Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要通過(guò)實(shí)驗(yàn)盡可能精確的測(cè)量一根細(xì)長(zhǎng)且均勻的空心金屬管線的內(nèi)徑d，該金屬管長(zhǎng)約0.5m，電阻約為6Ω，已知這種金屬的電阻率為ρ。

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線外徑D時(shí)刻度的位置如圖a所示，從圖中讀出外徑為________ mm，應(yīng)用________（選填“游標(biāo)卡尺”或“毫米刻度尺”）測(cè)金屬管線的長(zhǎng)度L；

(2)測(cè)量金屬管線的電阻R，為此取來(lái)兩節(jié)內(nèi)阻不計(jì)的干電池、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：

A.電壓表0~3 V，內(nèi)阻約10 kΩ

B.電壓表0~15 V，內(nèi)阻約50 kΩ

C.電流表0~0.6 A，內(nèi)阻約0.05 Ω

D.電流表0~3 A，內(nèi)阻約0.01 Ω

E.滑動(dòng)變阻器，0~10 Ω

F.滑動(dòng)變阻器，0~1000 Ω

要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電壓表應(yīng)選_____，電流表應(yīng)選________；滑動(dòng)變阻器選______（填序號(hào)）

(3)實(shí)驗(yàn)中實(shí)物接線如圖b所示，請(qǐng)指出接線中的兩處明顯錯(cuò)誤：

錯(cuò)誤1：___________________

錯(cuò)誤2：___________________

(4)更正電路后測(cè)得電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，請(qǐng)用已知的物理常數(shù)和應(yīng)直接測(cè)量的物理量（均用符號(hào)表示），推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑的表達(dá)式d=______________；

Answer 1

【答案】5.200 毫米刻度尺 A C E 導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上 采用了電流表內(nèi)接法

【解析】

(1)[1]根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)為

[2]為了提高精確度，因此應(yīng)用毫米刻度尺測(cè)金屬管線的長(zhǎng)度L；

(2)[3]兩節(jié)新的干電池電動(dòng)勢(shì)為3V，因此電壓表選擇3V的量程，即選A；

[4]因?yàn)殡娏恐凶畲箅娏鞔蠹s為

為了測(cè)量的精確,電流表應(yīng)選擇C；

[5]滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，因?yàn)榇郎y(cè)電阻較小，所以滑動(dòng)變阻器選擇E；

(3)[6][7]因?yàn)榇郎y(cè)電阻的平方小于電壓表與電流表內(nèi)阻的乘積，屬于小電阻，所以電流表應(yīng)該采用外接法，而圖中采用了電流表內(nèi)接法；連接滑動(dòng)變阻器的滑片接頭錯(cuò)誤，導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上，應(yīng)該在接線柱上。

(4)[8]根據(jù)歐姆定律得

又根據(jù)電阻定律有

則

又因?yàn)?/span>

計(jì)算得出