Question

4．在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）某實(shí)驗(yàn)小組采用鎳鉻合金和康銅絲為對(duì)象，用如圖1所示電路進(jìn)行探究，a、b、c、d是四種不同的金屬絲．
現(xiàn)有幾根康銅合金絲和鎳鉻合金絲，其規(guī)格如表所示：

編號(hào)	材料	長(zhǎng)度L/m	橫截面積S/mm2
A	鎳鉻合金	0.80	0.80
B	鎳鉻合金	0.50	0.50
C	鎳鉻合金	0.30	0.50
D	鎳鉻合金	0.30	1.00
E	康銅絲	0.30	0.50
F	康銅絲	0.80	0.80

電路圖中四種金屬絲a、b、c分別為上表中編號(hào)為C、B、D的金屬絲，則d應(yīng)選上表中的E（用表中編號(hào)A、B、C、D、E、F表示）．
（2）另一小組用一個(gè)標(biāo)稱(chēng)值為15Ω的滑動(dòng)變阻器來(lái)“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”．可供使用的器材如下：
A．電流表A₁，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω
B．電壓表V₂，量程3V，內(nèi)阻約3kΩ
C．滑動(dòng)變阻器R_x，全電阻約15Ω（電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù)）
D．滑動(dòng)變阻器R，全電阻約10Ω
E．直流電源E，電動(dòng)勢(shì)9V，內(nèi)阻不計(jì)
F．游標(biāo)卡尺
G．毫米刻度尺
H．電鍵S，導(dǎo)線若干
①為了較精確測(cè)量出滑動(dòng)變阻器R_x的全電阻值，將實(shí)物測(cè)量電路圖2中的連接線補(bǔ)充完整．
②探究中需要測(cè)量滑動(dòng)變阻器R_x的電阻絲的直徑和總長(zhǎng)度，在不破壞變阻器的前提下，要測(cè)電阻絲的直徑需要直接測(cè)量的物理量是（寫(xiě)出測(cè)量工具和物理量的文字及符號(hào)）：工具：毫米刻度尺；方法：數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n；用毫米刻度尺測(cè)量
所有線圈的排列長(zhǎng)度L．電阻絲的直徑表達(dá)式為$\frac{L}{n}$．
要測(cè)電阻絲的長(zhǎng)度需要直接測(cè)量的物理量是（寫(xiě)出測(cè)量工具和物理量的文字及符號(hào)）用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器線圈部分的外徑D，可得電阻絲總長(zhǎng)度l=nπ（D-$\frac{L}{n}$），也可以用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器瓷管部分的外徑D，得電阻絲總長(zhǎng)度l=nπ（D+$\frac{L}{n}$）．：．
電阻絲的長(zhǎng)度表達(dá)式為：nπ（D+$\frac{L}{n}$）．

Answer 1

分析 （1）采用控制變量法研究影響導(dǎo)體電阻的因素，由于已經(jīng)選擇了C、B、D，本著控制變量的原則，剩余的一條金屬絲應(yīng)選E
（2）①R_x兩端電壓從0開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器R采用分壓解法，將R_x當(dāng)做被測(cè)電阻，電路圖連接比較簡(jiǎn)單
②用游標(biāo)卡尺測(cè)量的物理量為：滑動(dòng)變阻器瓷管部分的外徑D₁、繞線部分的外徑D₂，數(shù)出線圈的纏繞總匝數(shù)n

解答 解：（1）CBD可以實(shí)現(xiàn)的是控制橫截面積和長(zhǎng)度兩個(gè)因素，故應(yīng)該選擇E，以實(shí)現(xiàn)比較材料不同而其他兩個(gè)量相同的目的，故該選擇：E
（2）①R_x兩端電壓從0開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器R采用分壓解法，將R_x當(dāng)做被測(cè)電阻，電路圖連接如圖：
②用毫米刻度尺和游標(biāo)卡尺
數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n；用毫米刻度尺測(cè)量
所有線圈的排列長(zhǎng)度L，可得電阻絲的直徑為d=$\frac{L}{n}$；
用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器線圈部分的外徑D，可得電阻絲總長(zhǎng)度l=nπ（D-$\frac{L}{n}$），也可以用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器瓷管部分的外徑D，得電阻絲總長(zhǎng)度l=nπ（D+$\frac{L}{n}$）．
故答案為：（1）E　　　
（2）①如右圖
②工具：用毫米刻度尺
數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n；用毫米刻度尺測(cè)量
所有線圈的排列長(zhǎng)度L，可得電阻絲的直徑為d=$\frac{L}{n}$；$\frac{L}{n}$
用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器線圈部分的外徑D，可得電阻絲總長(zhǎng)度l=nπ（D-$\frac{L}{n}$），也可以用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器瓷管部分的外徑D，得電阻絲總長(zhǎng)度l=nπ（D+$\frac{L}{n}$）．nπ（D+$\frac{L}{n}$）．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)測(cè)直徑和長(zhǎng)度可以只用游標(biāo)卡尺．
數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n；用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器線圈部分的外徑D₁ 和瓷管部分的外經(jīng)D₂，可得電阻絲的直徑為d=$\frac{{{D_1}-{D_2}}}{2}$
電阻絲總長(zhǎng)度l=$\frac{n}{2}$π（D₁+D₂）