Question

4．實驗室里有一捆銅導線，某同學在學習了電阻定律之后想通過實驗測定這捆導線的實際長度．

（1）該同學想利用伏安法測出這捆銅導線的電阻，為了設計電路，先用多用電表的歐姆擋粗測導線的電阻，采用“×10”擋，調零后進行測量時發(fā)現指針偏角非常大，進一步測量應換用×1擋，調零后測量．
（2）該同學進一步利用如圖1所示電路測這捆銅導線的電阻R₁，可供使用的器材有：
電流表：量程0.6A，內阻約0.2Ω，
電壓表：量程3V，內阻約9kΩ，
滑動變阻器R₁：最大阻值10Ω
滑動變阻器R₂：最大阻值100Ω
電源：三節(jié)干電池．
開關導線若干．
回答下列問題：
（i）實驗中滑動變阻器應選R₁（填R₁或R₂），閉合開關S前應將滑片移至a端（填a或b）．
（ii）調節(jié)滑動變阻器，當電壓表讀數為1.7V時，電流表讀數為0.50A，則這捆導線的電阻的測量值為3.4Ω，由于實驗中所用電表不是理想電表，電阻的測量值比真實值偏�。�
（3）該同學刮去一小段銅導線的包皮，用螺旋測微器測量銅芯的直徑．為防止讀數時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數前應先旋緊如圖2所示的部件B（選填“A”、“B”、“C”或“D”）．從圖中的示數可讀出銅芯的直徑為1.200mm．
（4）該同學查得銅的電阻率為1.7×10^-8Ω•m，再利用上面所測的數值，可算出這捆導線實際長度為226m（結果保留三位有效數字）．

Answer 1

分析 該題考查了多用電表歐姆檔的使用方法，根據電流的大小選擇歐姆檔的倍率，從準確性上要重新歐姆調零，從安全性上來選擇最終開關的位置．
根據歐姆定律求出導線的電阻，根據電壓表的分流作用判斷誤差．
為防止讀數時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數前應先旋緊固定螺釘B．螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀，注意其精度是0.01mm．
根據電阻定律求出導線的長度．

解答 解：（1）當選用×l0Ω擋測量時發(fā)現偏角過大，說明通過的電流過大，此時要減小倍率，應選擇×1擋，當換擋后，一定要重新調零．
（2）（i）本實驗采用滑動變阻器分壓式測電阻，所以滑動變阻器較小阻值，即選選R₁，閉合開關S前應將滑片移至阻值最大處，即a處；
（ii）調節(jié)滑動變阻器，當電壓表讀數為1.7V時，電流表讀數為0.50A，根據歐姆定律得導線的電阻為：R=$\frac{1.7}{0.50}$=3.4Ω；
由于電壓表的分流表，通過電阻的實際電流小于電流表的讀數，所以電阻的測量值比真實值偏小．
（3）為防止讀數時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數前應先旋緊固定螺釘B．螺旋測微器的固定刻度讀數為1mm，可動刻度的讀數為：0.01mm×20.0=0.200mm，
故銅芯的直徑為：d=1.200mm．
（4）該同學查得銅的電阻率為1.7×10^-8Ω•m，根據R=$\frac{ρ}{LS}$，求得：L=226m．
故答案為：（1）×1；（2）（i）R₁，a；（ii）3.4，�。唬�3）B，1.200；（4）226．

點評 關于多用電表的使用，指針偏轉應在表盤刻度的中間三分之一的區(qū)域內，偏轉過大或過小，對讀數誤差會較大，尤其是用歐姆檔測電阻；歐姆擋換擋后一定要歐姆調零，最后用完，為了安全，一定要把選擇開關置于OFF擋（或交流電壓的最高擋）．要掌握螺旋測微器的讀數方法，螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀．