Question

【題目】小明與小紅在學(xué)習(xí)了《導(dǎo)體的電阻》后，想確定圖甲中滑動(dòng)變阻器（銘牌丟失）的金屬絲的材料，于是進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）先用游標(biāo)卡尺測(cè)量了陶瓷桶上未繞金屬絲部分的直徑d，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖乙所示；后用游標(biāo)卡尺測(cè)量了陶瓷桶上繞有金屬絲（金屬絲直接緊密地繞在陶瓷桶上）部分的直徑D，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)（如圖丙所示）為________mm；再用刻度尺測(cè)得滑動(dòng)變阻器滑線部分的長(zhǎng)度cm。（假設(shè)上述測(cè)量值均看作多次測(cè)量的平均值）

（2）小明用歐姆表測(cè)得到該滑動(dòng)變阻器全部金屬絲的電阻為25；小紅則向?qū)嶒?yàn)室借來(lái)以下器材測(cè)量該金屬絲的電阻：

A．直流電源3V（內(nèi)阻不計(jì)） B．直流電流表0~100mA（內(nèi)阻約為5）

C．直流電流表0~600mA（內(nèi)阻約為1） D．直流電壓表0~3V（內(nèi)阻約為3）

E．滑動(dòng)變阻器0~10（允許的最大電流為2A） F．導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)

則實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_________（填字母）。

（3）請(qǐng)幫小紅設(shè)計(jì)一個(gè)最佳實(shí)驗(yàn)電路，并將電路圖畫(huà)在答題卷相應(yīng)位置的方框中__________（待測(cè)滑動(dòng)變阻器就用普通電阻符號(hào)表示）。

（4）若該滑動(dòng)變阻器全部金屬絲的電阻用R表示，則金屬絲電阻率的表達(dá)式_________（用本題中字母表示）；小紅通過(guò)正確的操作后測(cè)得，請(qǐng)對(duì)照右側(cè)表格中幾種導(dǎo)體材料的電阻率（20℃時(shí)）判斷該金屬絲的材料最有可能為_________（填字母）。

材料		材料
銀		鐵
銅		錳銅合金
鋁		鎳銅合金
鎢		鎳鉻合金

A．鋁 B．銅 C．含銅合金 D．鎳鉻合金

Answer 1

【答案】22.18或22.20或22.22 B 或或 C

【解析】

（1）[1]．游標(biāo)卡尺丙的讀數(shù)2.2cm+10×0.02mm=22.20mm；

（2）[2]．電路中能達(dá)到的最大電流為

則直流電流表選擇B；

（3）[3]．因電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值，可知選用電流表外接電路；滑動(dòng)變阻器電阻小于待測(cè)電阻的阻值，則采用分壓電路，則電路圖如圖；

（4）[4]．待測(cè)金屬絲橫截面的半徑

金屬絲橫截面積

每匝金屬絲的長(zhǎng)度為πD（或者πd）（或者）

則線圈匝數(shù)

金屬絲的總長(zhǎng)度為（或者）（或者）

根據(jù) 可得

或者

或者

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

由表中數(shù)據(jù)可知，可能是含銅合金，故選C。