Question

【題目】小明與小紅在學習了《導體的電阻》后，想確定圖甲中滑動變阻器（銘牌丟失）的金屬絲的材料，于是進行了如下實驗：

（1）先用游標卡尺測量了陶瓷桶上未繞金屬絲部分的直徑d，游標卡尺的讀數如圖乙所示；后用游標卡尺測量了陶瓷桶上繞有金屬絲（金屬絲直接緊密地繞在陶瓷桶上）部分的直徑D，游標卡尺的讀數（如圖丙所示）為________mm；再用刻度尺測得滑動變阻器滑線部分的長度cm。（假設上述測量值均看作多次測量的平均值）

（2）小明用歐姆表測得到該滑動變阻器全部金屬絲的電阻為25；小紅則向實驗室借來以下器材測量該金屬絲的電阻：

A．直流電源3V（內阻不計） B．直流電流表0~100mA（內阻約為5）

C．直流電流表0~600mA（內阻約為1） D．直流電壓表0~3V（內阻約為3）

E．滑動變阻器0~10（允許的最大電流為2A） F．導線和開關

則實驗中電流表應選用_________（填字母）。

（3）請幫小紅設計一個最佳實驗電路，并將電路圖畫在答題卷相應位置的方框中__________（待測滑動變阻器就用普通電阻符號表示）。

（4）若該滑動變阻器全部金屬絲的電阻用R表示，則金屬絲電阻率的表達式_________（用本題中字母表示）；小紅通過正確的操作后測得，請對照右側表格中幾種導體材料的電阻率（20℃時）判斷該金屬絲的材料最有可能為_________（填字母）。

材料		材料
銀		鐵
銅		錳銅合金
鋁		鎳銅合金
鎢		鎳鉻合金

A．鋁 B．銅 C．含銅合金 D．鎳鉻合金

Answer 1

【答案】22.18或22.20或22.22 B 或或 C

【解析】

（1）[1]．游標卡尺丙的讀數2.2cm+10×0.02mm=22.20mm；

（2）[2]．電路中能達到的最大電流為

則直流電流表選擇B；

（3）[3]．因電壓表的內阻遠大于待測電阻阻值，可知選用電流表外接電路；滑動變阻器電阻小于待測電阻的阻值，則采用分壓電路，則電路圖如圖；

（4）[4]．待測金屬絲橫截面的半徑

金屬絲橫截面積

每匝金屬絲的長度為πD（或者πd）（或者）

則線圈匝數

金屬絲的總長度為（或者）（或者）

根據 可得

或者

或者

[5]．將，D=22.20mm，d=21.00mm，L=10.50cm帶入解得

由表中數據可知，可能是含銅合金，故選C。