Question

（1）如圖1所示，某同學(xué)在“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa′和bb′．O為直線AO與aa′的交點(diǎn)．在直線OA上豎直地插上P₁、P₂兩枚大頭針．
①該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有

 

A．插上大頭針P₃，使P₃僅擋住P₂的像
B．插上大頭針P₃，使P₃擋住P₁的像和P₂的像
C．插上大頭針P₄，使P₄僅擋住P₃
D．插上大頭針P₄，使P₄擋住P₃和P₁、P₂的像
②過P₃、P₄作直線交bb′于O′，過O′作垂直于bb′的直線NN′，連接OO′．測(cè)量圖1中角α和β的大小．則玻璃磚的折射率n=

 

．
③如圖2所示，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將玻璃磚界面aa′和bb′的間距畫得過寬．若其他操作正確，則折射率的測(cè)量值

 

準(zhǔn)確值（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：
①用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的金屬絲的有效長度l．再用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑D，某次測(cè)量結(jié)果如圖3所示，則這次測(cè)量的讀數(shù)D=

 

mm．
②為了合理選擇實(shí)驗(yàn)方案和器材，首先使用歐姆表（×1擋）粗測(cè)擬接入電路的金屬絲的阻值R．歐姆調(diào)零后，將表筆分別與金屬絲兩端連接，某次測(cè)量結(jié)果如圖4所示，則這次測(cè)量的讀數(shù)R=

 

Ω．
③使用電流表和電壓表準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的阻值．為了安全、準(zhǔn)確、方便地完成實(shí)驗(yàn)，除電源（電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻很小）、待測(cè)電阻絲、導(dǎo)線、開關(guān)外，電壓表應(yīng)選用

 

，電流表應(yīng)選用

 

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

 

（選填器材前的字母）．
A．電壓表V₂（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
B．電壓表V₁（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）
C．電流表A₁（量程600mA，內(nèi)阻約1Ω）
D．電流表A₂（量程3A，內(nèi)阻約0.02Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R₁（總阻值10Ω，額定電流2A）       
F．滑動(dòng)變阻器R₂（總阻值100Ω，額定電流2A）
④若采用圖5所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻，電壓表的左端應(yīng)與電路中的

 

點(diǎn)相連（選填“a”或“b”）．若某次測(cè)量中，電壓表和電流表讀數(shù)分別為U和I，請(qǐng)用上述直接測(cè)量的物理量（D、l、U、I）寫出電阻率ρ的計(jì)算式：ρ=

 

．
⑤銅        1.710-8Ω?m鎢        5.310-8Ω?m康銅      5.010-7Ω?m錳銅      4.410-7Ω?m鎳鉻合金  1.110-6Ω?m
所列的是一些材料在20°C時(shí)的電阻率．實(shí)驗(yàn)中使用的金屬絲是方框中列出的某一種材料．某次實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得金屬絲的長度為52.80cm，直徑為0.495mm，阻值為2.9Ω．則金屬絲的材料為

 

（選填金屬名稱）．

Answer 1

分析：（1）①測(cè)定玻璃磚折射率的原理是折射定律n=

sinβ

sinα

．確定P₃大頭針的位置的方法是大頭針P₃能擋住P₁、P₂的像．確定P₄大頭針的位置的方法是大頭針P₄能擋住P₁、P₂P₃的像．
②應(yīng)根據(jù)折射定律n=

sinβ

sinα

，求出折射率，取各組所測(cè)量的折射率的平均值．
③作圖時(shí)，玻璃磚應(yīng)與所畫的邊界相齊．該同學(xué)的做法中，出射光線的側(cè)向偏移距離小于理論的側(cè)向偏移距離，所以測(cè)量出的折射角要小于真實(shí)的折射角
（2）①螺旋測(cè)微器在讀數(shù)時(shí)，要先讀主尺刻度，再讀可動(dòng)刻度
②歐姆表讀數(shù)完成后要乘以倍率；
③電流表和電壓表在使用的過程中，要使指針盡量偏轉(zhuǎn)到

1

3

～

2

3

之間；分壓式接法中，滑動(dòng)變阻器要選擇小電阻．
④由于待測(cè)電阻的電阻值比較小，所以要使用電流表外接法，即要連在b端；
根據(jù)歐姆定律：R=

U

I

和電阻定律：R=ρ

L

S

即可求解；
⑤先計(jì)算出電阻率，再根據(jù)計(jì)算的結(jié)果判定．

解答：解：（1）①確定P₃大頭針的位置的方法是大頭針P₃能擋住P₁、P₂的像，則P₃必定在出射光線方向上．所以確定P₃大頭針的位置的方法是大頭針P₃能擋住P₁、P₂的像．確定P₄大頭針的位置的方法是大頭針P₄能 擋住P₁、P₂P₃的像，故選BD．
②測(cè)定玻璃磚折射率的原理是折射定律n=

sinβ

sinα

．
③作圖時(shí)，玻璃磚應(yīng)與所畫的邊界相齊．該同學(xué)的做法中，出射光線的側(cè)向偏移距離小于理論的側(cè)向偏移距離，所以測(cè)量出的折射角要小于真實(shí)的折射角，導(dǎo)致測(cè)量值偏�。�
（2）①螺旋測(cè)微器在讀數(shù)時(shí)，要先讀主尺刻度，再讀可動(dòng)刻度，即：0.5mm+1.6×0.01=0.516mm
②歐姆表的讀數(shù)：3×1=3Ω
③電流表和電壓表在使用的過程中，要使指針盡量偏轉(zhuǎn)到

1

3

～

2

3

之間；電源的電動(dòng)勢(shì)4v，所以電壓表選擇量程為3V的電壓表A；待測(cè)電阻的數(shù)值約3Ω，所以流過電流表的最大電流：I=

U

R

=1A，所以要選擇0.6A的電流表C；分壓式接法中，滑動(dòng)變阻器要選擇小電阻，所以滑動(dòng)變阻器選擇較小的E．
④由于待測(cè)電阻的電阻值比較小，所以要使用電流表外接法，即要連在b端；
根據(jù)歐姆定律：R=

U

I

和電阻定律：R=ρ

L

S

，所以：ρ=

πUD2

4Il

⑤代人數(shù)據(jù)計(jì)算得：ρ=

πUD2

4Il

=1.056Ω?m所以金屬絲的材料為鎳鉻合金．
故答案為：（1）①B D； ②

sinβ

sinα

； ③小于
（2）①0.516 （0.515～0.519）；②3Ω；③A C E； ④b  

πUD2

4Il

； ⑤鎳鉻合金

點(diǎn)評(píng)：本題用插針法測(cè)量玻璃磚的折射率，數(shù)據(jù)處理時(shí)，每組所測(cè)量的折射率是同一介質(zhì)的，是相關(guān)聯(lián)的，可取平均值．