Question

2．實驗室購買了一捆標稱長度為100m的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度．該同學首先用螺旋測微器測量銅導線的直徑如圖甲所示，并查得銅的電阻率為1.7×10^-8Ω•m，再利用圖乙所示的電路測出銅導線的電阻R_x，從而確定導線的實際長度．可供使用的器材有：
A．電流表：量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω
B．電壓表：量程3V，內(nèi)阻約9kΩ
C．滑動變阻器R₁：最大阻值5Ω
D．滑動變阻器R₂：最大阻值25Ω
E．定值電阻：R₀=3Ω
F．電源：電動勢6V，內(nèi)阻可不計
G．開關(guān)導線若干．

（1）為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應先旋緊圖甲所示的部件A（選填“A”“B”或“C”）．從圖甲中的示數(shù)可讀出銅導線的直徑為1.400mm．
（2）實驗中滑動變阻器應選D（填寫實驗器材前字母符號），閉合開關(guān)S前應將滑片移至a（填“a”或“b”）端．
（3）在實物圖丙中，已正確連接了部分導線，請根據(jù)圖乙電路完成剩余部分的連接．
調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電流表的讀數(shù)為0.57A時，電壓表示數(shù)為2.30V，則導線實際長度為94.0m（保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應先旋緊固定螺釘B．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀，注意其精度是0.01mm．根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻，再解出變阻器需要的最大電阻即可；根據(jù)電壓表每小格讀數(shù)大小來確定估讀方法；由電路圖根據(jù)歐姆定律求出待測電阻的阻值，然后再根據(jù)電阻定律即可求解．

解答 解：（1）為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應先旋緊固定螺釘A．
螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為1mm，可動刻度的讀數(shù)為：0.01mm×40.0=0.400mm，故合金絲的直徑為 d=1.400mm．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可求出電路中需要的最大電阻應為：R_max=$\frac{6}{\frac{1}{3}×0.6}$=30Ω，
而待測電阻的最小值為：R_min=$\frac{3}{0.6}$=5Ω，所以變阻器的最大電阻應為：R=30-5-3=22Ω，
所以變阻器應選R₂，即D；
閉合電鍵前應將滑片置于阻值最大的a端；
（3）根據(jù)電路圖畫出的實物連線圖如圖所示：

電壓表每小格讀數(shù)為0.1V，應估讀到0.01V，所以電壓表讀數(shù)為U=2.30V；
根據(jù)歐姆定律可求出：
R_x+R₀=$\frac{2.3}{0.57}$=4.0Ω，
再根據(jù)R=$\frac{ρL}{s}$
可求出L=$\frac{Rs}{ρ}$，
代入數(shù)據(jù)解得：L≈94.0m；
故答案為：（1）A，1.400；（2）D，a；（3）如上圖所示；（4）94.0．

點評 本題要掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．
應根據(jù)電路中需要的最大電阻來選擇變阻器阻值的大�。浑姳硇枰M行估讀．