Question

某同学要测量一个由均匀新材料制成的中空圆柱体电阻的中空面积S₀，步骤如下：

（1）用游标卡尺测量其长度 l 如图甲所示，可知其长度为_____mm。

（2）用螺旋测微器测量其直径 d 如图乙所示，可知其直径为_____mm。

（3）选用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该圆柱体的阻值约为_____Ω。

（4）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：

A．电流表(0～200 mA,1.0 Ω)

B．电流表(0～0.6A,0.1 Ω)

C．电压表(0～3 V,6 kΩ)

D．电压表(0～15 V,6 kΩ)

E．滑动变阻器(0～10 kΩ，2 A)

F．滑动变阻器(0～20 Ω，0.5 A)

G．蓄电池(6 V,0.05 Ω)

H．开关一个，带夹子的导线若干

为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选_____，电流表应选________，滑动变阻器应选 _____(填器材代号)．

（5）在方框中画出你所设计方案的实验电路图_____________

（6）实验中要测量的物理量有电压表读数 U，电流表读数 I，电阻长度 l，直径 d，则计算 金属管线内部空间截面积 S₀ 的表达式为 S₀＝___________（设电阻率为）。

Answer

22 C A F 如图所示：

【解析】

（1）游标卡尺读数=固定刻度读数+游标尺读数；

固定刻度读数：

游标尺读数：；

故游标卡尺读数为；

（2）螺旋测微器的读数=固定刻度读数+半刻度读数+可动刻度读数数；

固定刻度读数：；

半刻度读数：；

可动刻度读数：；

故螺旋测微器的读数为；

（3）该圆柱体的阻值约为；

（4）电源电动势为，为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，使用电压表D量程太大，故电压表选择C；
待测电阻两端的电压不能超过，最大电流不超过，所以电流表选A；
由于电压表的量程不足，变阻器采用分压式接法，为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选F；

（5）由于电流表内阻与待测电阻的阻值相差不多，故采用安培表外接法，如图所示：

（6）根据欧姆定律可以得到：，根据电阻定律可知：

联立可以得到电阻的横截面积为：

则金属管线内部空间截面积为。