Question

【题目】小明与小红在学习了《导体的电阻》后，想确定图甲中滑动变阻器（铭牌丢失）的金属丝的材料，于是进行了如下实验：

（1）先用游标卡尺测量了陶瓷桶上未绕金属丝部分的直径d，游标卡尺的读数如图乙所示；后用游标卡尺测量了陶瓷桶上绕有金属丝（金属丝直接紧密地绕在陶瓷桶上）部分的直径D，游标卡尺的读数（如图丙所示）为________mm；再用刻度尺测得滑动变阻器滑线部分的长度cm。（假设上述测量值均看作多次测量的平均值）

（2）小明用欧姆表测得到该滑动变阻器全部金属丝的电阻为25；小红则向实验室借来以下器材测量该金属丝的电阻：

A．直流电源3V（内阻不计） B．直流电流表0~100mA（内阻约为5）

C．直流电流表0~600mA（内阻约为1） D．直流电压表0~3V（内阻约为3）

E．滑动变阻器0~10（允许的最大电流为2A） F．导线和开关

则实验中电流表应选用_________（填字母）。

（3）请帮小红设计一个最佳实验电路，并将电路图画在答题卷相应位置的方框中__________（待测滑动变阻器就用普通电阻符号表示）。

（4）若该滑动变阻器全部金属丝的电阻用R表示，则金属丝电阻率的表达式_________（用本题中字母表示）；小红通过正确的操作后测得，请对照右侧表格中几种导体材料的电阻率（20℃时）判断该金属丝的材料最有可能为_________（填字母）。

材料		材料
银		铁
铜		锰铜合金
铝		镍铜合金
钨		镍铬合金

A．铝 B．铜 C．含铜合金 D．镍铬合金

Answer 1

【答案】22.18或22.20或22.22 B 或或 C

【解析】

（1）[1]．游标卡尺丙的读数2.2cm+10×0.02mm=22.20mm；

（2）[2]．电路中能达到的最大电流为

则直流电流表选择B；

（3）[3]．因电压表的内阻远大于待测电阻阻值，可知选用电流表外接电路；滑动变阻器电阻小于待测电阻的阻值，则采用分压电路，则电路图如图；

（4）[4]．待测金属丝横截面的半径

金属丝横截面积

每匝金属丝的长度为πD（或者πd）（或者）

则线圈匝数

金属丝的总长度为（或者）（或者）

根据 可得

或者

或者

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

由表中数据可知，可能是含铜合金，故选C。