Question

【題目】興趣小組的同學想測量一捆帶絕緣漆的鎳鉻合金絲的長度。

①如圖1所示，他們用螺旋測微器測得合金絲的直徑d＝_________mm。查得鎳鉻合金絲的電阻率為ρ，若測出合金絲的電阻為R，則合金絲的長度可以根據(jù)公式L＝__________求出（用ρ、d、R表示）。

②他們用表盤如圖2所示的多用電表測量合金絲的電阻。先將選擇開關調(diào)到電阻擋的“×10”位置，將紅、黑表筆分別插入“＋”、“－”插孔，把兩筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)__________（選填“S”或“T”），使多用電表的指針指向電阻擋的________刻線（選填“0”或“∞”）。之后將紅、黑表筆的筆尖分別與合金絲兩端接觸，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，于是他們將選擇開關調(diào)到電阻擋的________位置（選填“×1”、“×100”）。

③正確選擇擋位并重新調(diào)零后，他們將紅、黑表筆分別與合金絲的兩端接觸，測得合金絲的電阻為15Ω。他們還想用伏安法測量合金絲的電阻時，發(fā)現(xiàn)實驗室提供的電流表內(nèi)阻約0.5Ω，電壓表內(nèi)阻約3kΩ。為減小測量誤差，在實驗中應采用圖3中的__________電路（選填“甲”或“乙”）。

④他們選擇合適的電路后，分別用最大阻值是5Ω、50Ω、2000Ω的三種滑動變阻器做限流電阻。當滑動變阻器的滑片由一端向另一端移動的過程中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別做出電壓表讀數(shù)U隨滑片移動距離x的關系曲線a、b、c，如圖4所示。用最大阻值為2000Ω的滑動變阻器做實驗得到的圖線是圖中的__________（選填“a”、“b”、“c”）；為減小實驗誤差，應選擇圖中的________（選填“a”、“b”、“c”）所對應的滑動變阻器。

Answer 1

【答案】0.200T0×1甲ab

【解析】

螺旋測微器固定刻度與可動刻度的示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，應用電阻定律可以求出金屬絲的電阻率；多用電表測量電阻時，先進行機械校零，需將選擇開關旋到毆姆檔某一位置，再進行歐姆調(diào)零，歐姆調(diào)零后，測量電阻讀出示數(shù)．歐姆表黑表筆與內(nèi)置電源正極相連，電流從黑表筆流出，紅表筆流入；根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻關系確定電流表接法，然后選擇實驗電路．

（1）由圖甲所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為0.0mm，可動刻度所示為20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋測微器的示數(shù)為0.0mm+0.200mm=0.200mm；

金屬絲電阻：，因此金屬絲的長度；

（2）多用電表使用電阻擋時，需要將兩表筆接觸后進行歐姆調(diào)零，即圖中T旋鈕，使指針指向電阻擋的0刻度線；針紅黑表筆與電阻接觸后發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，說明在當前電阻擋位測量讀數(shù)過小，需要換成更小擋位，即開關調(diào)到電阻擋的×1的位置；
（3）由電阻阻值及電流表電壓表阻值可知，該被測電阻為小電阻，應采用電流表外接法測量，即圖甲所示的電路；
（4）由題意可知，電壓表測量的是被測電阻兩端的電壓U隨著滑動變阻器滑片移動的距離x的變化關系，被測電阻與滑動變阻器是串聯(lián)分壓關系，從圖中可以看出a曲線在滑片移動很小距離，就產(chǎn)生了很大的電壓變化，說明該滑動變阻器阻值遠大于被測量電阻阻值，所以a圖對應2000Ω滑動變阻器；同理分析，可知，c圖線電壓幾乎不隨著距離x變化，說明該滑動變阻器是小電阻，分壓效果不明顯，所以對應是5Ω的圖象；本實驗采用的是伏安法測量電阻，為了減小實驗誤差，應該要保證被測電阻兩端的電壓變化范圍大一些，所以選擇圖中b所對應的滑動變阻器．