Question

【題目】某同學要測量一個由均勻新材料制成的中空圓柱體電阻的中空面積S0，步驟如下：

（1）用游標卡尺測量其長度 l 如圖甲所示，可知其長度為_____mm。

（2）用螺旋測微器測量其直徑 d 如圖乙所示，可知其直徑為_____mm。

（3）選用多用電表的電阻“×1”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數如圖丙所示，則該圓柱體的阻值約為_____Ω。

（4）為更精確地測量其電阻，可供選擇的器材如下：

A．電流表(0～200 mA,1.0 Ω)

B．電流表(0～0.6A,0.1 Ω)

C．電壓表(0～3 V,6 kΩ)

D．電壓表(0～15 V,6 kΩ)

E．滑動變阻器(0～10 kΩ，2 A)

F．滑動變阻器(0～20 Ω，0.5 A)

G．蓄電池(6 V,0.05 Ω)

H．開關一個，帶夾子的導線若干

為了使測量盡量準確，測量時電表讀數不得小于其量程的，電壓表應選_____，電流表應選________，滑動變阻器應選 _____(填器材代號)．

（5）在方框中畫出你所設計方案的實驗電路圖_____________

（6）實驗中要測量的物理量有電壓表讀數 U，電流表讀數 I，電阻長度 l，直徑 d，則計算 金屬管線內部空間截面積 S0 的表達式為 S0＝___________（設電阻率為）。

Answer 1

【答案】 22 C A F 如圖所示：

【解析】

（1）游標卡尺讀數=固定刻度讀數+游標尺讀數；

固定刻度讀數：

游標尺讀數：；

故游標卡尺讀數為；

（2）螺旋測微器的讀數=固定刻度讀數+半刻度讀數+可動刻度讀數數；

固定刻度讀數：；

半刻度讀數：；

可動刻度讀數：；

故螺旋測微器的讀數為；

（3）該圓柱體的阻值約為；

（4）電源電動勢為，為了使測量盡量準確，測量時電表讀數不得小于其量程的，使用電壓表D量程太大，故電壓表選擇C；
待測電阻兩端的電壓不能超過，最大電流不超過，所以電流表選A；
由于電壓表的量程不足，變阻器采用分壓式接法，為保證電路安全方便實驗操作，滑動變阻器應選F；

（5）由于電流表內阻與待測電阻的阻值相差不多，故采用安培表外接法，如圖所示：

（6）根據歐姆定律可以得到：，根據電阻定律可知：

聯立可以得到電阻的橫截面積為：

則金屬管線內部空間截面積為。