Question

要测定一卷阻值约为20Ω的金属漆包线的长度（两端绝缘漆层已去除），实验室提供有下列器材：

A.电流表A：量程①0〜0.6A，内阻约为1Ω；量程②0〜3 A，内阻约为0.2Ω

B.电压表V：量程③0〜3V，内阻约为2kΩ；量程④0〜15V，内阻约为10kΩ

C.学生电源E：电动势为30V，内阻r可以忽略

D.滑动变阻器R₁：阻值范围0~ 20Ω，额定电流2A

E.滑动变阻器R₂：阻值范围0~500Ω，额定电流0.5A

F.开关S及导线若干

(1)使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图甲所示，则漆包线的直径为d=__________mm。

(2)为了调节方便，并能较准确地测出该漆包线的电阻，电流表应选择量程__________（选填量程序号），电压表应选择量程__________（选填量程序号），滑动变阻器应选择__________（选填“R₁”或“R₂”）。请设计合理的实验电路，将电路图完整地补画在方框中__________。

(3)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图乙所示，可求出这卷漆包线的电阻为__________Ω（结果保留三位有效数字）

(4)已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为ρ，忽略漆包线的绝缘漆层的厚度，则这卷漆包线的长度L=__________（用U、I、d、ρ表示）。

Answer

0.830 ① ④ R1 21.3

【解析】

(1)[1]主尺读数为0.5 mm，可动刻度读数33.0×0.01=0.330mm，直径 d=0.5mm+0.330mm=0.830 mm。

(2)[2][3][4][5]为防止电阻发热影响电阻率，则电路中的电流不宜过大，可知电流表应选①，电流表选了0〜0.6A，则漆包线两端允许获得的最大电压为12V，电压表应选择15V量程，即电压表选择④；为了调节方便和准确测量电阻，滑动变阻器应采用分压式接法，故选择R1；由漆包线电阻较小，满足，所以电流表外接，电路图如图；

(3)[6]电压表示数U=11.5 V，电流表示数I=0.54A，由欧姆定律得

R=21.3Ω

(4)[7]由电阻定律R=ρ，得

L=