有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖1所示．此金屬材料重約1～2N，長(zhǎng)約為30cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬材料的電阻率為ρ，密度為ρ0．因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無(wú)法直接測(cè)量．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積S0．現(xiàn)有如下材料可選：
A．毫米刻度尺
B．螺旋測(cè)微器
C．電流表（600mA，1.0Ω）
D．電流表（3A，0.1Ω）
E．電壓表（3V，6kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器（50Ω，2A）
G．蓄電池（6V，0.05Ω）
H．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

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（1）除待測(cè)金屬管線外，還應(yīng)選用的材料有______（只填代號(hào)字母）
（2）在圖2中把所選一起連成實(shí)際測(cè)量電路．
（3）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有______計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式為S0=______．
（1）本實(shí)驗(yàn)需要用伏安法測(cè)量電阻，根據(jù)歐姆定律，有R=
U
I
；同時(shí)要結(jié)合電阻定律公式R=ρ
L
S
，求解截面積；故要用電壓表測(cè)量電壓，電流表測(cè)量電流，刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，螺旋測(cè)微器測(cè)量直徑，當(dāng)然，要組合成電路，還需要電源、電鍵、導(dǎo)線以及滑動(dòng)變阻器；由于電阻通電電流大會(huì)升溫，影響電阻率，故要小電流，故電流表選擇較小量程，電壓表也選擇較小量程．
故答案為：ABCEFGH；
（2）由于要求盡可能測(cè)出多組有關(guān)數(shù)值，故滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法，金屬絲電阻較小，因此電流表采用外接法，由此可得出實(shí)物圖如下所示：

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（3）根據(jù)歐姆定律，有：R=
U
I

根據(jù)電阻定律公式有：R=ρ
L
S

由此解得：S=
ρIL
U

因此要用螺旋測(cè)微器測(cè)橫截面邊長(zhǎng)a，用毫米刻度尺金屬管線長(zhǎng)度L，電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I，
因此金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式為：S0=a2-
ρIl
U

故答案為：橫截面邊長(zhǎng)a、管線長(zhǎng)度l、電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I，a2-
ρIl
U
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2004?南京模擬）有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬材料樣品，截面為外方（正方形）內(nèi)圓，如圖1所示．此金屬材料質(zhì)量約為0.1-0.2kg，長(zhǎng)約為30cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0．因管線內(nèi)徑太小，無(wú)法直接測(cè)量，請(qǐng)根據(jù)圖2提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量其內(nèi)徑d．

A．毫米刻度尺
B．螺旋測(cè)微器
C．電流表（600mA 10Ω）
D．電流表（3A 0.1Ω）
E．電壓表（3V 6kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器（2kΩ 0.5A）
G．滑動(dòng)變阻器（10Ω 2A）
H．直流穩(wěn)壓電源（6V 0.05Ω）
I．開(kāi)關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干
（1）除待測(cè)金屬材料外，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有
A、B、C、E、G、H、I
A、B、C、E、G、H、I
（只填代號(hào)字母）．
（2）在圖3方框內(nèi)畫(huà)出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖，并把所選儀器連成實(shí)際測(cè)量電路．
（3）用已知的物理常量和所測(cè)得的物理量，推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑d的表達(dá)式．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，長(zhǎng)約為60cm，電阻大約為6Ω．橫截面如圖1所示．

①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖2所示，金屬管線的外徑為
1.125
1.125
mm；
②現(xiàn)有如下器材
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）
B．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.03Ω）
C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．滑動(dòng)變阻器（1750Ω，0.3A）
E．滑動(dòng)變阻器（15Ω，3A）
F．蓄電池（6V，內(nèi)阻很�。�
G．開(kāi)關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干
要進(jìn)一步精確測(cè)量金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選
A
A
，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選
E
E
．（只填代號(hào)字母）．
③請(qǐng)將圖3所示的實(shí)際測(cè)量電路補(bǔ)充完整．
④已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過(guò)多次測(cè)量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的截面積S，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還需要測(cè)量的物理量是
管線長(zhǎng)度L
管線長(zhǎng)度L
．計(jì)算中空部分截面積的表達(dá)式為S=
πd2
4
-
ρL
R
πd2
4
-
ρL
R
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）某校學(xué)習(xí)興趣小組在研究“探索小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，圖（1）是某次實(shí)驗(yàn)得出的紙帶，所用電源的頻率為50HZ，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3…．各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為d1=3cm，d2=7.5cm，d3=13.5cm，則物體通過(guò)1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v1=
0.375
0.375
m/s；

