Question

9．現(xiàn)要測一根細而實心均勻?qū)щ姴牧系碾娮杪师眩?br />（1）用刻度尺和螺旋測微器測量材料的長度L和直徑d，測量直徑時螺旋測微器示數(shù)如圖（甲）所示，則d=0.400mm；
（2）用電流表A₁（量程100MA，內(nèi)阻RA₁約為5Ω）、電流表A₂（量程50mA 內(nèi)阻RA₂為10Ω）、電源E（電動勢2.0V 內(nèi)阻不計）、開關(guān)、滑動變阻器R（1A 10Ω）和導線若干來測量材料的電阻（電阻阻值約為10Ω）．①在虛線框內(nèi)（圖乙）畫出較為合理的實驗電路圖．②根據(jù)電路圖寫出計算電阻率公式ρ=$\frac{{πvhdzuqw^{2}I}_{2}{R}_{A2}}{4L{（I}_{1}-{I}_{2}）}$（用測出的物理量表示）．

Answer 1

分析 （1）螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)．
（2）①實驗需要電源、導線，然后根據(jù)題目條件確定哪個電流表與滑動變阻器并聯(lián)．根據(jù)實驗原理及所選實驗器材設(shè)計實驗電路．②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)應用電阻定律和歐姆定律可以求出金屬絲的電阻率

解答 解：（1）由圖示螺旋測微器可知，金屬絲直徑：D=0+40.0×0.01mm=0.400mm；
（2）①由于沒有電壓表，且兩電流表量程不同，因此小量程電流表與滑動變阻器并聯(lián)，再與大量程電流表串聯(lián)，因滑動變阻器阻值為10Ω，則可用分壓式，也可用限流式，實驗電路圖如圖所示．
②金屬絲電阻：R_x=ρ$\frac{L}{S}=ρ\frac{4L}{πsinhrmv^{2}}$，
根據(jù)歐姆定律得：R_x=$\frac{{I}_{2}{R}_{A2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，
則金屬絲的電阻率：ρ=$\frac{{πqnfejdm^{2}I}_{2}{R}_{A2}}{{4L（I}_{1}-{I}_{2}）}$
故答案為：（1）0.400；（2）①如圖所示；②$\frac{{πrp3rlep^{2}I}_{2}{R}_{A2}}{4L{（I}_{1}-{I}_{2}）}$

點評 本題考查了螺旋測微器讀數(shù)、求金屬絲的電阻率；螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)，螺旋測微器需要估讀，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直．還考查了實驗器材的選取，實驗器材的選取是本題的難點，也是正確解題的關(guān)鍵，選擇實驗器材時，既要符合題目要求，又要滿足：安全性原則、精確性原則與方便實驗操作性原則．