Question

實驗室新進了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10^-8Ω?m．課外活動小組的同學設計了一個試驗來測算螺線管使用的金屬絲長度．他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器、螺旋測微器（千分尺）、導線和學生電源等． 
（1）他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作工程分為三個步驟：
①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔；選擇電阻擋“×1”；
②

將紅、黑表筆短接，調整調零旋鈕調零或電阻調零或歐姆調零

（請填寫第②步操作）；
③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數如圖（a）所示，則其示數為

3.0

Ω；
（2）根據多用電表示數，為了減少實驗誤差，選擇伏安法測量金屬絲電阻，其中一次正確操作時電壓表、電流表的示數分別如圖（b）所示，則電壓表、電流表的示數分別為

1.20

V、

0.48

A，該金屬絲電阻為

2.5

Ω；
（3）他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數如圖（c）所示，金屬絲的直徑為

0.340

mm；
（4）若根據（2）中測得的金屬絲電阻值，算出繞制這個螺線管所用金屬絲的長度為

13

m．（結果保留兩個有效數字）

Answer 1

分析：（1）②歐姆表是測量電阻的儀表，把被測電阻串聯在紅黑表筆之間，歐姆表電流是從黑表筆流出紅表筆流入，用歐姆表測電阻，每次換擋后和測量前都要重新調零（指歐姆調零）．③歐姆表讀數等于表盤的示數乘以倍率；
（2）電壓表的讀數和電流表的讀數要注意最小刻度的數值．
（3）螺旋測微器的讀數先讀出固定刻度的數值，然后讀出可動刻度的數值．
（4）根據電阻定律：R=ρ

L

S

，代入數據即可求得金屬絲的長度．

解答：解：（1）歐姆調零是將紅、黑表筆短接，調整調零旋鈕使其電流達到最大，則此時刻度盤上的讀數為零．
（2）由題意電壓表的量程應該是3.0V，電壓表的每一個小格的量程為0.1V，所以讀數為：1.20V；電流表的每一個小格的量程為0.02A，所以電流表的讀數為：0.480A，根據歐姆定律，金屬絲的電阻：R=

U

I

=

1.20

0.480

Ω=2.5Ω．
（3）螺旋測微器的讀數是由固定刻度與旋轉刻度組合，且最后加上估計值而成
0+34.0×0.01mm=0.340mm  
（4）由R=ρ

L

S

得：L=

RS

ρ

=

2.5×π×( 0.340×10-3 2 )2

1.7×10-8

≈13m 
故答案為：（1）②將紅、黑表筆短接，調整調零旋鈕調零或電阻調零或歐姆調零；③3.0
（2）1.20、0.48、2.5；（3）0.340；（4）13

點評：毆姆調零與機械調零要區分，前者是調節毆姆表內的滑動變阻器的電阻來使電流表達到滿偏；后者是螺絲刀調節指針使其電流為零．