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    15．测金属丝电阻率实验中，可供选用器材如下：
    待测金属丝：Rx（阻值约为4Ω，额定电流约0.5A）长度为L
    电压表：V（量程15V，内阻约3000Ω）；
    电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；
    A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
    定值电阻R1=100Ω，R2=1Ω，R3=10Ω
    电源E=3V，内阻约为0.01Ω
    滑动变阻器R（最大阻值约为20Ω）螺旋测微器，毫米刻度尺，开关和导线若干．
    （1）螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图1，读数为d=0.730mm．
    （2）为使测量尽量的准确，应选器材处螺旋测微器，毫米刻度尺，开关和导线外还需要A1，A2，R3，E，Rx（填器材符号）．
    （3）在图2框内完成电路原理图（标注器材符号）．
    （4）需要测量的物理量电流表A1与A2的示数分别为I1与I2，由以上实验数据得出金属丝电阻率表达式ρ=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}{R}_{3}}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$．（用字母表示）

    分析 （1）螺旋测微器精确度为0.01mm，需要估读，读数时注意半毫米刻度线是否露出．
    （2）合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材，因电压表量程太大，因此必须采用电流表改变电压表．再由电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．滑动变阻器是小电阻控制大电阻，用分压式接法．
    （3）滑动变阻器采用限流式，安培表用外接法；
    （4）根据电阻定律公式R=$\frac{ρL}{S}$，结合实验原理，即可求解．

    解答 解：（1）从图中读出金属丝的直径为d=0.5mm+23.0×0.01mm=0.730mm；
    （2）电压表量程15V，待测金属丝：Rx（阻值约为4Ω，额定电流约0.5A），其电压最大值为U=0.5×4=2V，
    因此必须选取电流表来改装成电压表，则由电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）与定值电阻R3=10Ω串联，改装成电压表；
    则电流表选用A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；还需要电源E与滑动变阻器R；
    （3）滑动变阻器采用限流式；
    安培表电阻较小，大内小外，故安培表用外接法；
    电路如图所示：

    （4）根据电阻定律公式R=$\frac{ρL}{S}$，并依据电路的设计，还需要知道两电流表的读数，从而求得所测电阻的阻值；
    那么金属丝电阻率表达式ρ=$\frac{{R}_{x}S}{L}$=$\frac{{I}_{1}{R}_{3}}{（{I}_{2}-{I}_{1}）}×\frac{\frac{π{d}^{2}}{4}}{L}$=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}{R}_{3}}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$；
    故答案为：（1）0.730mm；（2）A1，A2，R3，E，Rx；（3）如上图所示；（4）电流表A1与A2的示数分别为I1与I2，ρ=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}{R}_{3}}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$．

    点评 实验电路所用器材的要求要熟练掌握，读数的要求，电路图的设计，及电表的选择是解题的关键，变阻器的分压与限流式区别要弄清楚，注意掌握电压表改装的方法．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．随着科学技术水平的不断进步，相信在不远的将来人类能够实现太空移民．为此，科学家设计了一个巨型环状管道式空间站．空间站绕地球做匀速圆周运动，人们生活在空间站的环形管道中，管道内部截面为圆形，直径可达几千米，如图（a）所示．已知地球质量为M，地球半径为R，空间站总质量为m，G为引力常量．
    （1）空间站围绕地球做圆周运动的轨道半径为2R，求空间站在轨道上运行的线速度大小；
    （2）为解决长期太空生活的失重问题，科学家设想让空间站围绕通过环心并垂直于圆环平面的中心轴旋转，使在空间站中生活的人们获得“人工重力”．该空间站的环状管道内侧和外侧到转动中心的距离分别为r1、r2，环形管道壁厚度忽略不计，如图（b）所示．若要使人们感受到的“人工重力”与在地球表面上受到的重力一样（不考虑重力因地理位置不同而产生的差异且可认为太空站中心轴静止），则该空间站的自转周期应为多大；
    （3）为进行某项科学实验，空间站需将运行轨道进行调整，先从半径为2R的圆轨道上的A点（近地点）进行第一次调速后进人椭圆轨道．当空间站经过椭圆轨道B点（远地点）时，再进行第二次调速后最终进人半径为3R的圆轨道上．若上述过程忽略空间站质量变化及自转产生的影响，且每次调速持续的时间很短．
    ①请说明空间站在这两次调速过程中，速度大小是如何变化的；
    ②若以无穷远为引力势能零点，空间站与地球间的引力势能为EP=-G$\frac{Mm}{r}$，式中r表示空间站到地心的距离，求空间站为完成这一变轨过程至少需要消耗多少能量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    5．光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值（　　）
    A．只跟入射光的频率有关
    B．只跟入射光的强度有关
    C．跟入射光的频率和强度都有关
    D．除跟入射光的频率和强度有关外，还和光照时间有关

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    3．如图所示，是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置．半径为R的光滑半圆管道（管道内径远小于R）竖直固定于水平面上，管道最低点B恰与粗糙水平面相切，弹射器固定于水平面上．某次实验过程中，一个可看作质点的质量为m的小物块，将弹簧压缩至A处，已知A、B相距为L．弹射器将小物块由静止开始弹出，小物块沿圆管道恰好到达最髙点C．已知小物块与水平面间的动摩擦因素为μ，重力加速度为g，求：
    （1）小物块到达B点时的速度vB及小物块在管道最低点B处受到的支持力；
    （2）小物块在AB段克服摩擦力所做的功；
    （3）弹射器释放的弹性势能Ep．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    10．以下说法正确的是（　　）
    A．牛顿通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去．得出结论：力是改变物体运动的原因
    B．卡文迪许利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律--库仑定律，并测出了静电力常量k的值
    C．奥斯特最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
    D．密立根通过油滴实验精确的测出了元电荷的电荷量

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．关于两个物体间的万有引力，下列说法正确的是（　　）
    A．两个物体间的万有引力大小相等、方向相反，是一对平衡力
    B．当两个物体的距离趋于零时，万有引力趋于无穷大
    C．表达式F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$中的引力常量G是由实验测算出的，而不是人为规定的
    D．质量大的物体受到的万有引力大，质量小的物体受到的万有引力小

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图，光滑斜劈A上表面水平，物体B叠放在A上面，斜面光滑，AB静止释放瞬间，B的受力图是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    4．如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平面上，其左右两斜面光滑，一质量为m的物体B沿倾角α=30°的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A刚好保持静止，则当物块B沿倾角β=60°的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是（　　）
    A．A仍然静止不动，地面对A的摩擦力两种情况下等大
    B．A仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧下滑时对地面的压力小
    C．A将向右滑动，若使A仍然静止需对其施加向左侧的作用力
    D．若α=45°角，物块沿右侧斜面下滑时，A将滑动

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    5．某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材，测量滑块和长木板之间的动摩擦因数．如图所示，带滑轮的长木板水平放置，力传感器固定在墙上，轻绳分别跨过固定在滑块上和固定在长木板末端的滑轮，一端与力传感器连接，另一端竖直悬挂一沙桶，沙桶距地面足够远．调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与各滑轮之间的摩擦．

    （1）实验时，一定要进行的操作是（　　）（填选项前的字母）
    A．将长木板右端垫高以平衡摩擦力
    B．使沙河沙桶的总质量远小于滑块质量
    C．将打点计时器接交流电源
    D．用天平测沙和沙桶的总质量
    （2）实验时，记录力传感器的示数F，用天平测出滑块质量m，由纸带上的点求出加速度a，根据这些数据，可以得出滑块和木板间的动摩擦因数的表达式μ=$\frac{2F-ma}{mg}$．（重力加速度为g）

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