Question

11．北京市技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局曾對市場中電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量進行抽查，檢驗負責人說：“十幾個不合格產(chǎn)品中，大部分存在導體電阻不合格問題，主要是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅；再一個就是銅材質(zhì)量可能合格，但把截面積縮小，買2.5平方毫米的線，拿到手的線可能是1.5或1.5多一點，載流量不夠；還有一個問題是絕緣層質(zhì)量不合格，用再生塑料制作電線外皮，電阻率達不到要求…”．
（1）現(xiàn)從一捆橫截面積為1平方毫米的不合格的電線截取一段，采用繞線法測量其橫截面積，讀數(shù)如圖甲所示，可得該導線的半徑約為0.625mm（保留3位有效數(shù)字）；經(jīng)你判斷該導線的橫截面積合格（填“合格”或者“不合格”）；
（2）欲測量該捆電線的電阻率是否合格，經(jīng)查閱，純銅的電阻率為1.8×10^-8Ω．m．取長度為100m（真實長度）的電線，橫截面積取1平方毫米，并用伏安法測量其電阻，所用器材有：
A．電源（電動勢約為5V，內(nèi)阻不計）；
B．待測長度為100m的導線一捆；
C．滑動變阻器（5Ω，2A）  
D．電壓表（量程為5V，內(nèi)阻約為5kΩ）；
E．電流表（量程為0.6A、3A，內(nèi)阻分別約為0.125Ω、0.025Ω）；
某同學設計了如圖乙的電路，所選電表均合理，則電壓表的另一端應接a（填“a”或“b”），測量得電壓表示數(shù)為4.50V，電流表讀數(shù)如圖丙所示，為2.50A． 結(jié)合檢驗負責人的話，你認為這捆電線不合格的原因最有可能是電阻率大于標準值，達不到合格要求．
 

Answer 1

分析 （1）根據(jù)10根導線直徑的總長度，再求出單匝線圈的半徑；
（2）根據(jù)給出的電阻值分析判斷應采用的電流表接法；分析電表量程得出最小分度，即可求得電流值；
分析不合格的原因主要從電阻率及絕緣外皮是否合格進行分析．

解答 解：（1）由圖可知，10匝線圈的直徑的總長度為：12.5mm；則導線的半徑為：$\frac{12.5}{10×2}$=0.625mm；
則其截面積為：S=πr²=π×0.625²=1.22mm²；則說明截面積合格；
（2）因待測電阻的阻值較小，故應采用電流表外接法，故電壓表的另一端應接a；
電流表量程為3A，則最小分度為0.1A，則讀數(shù)為2.50A；
則電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.50}{2.50}$=1.8Ω；
電阻率ρ=$\frac{RS}{l}$=$\frac{1.8×1.22×1{0}^{-6}}{100}$=2.20×10^-8Ω•m；故電阻率達不到要求；
另外不合格的原因可能還有絕緣層質(zhì)量不合格，用再生塑料制作電線外皮等；
故答案為：（1）0.625；合格；（2）a；2.50；電阻率大于標準值，達不到合格要求．

點評 本題主要考查了電學元件選取原則和歐姆定律及電阻定律的直接應用，要注意認真分析題意，并能將所學物理規(guī)律正確應用．