有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图甲所示.此金属管线长约30cm,电阻约10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请你设计一个

◎ 题目

有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图甲所示.此金属管线长约30cm,电阻约10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请你设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
c.电流表Al(600mA,1.0Ω)
D.电流表A2(3A,0.1Ω)
E.电压表V(3V,6KΩ)
F.滑动变阻器R1(2KΩ,O.5A)
G.滑动变阻器R2(10Ω,2A)
H.蓄电池E(6V,O.05Ω )
I.开关一个,带夹子的导线若干
(1)上列器材中,应选用的器材有______(只填代号字母).
(2)在上面方框中画出你所设计的电路图,并把图乙的实物连成实际测量电路,要求尽可能测出多组有关数值.
(3)实验中要测量的物理量有:______,计算金属管线内部空问截面积S0的表达式为:S0=______.

魔方格

◎ 答案

(1)本实验需要用伏安法测量电阻,根据欧姆定律,有R=
U
I
;同时要结合电阻定律公式R=ρ
L
S
求解截面积;故要用电压表测量电压,电流表测量电流,刻度尺测量长度,螺旋测微器测量直径,当然,要组合成电路,还需要电源、电键、导线以及滑动变阻器;由于电阻通电电流大会升温,影响电阻率,故要小电流,故电流表选择较小量程,电压表也选择较小量程;
故答案为:ABCEGHI;
(2)电路及实际测量电路如图所示.

魔方格

(3)根据欧姆定律,有R=
U
I

根据电阻定律,有R=ρ
L
S
,故截面积为:S=
ρIL
U

故要用螺旋测微器测横截面边长a,用毫米刻度尺金属管线长度L,电压表示数U,电流表示数I,
故金属管线内部空间截面积S0的表达式为:S0=a2-
ρIL
U

故答案为:(1)ABCEGHI;
(2)如图所示;
(3)横截面边长a,金属管线长度L,电压表示数U,电流表示数I;a2-
ρIL
U

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图甲所示.此金属管线长约30cm,电阻约10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请你设计一个…”主要考查了你对  【实验:测定金属的电阻率】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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