（2）物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a=
1.5
1.5
m/s2．
（3）有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖（2）所示．此金屬管線長(zhǎng)約30Cm，電阻約10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無(wú)法直接測(cè)量，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積S0，現(xiàn)有如下器材可選：
A．毫米刻度尺B．螺旋測(cè)微器
c．電流表Al（600mA，約1.0Ω）
D．電流表A2（3A，約0.1Ω）
E．電壓表V（3V，6KΩ）
F．滑動(dòng)變阻器R1（2KΩ，O．5A）
G．滑動(dòng)變阻器R2（10Ω，2A）
H．蓄電池E（6V，O．05Ω ）
I．開(kāi)關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干
①上列器材中，應(yīng)選用的器材有
ABCEGHI
ABCEGHI
（只填代號(hào)字母）．
②在如圖（3）方框中畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的電路圖，并把如圖（4）的實(shí)物連成實(shí)際測(cè)量電路，要求盡可能測(cè)出多組有關(guān)數(shù)值．
③實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有：
截面邊長(zhǎng)a、金屬管線長(zhǎng)度L、電壓表示數(shù)U
截面邊長(zhǎng)a、金屬管線長(zhǎng)度L、電壓表示數(shù)U
，計(jì)算金屬管線內(nèi)部空問(wèn)截面積S0的表達(dá)式為：S0=
a2-
ρIL
U
a2-
ρIL
U
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖甲所示．此金屬管線長(zhǎng)約30cm，電阻約10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無(wú)法直接測(cè)量，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積S0．
現(xiàn)已提供有如下器材：毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、電壓表V（3V，6KΩ）、蓄電池E（6V，0.05Ω）、開(kāi)關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干：
（1）上列器材中，還缺少電流表和滑動(dòng)變阻器，現(xiàn)提供以下一些器材供選擇，請(qǐng)選出合適的器材，電流表應(yīng)為
 
，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
 
（只填代號(hào)字母）．
A．電流表A1（600mA，1.0Ω）
B．電流表A2（3A，0.1Ω）
C．滑動(dòng)變阻器R1（2KΩ，0.5A）
D．滑動(dòng)變阻器R2（10Ω，2A）
（2）在下面方框中畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的電路圖，要求盡可能測(cè)出多組有關(guān)數(shù)值，并把圖乙的實(shí)物連成實(shí)際測(cè)量電路，
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（3）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有：
 
，計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式為：S0=
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?湖南模擬）有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬材料樣品M截面為外方內(nèi)圓，如圖1所示．此樣品重約1～2N，長(zhǎng)約為30cm．電阻約為10Ω，其電阻率為ρ，密度為D，因管線內(nèi)徑d太小，無(wú)法直接測(cè)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量d．

供選用的器材有：
A．毫米刻度尺
B．螺旋測(cè)微器
C．電流表（600mA，1.0Ω）
D．電流表（3A，0.1Ω）
E．電壓表（3V，6KΩ）
F．滑動(dòng)變阻器（2KΩ，0.5A）
G．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）
H．蓄電池（6V，0.05Ω）
（1）除待測(cè)金屬材料、開(kāi)關(guān)、帶夾子的導(dǎo)線若干外，還應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)器材有
ABCEGH
ABCEGH
（只填代號(hào)字母）
（2）在（圖2）虛結(jié)框中，畫(huà)出設(shè)計(jì)方案的電路圖；
（3）在（圖3）中，把所選器材連接實(shí)際測(cè)量電路（已連好一根線）；
（4）用已知的物理常數(shù)和測(cè)得的物理量，推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑d的表達(dá)式．

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