Question

4．實(shí)驗(yàn)室里有一捆銅導(dǎo)線，某同學(xué)在學(xué)習(xí)了電阻定律之后想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定這捆導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度．

（1）該同學(xué)想利用伏安法測(cè)出這捆銅導(dǎo)線的電阻，為了設(shè)計(jì)電路，先用多用電表的歐姆擋粗測(cè)導(dǎo)線的電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏角非常大，進(jìn)一步測(cè)量應(yīng)換用×1擋，調(diào)零后測(cè)量．
（2）該同學(xué)進(jìn)一步利用如圖1所示電路測(cè)這捆銅導(dǎo)線的電阻R₁，可供使用的器材有：
電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω，
電壓表：量程3V，內(nèi)阻約9kΩ，
滑動(dòng)變阻器R₁：最大阻值10Ω
滑動(dòng)變阻器R₂：最大阻值100Ω
電源：三節(jié)干電池．
開(kāi)關(guān)導(dǎo)線若干．
回答下列問(wèn)題：
（i）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R₁（填R₁或R₂），閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑片移至a端（填a或b）．
（ii）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表讀數(shù)為1.7V時(shí)，電流表讀數(shù)為0.50A，則這捆導(dǎo)線的電阻的測(cè)量值為3.4Ω，由于實(shí)驗(yàn)中所用電表不是理想電表，電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏�。�
（3）該同學(xué)刮去一小段銅導(dǎo)線的包皮，用螺旋測(cè)微器測(cè)量銅芯的直徑．為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖2所示的部件B（選填“A”、“B”、“C”或“D”）．從圖中的示數(shù)可讀出銅芯的直徑為1.200mm．
（4）該同學(xué)查得銅的電阻率為1.7×10^-8Ω•m，再利用上面所測(cè)的數(shù)值，可算出這捆導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為226m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 該題考查了多用電表歐姆檔的使用方法，根據(jù)電流的大小選擇歐姆檔的倍率，從準(zhǔn)確性上要重新歐姆調(diào)零，從安全性上來(lái)選擇最終開(kāi)關(guān)的位置．
根據(jù)歐姆定律求出導(dǎo)線的電阻，根據(jù)電壓表的分流作用判斷誤差．
為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊固定螺釘B．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀，注意其精度是0.01mm．
根據(jù)電阻定律求出導(dǎo)線的長(zhǎng)度．

解答 解：（1）當(dāng)選用×l0Ω擋測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)偏角過(guò)大，說(shuō)明通過(guò)的電流過(guò)大，此時(shí)要減小倍率，應(yīng)選擇×1擋，當(dāng)換擋后，一定要重新調(diào)零．
（2）（i）本實(shí)驗(yàn)采用滑動(dòng)變阻器分壓式測(cè)電阻，所以滑動(dòng)變阻器較小阻值，即選選R₁，閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑片移至阻值最大處，即a處；
（ii）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表讀數(shù)為1.7V時(shí)，電流表讀數(shù)為0.50A，根據(jù)歐姆定律得導(dǎo)線的電阻為：R=$\frac{1.7}{0.50}$=3.4Ω；
由于電壓表的分流表，通過(guò)電阻的實(shí)際電流小于電流表的讀數(shù)，所以電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏�。�
（3）為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊固定螺釘B．螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為1mm，可動(dòng)刻度的讀數(shù)為：0.01mm×20.0=0.200mm，
故銅芯的直徑為：d=1.200mm．
（4）該同學(xué)查得銅的電阻率為1.7×10^-8Ω•m，根據(jù)R=$\frac{ρ}{LS}$，求得：L=226m．
故答案為：（1）×1；（2）（i）R₁，a；（ii）3.4，��；（3）B，1.200；（4）226．

點(diǎn)評(píng) 關(guān)于多用電表的使用，指針偏轉(zhuǎn)應(yīng)在表盤(pán)刻度的中間三分之一的區(qū)域內(nèi)，偏轉(zhuǎn)過(guò)大或過(guò)小，對(duì)讀數(shù)誤差會(huì)較大，尤其是用歐姆檔測(cè)電阻；歐姆擋換擋后一定要?dú)W姆調(diào)零，最后用完，為了安全，一定要把選擇開(kāi)關(guān)置于OFF擋（或交流電壓的最高擋）．要掌握螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．