Question

10．實(shí)驗(yàn)室進(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^-8Ωm．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，操作過程分以下三個(gè)步驟：（請(qǐng)?zhí)顚懙冖诓讲僮鳎?br />①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔；選擇電阻檔“×1”；
②將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零；
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．

（2）根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖（b）的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇D電路來測量金屬絲電阻；
（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0.260mm；
（4）根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長度約為13m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（5）他們正確連接電路，接通電源后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流始終無示數(shù)．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據(jù)．（只需寫出簡要步驟）使用多用電表的電壓檔位，接通電源，逐個(gè)測量各元件、導(dǎo)線上的電壓，若電壓等于電源電壓，說明該元件或?qū)Ь�斷路故障．

Answer 1

分析 （1）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）．
（2）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后選擇實(shí)驗(yàn)電路．
（3）螺旋測微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用電阻定律求出導(dǎo)線的長度．
（5）常見的電路故障有斷路與短路，可以用電壓表或歐姆表檢查電路故障．

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）由于金屬絲的電阻較小，則選擇電流表外接法．并為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，且在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，所以變阻器要選擇分壓式接法．故選：D   
（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+26×0.01mm=0.26mm  最后估計(jì)值為±0.002mm，所以讀數(shù)為0.260 mm，
（4）由R=ρ$\frac{L}{S}$
得L=$\frac{RS}{ρ}$=12.5m   
由于結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，所以為：13m，
（5）使用多用電表的電壓檔位，接通電源，逐個(gè)測量各元件、導(dǎo)線上的電壓，若電壓等于電源電壓，說明該元件或?qū)Ь�斷路故障．
故答案為：（1）將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零；
（2）D；
（3）0.260；
（4）13m；
（5）使用多用電表的電壓檔位，接通電源，逐個(gè)測量各元件、導(dǎo)線上的電壓，若電壓等于電源電壓，說明該元件或?qū)Ь�斷路故障．

點(diǎn)評(píng) 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．