Question

4．實(shí)驗(yàn)室新購(gòu)進(jìn)一捆長(zhǎng)度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量此銅導(dǎo)線的電阻率ρ．

（1）用圖（a）所示的螺旋測(cè)微器測(cè)量銅導(dǎo)線的直徑d，在測(cè)砧、測(cè)微螺桿與被測(cè)銅導(dǎo)線將要接觸時(shí)，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件C（填“A”“B”或“C”），當(dāng)聽到“喀喀”聲時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖（a）中讀出銅導(dǎo)線的直徑d=1.130mm．
（2）在測(cè)量銅導(dǎo)線的電阻R₀時(shí)，該同學(xué)用9根導(dǎo)線將器材連接如圖（b）所示．電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零，保護(hù)電阻R₀=3.00Ω
①閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至左端（填“左”“右”或“中間位置”）；
②閉合開關(guān)后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)、電壓表的示數(shù)總為零．若只有一根導(dǎo)線斷路，則這根導(dǎo)線是6（填數(shù)字代號(hào)）；
③排出故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.500A時(shí)，電壓表（量程范圍0-3V）的示數(shù)如圖（c）所示，其讀數(shù)為2.40V．由以上數(shù)據(jù)可求得ρ=1.8×10^-8Ω•m（保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）用螺旋測(cè)微器測(cè)銅導(dǎo)線的直徑時(shí)先旋轉(zhuǎn)粗調(diào)旋鈕，然后旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋鈕；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)．
（2）分析圖示電路圖從保護(hù)帶電路安全的角度分析判斷滑片的位置；
根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析判斷那條導(dǎo)線斷路；
根據(jù)電壓表量程由圖示電壓表確定其分度值，然后讀出其示數(shù)；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用電阻定律求出銅導(dǎo)線的電阻率．

解答 解：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)銅導(dǎo)線的直徑，在測(cè)砧、測(cè)微螺桿與被測(cè)銅導(dǎo)線將要接觸時(shí)，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件微調(diào)旋鈕C，當(dāng)聽到“喀喀”聲時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)；
由圖示螺旋測(cè)微器可知，銅導(dǎo)線的直徑：d=1mm+13.0×0.01mm=1.130mm．
（2）①由圖示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路安全，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至左端；
②閉合開關(guān)后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電流表有示數(shù)說(shuō)明電路是通路，電壓表的示數(shù)總為零，說(shuō)明電壓表兩接線柱沒有與被測(cè)電路并聯(lián)，若只有一根導(dǎo)線斷路，由圖示電路圖可知，這根導(dǎo)線是6；
③電壓表量程范圍0-3V，由圖示電壓表可知，氣逆分度值為0.1V，其示數(shù)為：U=2.40V；
待測(cè)電阻阻值為：R=$\frac{U}{I}$-R₀=$\frac{2.40}{0.500}$-3.00=1.8Ω；
由電阻定律可知：R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\fracsepaul9{2}）^{2}}$，
電阻率為：ρ=$\frac{πRwdiinfk^{2}}{4L}$=$\frac{3.14×1.8×（1.130×1{0}^{-3}）^{2}}{4×100}$≈1.8×10^-8Ω•m；
故答案為：（1）C；1.130；（2）①左；②6；③2.40；1.8×10^-8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了螺旋測(cè)微器的使用及讀數(shù)、使用注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、求電阻率、電路故障分析等問題，是實(shí)驗(yàn)的�？紗栴}，一定要掌握；要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)，螺旋測(cè)微器需要估讀．