Question

實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)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(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)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(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測微器（千分尺）、導(dǎo)線和學(xué)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(gè)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(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零或電阻調(diào)零或歐姆調(diào)零

（請?zhí)顚懙冖诓讲僮鳎��?br />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(shù)如圖（a）所示，則其示數(shù)為

3.0

Ω；
（2）根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，選擇伏安法測量金屬絲電阻，其中一次正確操作時(shí)電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖（b）所示，則電壓表、電流表的示數(shù)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(shù)如圖（c）所示，金屬絲的直徑為

0.340

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

13

m．（結(jié)果保留兩個(gè)有效數(shù)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(lián)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(diào)零（指歐姆調(diào)零）．③歐姆表讀數(shù)等于表盤的示數(shù)乘以倍率；
（2）電壓表的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)要注意最小刻度的數(shù)值．
（3）螺旋測微器的讀數(shù)先讀出固定刻度的數(shù)值，然后讀出可動(dòng)刻度的數(shù)值．
（4）根據(jù)電阻定律：R=ρ

L

S

，代入數(shù)據(jù)即可求得金屬絲的長度．

解答：解：（1）歐姆調(diào)零是將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕使其電流達(dá)到最大，則此時(shí)刻度盤上的讀數(shù)為零．
（2）由題意電壓表的量程應(yīng)該是3.0V，電壓表的每一個(gè)小格的量程為0.1V，所以讀數(shù)為：1.20V；電流表的每一個(gè)小格的量程為0.02A，所以電流表的讀數(shù)為：0.480A，根據(jù)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(shù)是由固定刻度與旋轉(zhuǎn)刻度組合，且最后加上估計(jì)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(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零或電阻調(diào)零或歐姆調(diào)零；③3.0
（2）1.20、0.48、2.5；（3）0.340；（4）13

點(diǎn)評：毆姆調(diào)零與機(jī)械調(diào)零要區(qū)分，前者是調(diào)節(jié)毆姆表內(nèi)的滑動(dòng)變阻器的電阻來使電流表達(dá)到滿偏；后者是螺絲刀調(diào)節(jié)指針使其電流為零．