Question

有一根细长且均匀的空心金属管线，长约30cm，电阻约为5，已知这种金属的电阻率为ρ，现在要尽可能精确测定它的内径d。

①用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如图（a）所示，从图中读出外径为      mm，应用_______（选填“厘米刻度尺”或“毫米刻度尺”）测金属管线的长度L；

②测量金属管线的电阻R，为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：

A．电压表0-3V，内阻约10k             B．电压表0-15V，内阻约50k

C．电流表0-0.6A，内阻约0.05           D．电流表0-3A，内阻约0.01

E．滑动变阻器，0-10                    F．滑动变阻器，0-100

要求较准确地测出其阻值，电压表应选       ，电流表应选       ，滑动变阻器应选       ；（填序号）

③实验中他的实物接线如图（b）所示，请指出接线中的两处明显错误。

错误1：                                                                     

错误2：                                                                     

④用已知的物理常数和应直接测量的物理量（均用符号表示），推导出计算金属管线内径的表达式d=________________；

⑤在实验中，下列说法正确的是________________

A．为使电流表读数明显，应使电流尽可能大些

B．为操作方便，中间过程可保持开关S一直处于闭合状态

C．千分尺的精确度是千分之一毫米

D．用千分尺测量直径时必须估读一位

Answer 1

【答案】①4.700    毫米刻度尺    ②ACE   ③错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上

 错误2：采用了电流表内接法      ④    ⑤D

【解析】

①：螺旋测微器的读数为：D=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；

测量30cm金属管长度时应用毫米刻度尺来测量；

②：由于两节电池的电动势为3V，所以电压表应选A；由于通过金属管的最大电流为，所以电流表应选C；

根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻为：，所以变阻器应选E；

③：由于待测金属管阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，连线图中的两个错误分别是：错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上；

错误2：采用了电流表内接法；

④：设金属管内径为d，根据电阻定律应有：，又，联立可得：；

⑤：A：考虑金属的电阻率随温度的升高而增大可知，通过待测金属管的电流不能太大，故A错误；

B：为减小温度的影响，中间过程应断开开关，故B错误；

C：千分尺的精确度是0.01mm，即应精确到1100毫米，故C错误；

D：千分尺读数时必须估读一位，即估读到0.001mm，故D正确．

故选D。

【考点】测定金属的电阻率