有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图甲所示.此金属管线长约30cm,电阻约10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请你设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S0.
现已提供有如下器材:毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V(3V,6KΩ)、蓄电池E(6V,0.05Ω)、开关一个,带夹子的导线若干:
(1)上列器材中,还缺少电流表和滑动变阻器,现提供以下一些器材供选择,请选出合适的器材,电流表应为______,滑动变阻器应选用______(只填代号字母).
A.电流表A1(600mA,1.0Ω)
B.电流表A2(3A,0.1Ω)
C.滑动变阻器R1(2KΩ,0.5A)
D.滑动变阻器R2(10Ω,2A)
(2)在下面方框中画出你所设计的电路图,要求尽可能测出多组有关数值,并把图乙的实物连成实际测量电路,
(3)实验中要测量的物理量有:______,计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为:S0=______.
(1)本实验需要用伏安法测量电阻,由于电阻通电电流大会升温,影响电阻率,故要小电流,故电流表选择较小量程;滑动变阻器采用分压式接法,电阻较小时便于实验操作;
故答案为:A,D;
(2)电路及实际测量电路如图所示.
(3)根据欧姆定律,有R=
;U I
根据电阻定律,有R=ρ
,故截面积为:S=L S
;ρIL U
故要用螺旋测微器测横截面边长a,用毫米刻度尺金属管线长度L,电压表示数U,电流表示数I,
故金属管线内部空间截面积S0的表达式为:S0=a2-ρIL U
故答案为:(1)A,D;(2)电路及实际测量电路如图所示;(3)横截面边长a,金属管线长度L,电压表示数U,电流表示数I,a2-
.ρIL U