有一根很細的均勻空心金屬管線，長約50 cm，電阻約為40 Ω.現(xiàn)需測它的內(nèi)徑d，已知這種金屬的電阻率為ρ，實驗室中可以提供下列器材：

A.厘米刻度尺                               B.毫米刻度尺

C.螺旋測微器                               D.電流表(300 mA，10 Ω)

E.電流表(3 A，0.1 Ω)                        F.電壓表(3 V，6 kΩ)

G.變阻箱(0—999.9 Ω，0.2 A)                  H.滑動變阻器(10 Ω，2 A)

I.蓄電池(6 V，0.05 Ω)                        J.開關(guān)一個及導(dǎo)線若干

請設(shè)計一個實驗方案，回答下面問題：

(1)畫出實驗電路原理圖；

(2)應(yīng)選用的實驗器材有(只填寫字母代號)：__________；

(3)實驗中應(yīng)測量的名稱及符號是：___________；

(4)用已知物理量和測得的物理量推導(dǎo)出計算金屬細管內(nèi)徑d的表達式(寫出推導(dǎo)過程).

解析：(1)電路原理圖如圖14-9-7所示.

圖14-9-7

(2)因給定的電壓表量程為3 V，故通過金屬管線的最大電流不超過=0.075 A=75 mA，故電流表應(yīng)選“300 mA 10 Ω”的D.又由于電壓表電阻為6 kΩ＞＞40 Ω，故電流表采用外接.使用滑動變阻器能連續(xù)調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓.故選用的器材應(yīng)為BCDFHIJ.

(3)測量的依據(jù)是歐姆定律和電阻定律，因此應(yīng)測量的量有：金屬管線的長度l、外徑D、管線兩端的電壓U、通過管線的電流I.

(4)設(shè)管線電阻為Rx，根據(jù)歐姆定律，有Rx=，管線的橫截面積S=，根據(jù)電阻定律有Rx=，聯(lián)立解得d=.

答案：略


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2009?豐臺區(qū)一模）（1）在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，已知重錘的質(zhì)量為m，使用的交流電的頻率為f．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點進行測量并通過計算，就可以驗證機械能守恒定律．
①如圖1所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2，用以上給出的已知量寫出C點速度的表達式為υc=
(s1+s2)f
4
(s1+s2)f
4
，打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘的重力勢能的減少量為
mg（s0+s1）
mg（s0+s1）
，動能的增加量為
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32
．
②某同學(xué)上交的實驗報告顯示，重錘增加的動能略大于重錘減小的重力勢能，則出現(xiàn)這一問題的原因可能是
BC
BC
．（填字母）
A．重錘的質(zhì)量測量錯誤
B．該同學(xué)自編了實驗數(shù)據(jù)
C．該同學(xué)實驗操作時先釋放紙帶，后接通電源
D．重錘下落時受到的阻力過大

（2）有一根很細的均勻空心金屬管，管長約50cm、電阻約為10Ω，現(xiàn)需測定它的內(nèi)徑d，但因其內(nèi)徑較小，無法用游標(biāo)卡尺直接測量．已知這種金屬的電阻率為ρ．實驗室中可以提供下列器材：
A．厘米刻度尺；   B．毫米刻度尺；
C．螺旋測微器；   D．電流表（量程300mA，內(nèi)阻約lΩ）；
E．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0．lΩ）”；   F．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約6kΩ）；
G．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）；
H．滑動變阻器（最大阻值5Ω，額定電流2A）；
L．蓄電池（電動勢6V，內(nèi)阻0.05Ω）；J．開關(guān)一個及帶夾子的導(dǎo)線若干．
請設(shè)計一個實驗方案，要求實驗誤差小，便于調(diào)節(jié)．回答下列問題：
①實驗中應(yīng)測物理量的名稱及符號是
金屬管的長度L、外徑D、加在管兩端的電壓U、通過管的電流強度I．
金屬管的長度L、外徑D、加在管兩端的電壓U、通過管的電流強度I．
；
②應(yīng)選用的實驗器材有
B、C、D、F、H、I、J
B、C、D、F、H、I、J
；（填字母）
③在圖2所示的方框中畫出實驗電路圖；
④按照你設(shè)計的電路圖將圖2中所示儀器連成實驗電路；
⑤用測得的物理量和已知量寫出計算金屬管內(nèi)徑d的表達式為d=
d=
D2-
4ρLI
πU
d=
D2-
4ρLI
πU
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)有一根很細的均勻空心金屬管線（橫截面是圓環(huán)形），長約50cm，電阻約為80Ω，這種金屬的電阻率為ρ，現(xiàn)要測定它的內(nèi)徑d，實驗室中可以提供下列器材：
A．厘米刻度尺    B．毫米刻度尺    C．螺旋測微器     D．電流表（600mA，2Ω）
E．電流表（60mA，4Ω）   F．電壓表（3V，1KΩ）     G．變阻箱（0-999.9Ω，0.2A）
H．滑動變阻器（10Ω，2A）    I．蓄電池（6V，0.05Ω）   J．開關(guān)一個及導(dǎo)線若干
（1）在方框中畫出實驗電路原理圖；
（2）應(yīng)選用的實驗器材有（只填寫字母代號）：
 
