Question

2．某物理實(shí)驗(yàn)興趣小組探究完電阻絲的電阻率，用一兩端開(kāi)口的玻璃管通過(guò)密封塞封住一定量的礦泉水（管中無(wú)氣泡），設(shè)計(jì)了一個(gè)探究某品牌礦泉水的電阻率實(shí)驗(yàn)，如圖4所示．
（1）測(cè)得電阻絲的直徑如圖1，則金屬絲的直徑D=1.550mm，測(cè)玻璃管的內(nèi)徑，測(cè)出的讀數(shù)如圖2，則玻璃管的內(nèi)徑d為20.25mm．
（2）該同學(xué)用多用電表的電阻檔測(cè)量玻璃管中礦泉水的電阻，選擇開(kāi)關(guān)置于“×100”檔，發(fā)現(xiàn)指針如圖3所示，則該同學(xué)接著需要做的實(shí)驗(yàn)步驟是：
a、換選×1K（填“×10”或“×1K“）檔；b、歐姆調(diào)零．
（3）該組同學(xué)在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，測(cè)出玻璃管中有水部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則礦泉水的電阻率ρ=$\frac{πUguucy4k^{2}}{4IL}$（用題中字母表示）

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)微器示數(shù)；游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)．
（2）用歐姆表測(cè)電阻要選擇合適的擋位，使指針在在中央刻度線附近，歐姆表?yè)Q擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零．
（3）應(yīng)用歐姆定律與電阻定律求出電阻率的表達(dá)式．

解答 解：（1）由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：D=1.5mm+5.0×0.01mm=1.550mm，由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)：d=20mm+5×0.05mm=20.25mm；
（2）用多用電表的電阻檔測(cè)量玻璃管中礦泉水的電阻，選擇開(kāi)關(guān)置于“×100”檔，由圖3所示可知指針偏角太小，所選擋位太小，為準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)a、換選×1K檔；b、換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后再測(cè)電阻阻值．
（3）礦泉水的電阻：R=$\frac{U}{I}$=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracuuyaass{2}）^{2}}$，電阻率：ρ=$\frac{πUmmqisoa^{2}}{4IL}$；
故答案為：（1）1.550；20.25；（2）×1k；歐姆調(diào)零；（3）$\frac{πUiayoyse^{2}}{4IL}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器與游標(biāo)卡尺讀數(shù)、歐姆表的使用、求電阻率；要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法，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)微器示數(shù)；游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)，螺旋測(cè)微器需要估讀，游標(biāo)卡尺不能估讀．