Question

【題目】有一根細長的空心金屬管線樣品，長為60m，電阻約4Ω，橫截面如圖所示。

(1)用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖所示，則所測外徑為_____mm。

(2)現(xiàn)有如下器材：

A．電流表A1（量程0～3A，內(nèi)阻為3Ω）

B．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω）

C．電壓表V1（量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）

D．電壓表V2（量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）

E．滑動變阻器R1（1750Ω，0.3A）

F．滑動變阻器R2（25Ω，0.6A）

G．電源E（3V，內(nèi)阻很小可忽略）

H．開關一個，帶夾子的導線若干

要用伏安法較精確測量空心金屬管線樣品的阻值，電流表應選_____，滑動變阻器應選_____，（均填序號字母）。

(3)實驗中記錄電壓表的示數(shù)和對應電流表的示數(shù)，作出的U﹣I圖象如圖所示，請用筆畫線代替導線將圖所示的實驗電路補充完整___________。

(4)實驗測得該金屬管線的電阻為_____Ω，若金屬管線的電阻率為10×10﹣9Ωm，則管線中空部分橫截面積為_____m2．（結果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】1.125 B F 4.5 8.6×10﹣7

【解析】

根據(jù)“要用伏安法較精確測量空心金屬管線樣品的阻值”可知，本題考察伏安法測電阻。據(jù)伏安法測電阻的方法，運用螺旋測微器讀數(shù)、歐姆定律、電阻定律等進行求解。

(1)金屬管線的外徑

(2) 電源E（3V，內(nèi)阻很小可忽略）、樣品電阻約4Ω、電流表A1（量程0～3A，內(nèi)阻為3Ω）、電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω），可得流過樣品的最大電流，則電流表選擇電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω），即電流表應選B。

滑動變阻器R1（1750Ω，0.3A）、滑動變阻器是R2（25Ω，0.6A），兩滑動變阻器電阻均大于樣品的電阻，滑動變阻器R2（25Ω，0.6A）允許通過的最大電流為0.6A；為便于調(diào)節(jié)且保證電路安全，應選擇滑動變阻器是R2（25Ω，0.6A），即滑動變阻器應選F。

(3) 電源E（3V，內(nèi)阻很小可忽略），則電壓表選電壓表V2（量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）。據(jù)，可知電流表采用外接法。

滑動變阻器R2（25Ω，0.6A）電阻大于樣品的電阻，則滑動變阻器采用限流式接法。

實驗電路連接如圖：

(4)由題中所給的點作圖

由圖象的斜率求出金屬管線的電阻，根據(jù)電阻定律可求得：導電部分的截面積，所以中空部分的面積