分析 ①本实验通过欧姆定律结合电阻定律测量金属杆的内径,根据实验的原理确定需要测量的物理量;
②根据电路最大电流选择电流表,为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器,根据实验原理与实验需要测量的量选择实验器材;
③根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法,然后作出实验电路图,根据实验电路图连接实物电路图;
④应用欧姆定律求出电阻,应用电阻定律与面积公式求出内径表达式.
解答 解:①该实验需要测量空心金属管的内径,通过欧姆定律测出电阻的大小,结合电阻定律测出横截面积,从而根据外径求出内径的大小.故所需测量的物理量为金属管的长度L、金属管的外径D、加在管两端的电压U、通过管的电流强度I.
②测长度需要毫米刻度尺B,测外径需要螺旋测微器C,需要电压表F,电源I及导线J,
电压表量程为3V,通过金属管的最大电流约为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A=100mA,电流表应选择D;
为方便实验操作,滑动变阻器应选择H,因此需要的实验器材有:B、C、D、F、H、I、J;
③待测电阻阻值约为30-40Ω,电流表内阻约为10Ω,电压表内阻约为6kΩ,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表采用外接法,
滑动变阻器最大阻值为5Ω,远小于待测电阻阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示,
根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示;
④金属管线的电阻:R=$\frac{U}{I}$,
由电阻定律可知:R=ρ$\frac{L}{S}$,
整理得:S=$\frac{ρLI}{U}$,
金属管线的横截面积:S=π$(\frac{D}{2})^{2}$-π$(\frac{d}{2})^{2}$,
解得:d=$\sqrt{{D}^{2}-\frac{4ρLI}{πU}}$.
故答案为:①金属管线的长度L、外径D,加在管线两端的电压U,通过管线的电流强度为I;
②B、C、D、F、H、I、J;③电路图与实物电路图如图所示;④d=$\sqrt{{D}^{2}-\frac{4ρLI}{πU}}$.
点评 解决本题的关键知道实验的原理,操作步骤,以及知道实验误差形成的原因.掌握滑动变阻器分压、限流式接法的区别,以及电流表内外接的区别.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 质量 | B. | 机械能 | C. | 向心力 | D. | 加速度 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 顾客受到三个力的作用 | B. | 顾客处于失重状态 | ||
C. | 扶梯对顾客没有摩擦力的作用 | D. | 顾客对扶梯的压力等于顾客的重量 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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