Question

9．現(xiàn)要測(cè)一根細(xì)而實(shí)心均勻?qū)щ姴牧系碾娮杪师眩?br />（1）用刻度尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量材料的長(zhǎng)度L和直徑d，測(cè)量直徑時(shí)螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖（甲）所示，則d=0.400mm；
（2）用電流表A₁（量程100MA，內(nèi)阻RA₁約為5Ω）、電流表A₂（量程50mA 內(nèi)阻RA₂為10Ω）、電源E（電動(dòng)勢(shì)2.0V 內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器R（1A 10Ω）和導(dǎo)線若干來(lái)測(cè)量材料的電阻（電阻阻值約為10Ω）．①在虛線框內(nèi)（圖乙）畫出較為合理的實(shí)驗(yàn)電路圖．②根據(jù)電路圖寫出計(jì)算電阻率公式ρ=$\frac{{πlwkapir^{2}I}_{2}{R}_{A2}}{4L{（I}_{1}-{I}_{2}）}$（用測(cè)出的物理量表示）．

Answer 1

分析 （1）螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)．
（2）①實(shí)驗(yàn)需要電源、導(dǎo)線，然后根據(jù)題目條件確定哪個(gè)電流表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及所選實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路．②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用電阻定律和歐姆定律可以求出金屬絲的電阻率

解答 解：（1）由圖示螺旋測(cè)微器可知，金屬絲直徑：D=0+40.0×0.01mm=0.400mm；
（2）①由于沒(méi)有電壓表，且兩電流表量程不同，因此小量程電流表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，再與大量程電流表串聯(lián)，因滑動(dòng)變阻器阻值為10Ω，則可用分壓式，也可用限流式，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示．
②金屬絲電阻：R_x=ρ$\frac{L}{S}=ρ\frac{4L}{πiix2gku^{2}}$，
根據(jù)歐姆定律得：R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{A2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，
則金屬絲的電阻率：ρ=$\frac{{πss5nwp7^{2}I}_{2}{R}_{A2}}{{4L（I}_{1}-{I}_{2}）}$
故答案為：（1）0.400；（2）①如圖所示；②$\frac{{πrzyoexq^{2}I}_{2}{R}_{A2}}{4L{（I}_{1}-{I}_{2}）}$

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器讀數(shù)、求金屬絲的電阻率；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)，螺旋測(cè)微器需要估讀，讀數(shù)時(shí)視線要與刻度線垂直．還考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取，實(shí)驗(yàn)器材的選取是本題的難點(diǎn)，也是正確解題的關(guān)鍵，選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，既要符合題目要求，又要滿足：安全性原則、精確性原則與方便實(shí)驗(yàn)操作性原則．