Question

【題目】有一根細(xì)長(zhǎng)的空心金屬管線樣品，長(zhǎng)為60m，電阻約4Ω，橫截面如圖所示。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖所示，則所測(cè)外徑為_____mm。

(2)現(xiàn)有如下器材：

A．電流表A1（量程0～3A，內(nèi)阻為3Ω）

B．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω）

C．電壓表V1（量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）

D．電壓表V2（量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）

E．滑動(dòng)變阻器R1（1750Ω，0.3A）

F．滑動(dòng)變阻器R2（25Ω，0.6A）

G．電源E（3V，內(nèi)阻很小可忽略）

H．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干

要用伏安法較精確測(cè)量空心金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選_____，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_____，（均填序號(hào)字母）。

(3)實(shí)驗(yàn)中記錄電壓表的示數(shù)和對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)，作出的U﹣I圖象如圖所示，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖所示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整___________。

(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該金屬管線的電阻為_____Ω，若金屬管線的電阻率為10×10﹣9Ωm，則管線中空部分橫截面積為_____m2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】1.125 B F 4.5 8.6×10﹣7

【解析】

根據(jù)“要用伏安法較精確測(cè)量空心金屬管線樣品的阻值”可知，本題考察伏安法測(cè)電阻。據(jù)伏安法測(cè)電阻的方法，運(yùn)用螺旋測(cè)微器讀數(shù)、歐姆定律、電阻定律等進(jìn)行求解。

(1)金屬管線的外徑

(2) 電源E（3V，內(nèi)阻很小可忽略）、樣品電阻約4Ω、電流表A1（量程0～3A，內(nèi)阻為3Ω）、電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω），可得流過樣品的最大電流，則電流表選擇電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω），即電流表應(yīng)選B。

滑動(dòng)變阻器R1（1750Ω，0.3A）、滑動(dòng)變阻器是R2（25Ω，0.6A），兩滑動(dòng)變阻器電阻均大于樣品的電阻，滑動(dòng)變阻器R2（25Ω，0.6A）允許通過的最大電流為0.6A；為便于調(diào)節(jié)且保證電路安全，應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器是R2（25Ω，0.6A），即滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F。

(3) 電源E（3V，內(nèi)阻很小可忽略），則電壓表選電壓表V2（量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）。據(jù)，可知電流表采用外接法。

滑動(dòng)變阻器R2（25Ω，0.6A）電阻大于樣品的電阻，則滑動(dòng)變阻器采用限流式接法。

實(shí)驗(yàn)電路連接如圖：

(4)由題中所給的點(diǎn)作圖

由圖象的斜率求出金屬管線的電阻，根據(jù)電阻定律可求得：導(dǎo)電部分的截面積，所以中空部分的面積