某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：
（1）用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示．读得直径d=______mm．
（2）该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：
电阻 R
（Ω） | 121.0 | 50.0 | 23.9 | 10.0 | 3.1 | 导线直径 d
（mm） | 0.80l | 0.999 | 1.20l | 1.494 | 1.998 | 导线截面积 S
（mm2） | 0.504 | 0.784 | 1.133 | 1.753 | 3.135 |
答案
（1）外径千分尺读数先可动刻度左边界露出的主刻度为1mm，再看主尺水平线对应的可动刻度为20.0，记数为L+n×0.01=1+20.0×0.01=1.200mm．（2）直接用两组R、S值相乘（50×0.784=39.2，10.0×1.753=17.53），可得RS明显不相等，可迅速判断结果“不满足”；并同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1，10×1.4944≈10×1.54=50，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，可迅速得出R与S2成反比．
（3）根据R=ρ有：L==≈19m
故答案为：（1）1.200
（2）不满足，R与S2成反比
（3）19 |
举一反三
在“测定金属的电阻率”的实验中，所用的电阻丝Rx的阻值约为3Ω，变阻器最大阻值为20Ω，电源电压为3V，电源内阻不计，所用器材如图1所示，则：
（1）用螺旋测微器测量电阻丝直径时，测量结果如图2所示，该电阻丝的直径是：______mm；
（2）电压表的量程应选用______，电流表的量程应选用______．
（3）画出实验电路图；
（4）在实物图1上完成实物连线． | 影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小．
（1）如图（甲）是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（E、r）、电流表Rg、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的______侧（填“左”、“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t=______．
（2）研究某种导电材料的用电器Z的导电规律时，利用如图（丙）所示的分压电路测得其电压与电流的关系如下表所示：
| U （V） | 0.40 | 0.60 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 | | I （A） | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.80 | 2.81 | 3.20 | （1）某同学用如图（甲）所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验，他在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，同时用毫米刻度尺分别测出加挂不同钩码时弹簧的长度l．他测出的弹簧的弹力F（F的大小等于所挂钩码受到的重力）与弹簧的长度l的各组数据，并逐点标注在如图（乙）所示的坐标纸上．由此可以得到该弹簧的原长L0=______；该弹簧的劲度系数为______N/m．
（2）有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图（1）所示．用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度．
某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验．
A．米尺（最小分度为mm）；
B．游标卡尺（游标为20分度）；
C．电流表A1（量程0～5mA，内阻约10Ω）；
D．电流表A2 （量程0～100mA，内阻约0.6Ω）；
E．电压表V1 （量程5V，内阻约5kΩ）；
F．电压表V2 （量程15V，内阻约15kΩ）；
G．滑动变阻器R1 （阻值范围0～10Ω，额定电流1.5A）；
H．滑动变阻器R2 （阻值范围0～1.5KΩ，额定电流1A）；
I．电源E （电动势6V，内阻可不计）；
J．开关一个，导线若干．
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图（2）所示，该陶瓷管的外径D=______cm
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表______，电压表______，滑动变阻器______．（填写器材前面的字母代号）
③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图．
④若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为ρ，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=______（用所测得的量和已知量的符号表示）．
| 某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率，所用器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等．
（1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动．请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图1
（2）实验的主要步骤如下：
①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；
②读出电流表的示数，记录金属夹的位置；
③断开开关，______，合上开关，重复②的操作．
（3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此给出了图2的关系图线，其斜率为______A-1•m-1（保留三位有效数字）；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了______的电阻之和．
（4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图3所示．金属丝的直径是______．图2中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是______，其数值和单位为______（保留三位有效数字）．
| 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=______．
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