Question

5．①如圖（a）所示，是一個(gè)由電阻率為ρ的導(dǎo)體材料制成的中空?qǐng)A柱體．為測(cè)量圓柱形導(dǎo)體中空部分的橫截面積S₀，某同學(xué)先用毫米刻度尺測(cè)得圓柱體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，然后用游標(biāo)卡尺測(cè)量其外徑D，如圖（b）所示，則D=11.70mm．

②接著，該同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量圓柱體電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖（圓柱體上的M、N為兩個(gè)電箍，連接導(dǎo)線使用）如圖（c）所示，請(qǐng)你用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線將圖（d）中尚未完成的實(shí)物連線補(bǔ)畫完整．
③若某次實(shí)驗(yàn)電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U．請(qǐng)用已知的和測(cè)得物理量符號(hào)表示圓柱形導(dǎo)體中空部分的橫截面積S₀=$\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρLI}{U}$．

Answer 1

分析 ①游標(biāo)卡尺先讀主尺，在讀副尺，相加的最終結(jié)果．
②依據(jù)給定的電路圖可以連接實(shí)物．
③由電阻定律和歐姆定律得的中空部分的橫截面積．

解答 解：①主尺讀數(shù)為11mm，20分度的精確度為0.05mm，第14個(gè)格和主尺對(duì)齊，故有標(biāo)尺讀數(shù)為：14×0.05=0.70mm，可得外徑D=11+0.70=11.70mm．
②實(shí)物連線如圖：

③由電阻定律和歐姆定律可得：
$ρ（\frac{π{D}^{2}}{4}-{S}_{0}）L=\frac{U}{I}$；
解得：
${S}_{0}=\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρLI}{U}$．
故答案為：①D=11.70；
②實(shí)物連線如圖：
；
③$\frac{π{D}^{2}}{4}-\frac{ρLI}{U}$．

點(diǎn)評(píng) 該題的關(guān)鍵是掌握好電阻定律和歐姆定律，在求導(dǎo)體橫截面積的時(shí)候，注意要減去中空部分．