Question

【題目】某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室購買了一卷表面有很薄絕緣層的鎳鉻合金絲，該校的興趣小組同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)算合金絲的長度。已知該鎳鉻合金絲的電阻率Ω·m，測(cè)量選用的器材有多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。

（1）實(shí)驗(yàn)前先使用多用電表粗測(cè)合金絲的電阻

①機(jī)械調(diào)零后，選擇旋鈕指向電阻擋“×10”位置，將紅、黑表筆分別插入多用電表的對(duì)應(yīng)插孔，將兩表筆短接，調(diào)節(jié)__________（填“S”或“T”）進(jìn)行歐姆調(diào)零，使指針指到“電阻擋”零刻度。

②把紅、黑表筆分別與鎳銘合金絲的兩端（已刮去絕緣漆）相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，應(yīng)選擇倍率為__________（填“×100”或“×1”）的擋位，再將兩表筆短接重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。

③把紅、黑表筆分別與鎳銘合金絲的兩端相接，多用電表的示數(shù)如圖甲所示，則該合金絲的電阻約為__________Ω。

（2）使用螺旋測(cè)微器測(cè)量鎳鉻合金絲的直徑d，示數(shù)如圖乙所示，則鎳鉻合金絲的直徑d=________mm。

（3）為了更準(zhǔn)確地測(cè)量鎳鉻合金絲電阻，減少實(shí)驗(yàn)誤差，并獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，選擇如圖丙所示的電路進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量電壓表示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I。不計(jì)合金絲絕緣漆的厚度，鎳鉻合金絲的長度的表達(dá)式L=__________（用U、I、ρ、d表示）。

（4）利用記錄的多組電壓U和電流值I的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丁所示的U－I圖像。可測(cè)出鎳鉻合金絲的長度L=_________m。（保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】T “×100” 1400 0.305 110

【解析】

（1）①[1]．歐姆調(diào)零時(shí)將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件T，即歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指電阻的0刻線；

②[2]．將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。說明被測(cè)阻值較大，為使指針只在中央刻度附近應(yīng)換較大檔，即×100檔；

③[3]．歐姆表選擇×100擋，由圖甲所示可知，該合金絲的電阻約為：14×100=1400Ω；

（2）[4]．由圖示螺旋測(cè)微器可知，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：0mm+30.5×0.01mm=0.305mm；

（3）[5]．由電阻定律可知：

根據(jù)歐姆定律得：

聯(lián)立解得：

（4）[6]．由U-I圖象的斜率表示電阻得：

R==1500Ω

結(jié)合（3）問的結(jié)論，帶入表達(dá)式 解得：

L=110m