Question

5．實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的金屬絲（如實(shí)物圖中電阻），已知金屬絲的電阻率ρ=1.7×10^-8Ω•m．課外活動小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測算使用的金屬絲長度．他們選擇了電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、螺旋測微器（千分尺）、導(dǎo)線和學(xué)生電源等．在實(shí)驗(yàn)中，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，
（1）應(yīng)從如圖1所示的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇D電路來測量金屬絲電阻；

（2）請把圖2的實(shí)物按照原理圖連接起來，要求導(dǎo)線不能交叉．
（3）他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖3所示，金屬絲的直徑為0.260mm；
（4）測出電壓表示數(shù)為2.0V時(shí)，電流表示數(shù)為0.5A，根據(jù)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）

Answer 1

分析 通過實(shí)驗(yàn)來測算螺線管使用的金屬絲長度，由電阻定律已知電阻率、電阻及橫截面積，則可求出金屬絲的長度．同時(shí)運(yùn)用伏安法電流表外接法，變阻器分壓式來測量金屬絲的電阻，從而即可求解．

解答 解：（1）由于該電阻阻值較小，在伏安法測電阻時(shí)應(yīng)用電流表外接法；實(shí)驗(yàn)中要求有較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，所以滑動變阻器應(yīng)用分壓接法，故D正確．
（2）根據(jù)電路圖，注意電源的正負(fù)極，電表的正負(fù)極，從而進(jìn)行實(shí)物圖連接，如下所示：
；
（3）螺旋測微器讀數(shù)d=0 mm+26.0×0.01 mm=0.260 mm．
（4）由電阻定律R=ρ$\frac{L}{S}$得，L=$\frac{RS}{ρ}$=$\frac{πRgofm39i^{2}}{4ρ}$=$\frac{3.14×4×（0.26×1{0}^{-3}）^{2}}{4×1.7×1{0}^{-8}}$≈13 m．
故答案為：（1）D；（2）如上圖所示；（3）0.260；（4）13．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)的誤差來源，會用電阻定律列式計(jì)算，注意實(shí)物圖連接時(shí)正負(fù)極性，及掌握螺旋測微器的讀數(shù)．