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    有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm，电阻大约为6Ω．横截面如图1所示．

    ①用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图2所示，金属管线的外径为
    1.125
    1.125
    mm；
    ②现有如下器材
    A．电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）
    B．电流表（量程3A，内阻约0.03Ω）
    C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）
    D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A）
    E．滑动变阻器（15Ω，3A）
    F．蓄电池（6V，内阻很小）
    G．开关一个，带夹子的导线若干
    要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选
    A
    A
    ，滑动变阻器应选
    E
    E
    ．（只填代号字母）．
    ③请将图3所示的实际测量电路补充完整．
    ④已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是
    管线长度L
    管线长度L
    ．计算中空部分截面积的表达式为S=
    πd2
    4
    -
    ρL
    R
    πd2
    4
    -
    ρL
    R
    ．
    分析：①螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
    ②根据电路中电流的大小确定电流表的量程，从测量误差的角度选择滑动变阻器．
    ③将待测电阻与电压表和电流表内阻比较，确定其是大电阻还是小电阻，从而确定电流表的内外接．
    ④根据电阻定律求出导体电阻的横截面积，用大圆的面积减去电阻的横截面积，即为中空部分的截面积．
    解答：解：①螺旋测微器的读数等于1mm+0.01×12.5mm=1.125mm．
    ②电路中的电流大约为I=
    3
    6
    A=0.5A    ，所以电流表选择A．待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，测量误差角度，所以滑动变阻器选择E．
    ③待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法．滑动变阻器可以采用限流式接法，也可以采用分压式接法．
    ④还需要测量的物理量是管线长度L，根据R=ρ
    L
    S
    ，则S=
    ρL
    R
    ，则中空部分的截面积S′=
    πd2
    4
    -S=
    πd2
    4
    -
    ρL
    R
    ．
    故答案为：①1.125
    ②A；E
    ③见答图

    ④管线长度L，
    πd2
    4
    -
    ρL
    R
    ．
    点评：解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握电阻定律的公式，掌握如何确定电流表的内外接．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2004?南京模拟）有一根细长而均匀的金属材料样品，截面为外方（正方形）内圆，如图1所示．此金属材料质量约为0.1-0.2kg，长约为30cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0．因管线内径太小，无法直接测量，请根据图2提供的实验器材，设计一个实验方案测量其内径d．

    A．毫米刻度尺
    B．螺旋测微器
    C．电流表（600mA 10Ω）
    D．电流表（3A 0.1Ω）
    E．电压表（3V 6kΩ）
    F．滑动变阻器（2kΩ 0.5A）
    G．滑动变阻器（10Ω 2A）
    H．直流稳压电源（6V 0.05Ω）
    I．开关一个，带夹子的导线若干
    （1）除待测金属材料外，应选用的实验器材有
    A、B、C、E、G、H、I
    A、B、C、E、G、H、I
    （只填代号字母）．
    （2）在图3方框内画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．
    （3）用已知的物理常量和所测得的物理量，推导出计算金属管线内径d的表达式．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验，图（1）是某次实验得出的纸带，所用电源的频率为50HZ，舍去前面比较密集的点，从0点开始，每5个连续点取1个计数点，标以1、2、3…．各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，则物体通过1计数点的速度v1=
    0.375
    0.375
    m/s；

    （2）物体运动的加速度为a=
    1.5
    1.5
    m/s2．
    （3）有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图（2）所示．此金属管线长约30Cm，电阻约10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：
    A．毫米刻度尺B．螺旋测微器
    c．电流表Al（600mA，约1.0Ω）
    D．电流表A2（3A，约0.1Ω）
    E．电压表V（3V，6KΩ）
    F．滑动变阻器R1（2KΩ，O．5A）
    G．滑动变阻器R2（10Ω，2A）
    H．蓄电池E（6V，O．05Ω ）
    I．开关一个，带夹子的导线若干
    ①上列器材中，应选用的器材有
    ABCEGHI
    ABCEGHI
    （只填代号字母）．
    ②在如图（3）方框中画出你所设计的电路图，并把如图（4）的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值．
    ③实验中要测量的物理量有：
    截面边长a、金属管线长度L、电压表示数U
    截面边长a、金属管线长度L、电压表示数U
    ，计算金属管线内部空问截面积S0的表达式为：S0=
    a2-
    ρIL
    U
    a2-
    ρIL
    U
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示．此金属管线长约30cm，电阻约10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0．
    现已提供有如下器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V（3V，6KΩ）、蓄电池E（6V，0.05Ω）、开关一个，带夹子的导线若干：
    （1）上列器材中，还缺少电流表和滑动变阻器，现提供以下一些器材供选择，请选出合适的器材，电流表应为
     
    ，滑动变阻器应选用
     
    （只填代号字母）．
    A．电流表A1（600mA，1.0Ω）
    B．电流表A2（3A，0.1Ω）
    C．滑动变阻器R1（2KΩ，0.5A）
    D．滑动变阻器R2（10Ω，2A）
    （2）在下面方框中画出你所设计的电路图，要求尽可能测出多组有关数值，并把图乙的实物连成实际测量电路，
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    （3）实验中要测量的物理量有：
     
    ，计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为：S0=
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2006?湖南模拟）有一根细长而均匀的金属材料样品M截面为外方内圆，如图1所示．此样品重约1～2N，长约为30cm．电阻约为10Ω，其电阻率为ρ，密度为D，因管线内径d太小，无法直接测量，请设计一个实验方案测量d．

    供选用的器材有：
    A．毫米刻度尺
    B．螺旋测微器
    C．电流表（600mA，1.0Ω）
    D．电流表（3A，0.1Ω）
    E．电压表（3V，6KΩ）
    F．滑动变阻器（2KΩ，0.5A）
    G．滑动变阻器（10Ω，2A）
    H．蓄电池（6V，0.05Ω）
    （1）除待测金属材料、开关、带夹子的导线若干外，还应选用实验器材有
    ABCEGH
    ABCEGH
    （只填代号字母）
    （2）在（图2）虚结框中，画出设计方案的电路图；
    （3）在（图3）中，把所选器材连接实际测量电路（已连好一根线）；
    （4）用已知的物理常数和测得的物理量，推导出计算金属管线内径d的表达式．

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