Question

15．有一根細(xì)長而均勻的金屬管線樣品，長約為60cm，電阻大約為6Ω．橫截面如圖甲所示．

（1）用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為1.125mm；
（2）現(xiàn)有如下器材
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）
B．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.03Ω）
C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．滑動變阻器（1750Ω，0.3A）
E．滑動變阻器（15Ω，3A）
F．蓄電池（6V，內(nèi)阻很小）
G．開關(guān)一個，帶夾子的導(dǎo)線若干
要進(jìn)一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選A，滑動變阻器應(yīng)選E．（只填代號字母）．
（3）已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的截面積S，在前面實驗的基礎(chǔ)上，還需要測量的物理量是管線長度L（所測物理量用字母表示并用文字說明）．計算中空部分截面積的表達(dá)式為S=$\frac{{π{d^2}}}{4}-\frac{ρL}{R}$．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
（2）根據(jù)電路中電流的大小確定電流表的量程，從測量誤差的角度選擇滑動變阻器．
（3）根據(jù)電阻定律求出導(dǎo)體電阻的橫截面積，用大圓的面積減去電阻的橫截面積，即為中空部分的截面積．

解答 解：（1）螺旋測微器的讀數(shù)等于1mm+0.01×12.5mm=1.125mm．
（2）電路中的電流大約為：I=$\frac{3}{6}A=0.5A$，所以電流表選擇A．待測電阻較小，若選用大電阻滑動變阻器，測量誤差角度，所以滑動變阻器選擇E．
（3）還需要測量的物理量是管線長度L，根據(jù)R=$ρ\frac{L}{S}$，則S=$\frac{ρL}{R}$，則中空部分的截面積為：$S′=\frac{πslxelsk^{2}}{4}-S=\frac{πapskjxe^{2}}{4}-\frac{ρL}{R}$．
故答案為：①1.125；（2）A，E；（3）管線長度L，$\frac{{π{d^2}}}{4}-\frac{ρL}{R}$

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，以及掌握電阻定律的公式，掌握如何確定電流表的內(nèi)外接．