；
（3）實驗中應(yīng)測量的物理量及符號是：
 

（4）用己知物理量和測得的物理量表示金屬細管的內(nèi)徑d=
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)有一根很細的均勻空心金屬管線，長約50cm，電阻約為40Ω，現(xiàn)需測定它的內(nèi)徑d，已知這種金屬的電阻率為p，實驗室中可以提供下列器材：
A、厘米刻度尺    F、電壓表（3V，6KΩ）
B、毫米刻度尺    C、變阻箱（0～999.9Ω，0.2A）
C、螺旋測微器    H、滑動變阻器（10Ω，2A）
D、電流表（300mA，10Ω）  工、蓄電池（6V，0.05Ω）
E、電流表（3A，0.1Ω）    J、開關(guān)一個及導(dǎo)線若干
請設(shè)計一個實驗方案，回答下面問題
（1）在方框中畫出實驗電路原理圖；
（2）應(yīng)選用的實驗器材有（只填寫字母代號）：
 
；
（3）實驗中應(yīng)測量的名稱及符號是：
 
；
（4）用已知物理量和測得的物理量推導(dǎo)出計算金屬細管內(nèi)徑d的表達式（寫出推導(dǎo)過程）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（17分）

（1）（8分）像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間（從運動物塊開始擋住ab間光線至結(jié)束的時間）.現(xiàn)利用如圖乙所示裝置測量滑塊和長1m左右的木板間的動摩擦因數(shù)μ.。圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有在1和2位置畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1=5.0×10－2s和t2=2.0×10－2s。用螺旋測微器測量小滑塊的寬度d，如圖丙所示.

①由圖丙讀出滑塊的寬度d=           mm；

②滑塊通過光電門1的瞬時速度v1的表達式為        ，滑動通過光電門2的速度v2的表達式為        （用字母d、t1、t2表示）；

③若僅提供一把米尺，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀贋間，為完成測量，除了研究v1、v2和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量是                                           

                                         （說明各物理量的意義及字母）；

④寫出用③中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式                  （用字母表示）。

（2）（9分）有一根很細的均勻空心金屬管，管長約50cm、電阻約為15，現(xiàn)需測定它的內(nèi)徑d，但因其內(nèi)徑較小，無法用游標(biāo)卡尺直接測量。已知這種金屬的電阻率為。實驗室中可以提供下列器材：

A．毫米刻度尺；

B．螺旋測微器；

C．電流表（量程300mA，內(nèi)阻約1）；

D．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.1）；

E．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約6k）：

F．滑動變阻器（最大阻值lk，額定電流0.5A）；

G．滑動變阻器（最大阻值5，額定電流2A）；

H．蓄電池（電動勢6V，內(nèi)阻0.05）；

J．開關(guān)一個及帶夾子的導(dǎo)線若干。

請設(shè)計一個實驗方案，要求實驗誤差盡可能小，并能測出多組數(shù)據(jù)，便于調(diào)節(jié)。回答下列問題：

①實驗中應(yīng)測物理量的名稱及符號是                                                                                          ；

②電流表應(yīng)選擇        ，滑動變阻器應(yīng)選擇        ；（填字母代號）

③請你設(shè)計一個電路圖將其畫在上面的方框中；

④用測得的物理量、已知量的字母寫出計算金屬管內(nèi)徑的表達式為=           。

 

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