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如图甲所示,一根细长而均匀的合金管线样品,横截面为环形.此合金管线长度用L表示,外径用D表示,电阻约为5Ω.巳知这种合金的电阻率为ρ,且ρ受温度的影响很小,可以忽略.因管线内中空部分内径太小,无法直接测量.某实验小组设计了一个实验方案,测量中空部分的截面积S0,他们已选器材如下:

A.毫米刻度尺

B.螺旋测微器

C.电流表A(300mA,1.0Ω)

D.电压表V1(15V,约10kΩ)

E.电压表V2( 3V,约6kΩ)

F.滑动变阻器R1(2KΩ,0.5A)

G.滑动变阻器R2(10Ω,2A)

H.标准电阻(R0=5Ω)

I.蓄电池(3V,约0.05Ω)

J.开关一个,带夹子的导线若干

(1)小组同学用螺旋测微器测量该管线的外径D,示数如图乙所示,管线的外径等于 ______ mm;

(2)上列器材中,电压表和滑动变阻器分别应选 ______ (只填代号字母,如ABC).

(3)请在如图丁方框中将该小组设计方案的实验电路图补充完整,要求电压表与电流表的示数均能过半,并 能测量多组数据,合金管线电阻用Rx表示.

(4)小组将测得的多组U、I数据绘制成U-I图象如图丙所示,并计算出图象的斜率为K,同时用刻度尺测量出了管线的长度L.计算合金管线内部空间截面积S0的表达式为 ______ (用巳知量和所测物理量的符号如L、D、ρ、K、R0表示)

高二物理实验题困难题

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