Question

Ⅰ某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找到以下供选择的器材：

A．电池组E（3V，内阻约1Ω）
B．电流表A₁（0～3A，内阻0.0125Ω）
C．电流表A₂（0～0.6A，内阻约0.125Ω）
D．电压表V₁（0～3V，内阻4kΩ）
E．电压表V₂（0～15V，内阻15kΩ）
F．滑动变阻器R₁（0～20Ω，允许最大电流1A）
G．滑动变阻器R₂（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H．开关、导线若干
（1）实验时电压表选______；电流表选______；滑动变阻器选______（填字母代号）．
（2）若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示，则读数为______mm．
（3）若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=______．
（4）请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中标明元件符号．
Ⅱ．（6分）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离糟口方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离均为x=10.00cm，A、B间距离y₁=4.78cm，B、C间距离y₂=14.58cm．重力加速度为g．
（1）根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v₀=______（用题中所给字母表示）．
（2）小球初速度的测量值为______m/s．（保留三位有效数字）

Answer 1

Ⅰ（1）由于电源电动势为3V，则电压表选D；
由I=

E

R+r

可知电路中最大电流约为0.5A，则电流表选C；
滑动变阻器采用限流接法，故电阻不能太大，选F；
（2）由图所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为40.0×0.01mm=0.400mm，螺旋测微器所示为0.5mm+0.400mm=0.900mm．
（3）由欧姆定律可知，待测金属丝电阻R=

U

I

，由电阻定律可知，R=ρ

L

S

=ρ

L

π( d 2 )2

，则金属丝电阻率ρ=

πRd2

4L

．
（4）金属丝电阻约为5Ω，电压表内阻约为4kΩ，电流表内阻约为0.125Ω，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法；金属丝电阻约为5Ω，为测量多组实验数据，滑动变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示．
Ⅱ．竖直方向：小球做匀加速直线运动，根据推论△x=aT²得
y₂-y₁=gT²，得T=
水平方向：小球做匀速直线运动，则有
v₀=

x

T

=x

g y2-y1

代入解得v₀=0.1×

10 0.1458-0.0478

=1.00m/s
故答案为：Ⅰ（1）D、C、F；（2）0.900；（3）

πRd2

4L

；（4）电路如图．
Ⅱ．（1）x

g y2-y1

；（2）1.00．