在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值L.其中一次测量结果如图甲

在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值L.其中一次测量结果如图甲

题型:不详难度:来源:
在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值L.其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________ cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示,如图乙中读数为__________mm。

(2)采用如图丙所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值_____(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=_____计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).
答案
(1)24.12~24.14,0.518~0.519;(2)偏小,
解析

试题分析:毫米刻度尺读数要估读到0.1mm,螺旋测微器读数=固定刻度读数+半刻度读数+可动刻度读数;从原理图中看出是安培表外接法中,误差原因是电压表的分流作用会使电流测量值I偏大,根据欧姆定律,故电阻测量值偏小;根据欧姆定律和电阻定律列式求解电阻率.(1)毫米刻度尺读数要估读到0.1mm,故读数为241.3mm=24.13cm;读出在24.12~24.14均合理,螺旋测微器固定刻度读数为0,半刻度读数0.5mm,可动刻度读数1.8×0.01=0.018mm,故毫米刻度尺读数为0.518mm;由于估读,故在0.518~0.519范围内均合理。(2)
(2)由于采用了安培表外接法,电压表的分流作用会使电流测量值I偏大,而电压测量值U准确,故根据欧姆定律,电阻测量值偏小;根据欧姆定律:根据电阻定律:,其中:;故
举一反三
(10分)小明、小刚、小敏所在的学习兴趣小组在研究玩具电动机的工作状态时,想描绘出电动机工作时两端电压U和通过电动机线圈的电流I的U– I图线。
实验室备有下列器材:
待测电动机M(额定电流0. 9 A,额定电压4. 0 V )
电流表A1量程5A,内阻约0.1Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻2. 0Ω)
电压表V1(量程4. 5 V,内阻约8 kΩ).
电压表V2(量程3V,内阻约10kΩ)
电阻箱R0 (0~99. 9Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为100 Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)
电源E(电动势为6V,内阻很小)
开关S,导线若干

为了达到实验目的且操作方便、并尽可能提高测量精度,他们设计了图甲所示的测量电路图,并让小明先把量程为0. 6A的电流表改装成了量程为l.0A的电流表。
①图甲中电流表应选   ,电压表应选    。滑动变阻器应选     虚线框中的元件是       。(均填器材代号字母)
②实验中,小组同学团结合作、按正确操作完成了实验。小敏根据探测记录,作出了图乙所示的M在不转动和转动两种情形下两端电压U随电流I变化的图线。由图可知,M内部线圈的电阻约为      Ω。(结果保留两位有效数字)
③小刚根据小敏作出的U–I图线对M两端电压数据进行比较。他发现:M两端电压为2. 5 V时通过M的电流,居然小于M两端电压为2.0 V时通过M的电流!出现这一结果的主要原因是:                   
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在“描绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线”实验中,用导线a、b、c、d、e、f、g、h按图(甲)所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好.
①请根据实验连接电路图在图(乙)中虚线框内画出实验原理图;

②合上开关后,若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为_____。
③实验电路故障完全排除后,实验中测得有关数据如下表:

根据表中的实验数据,在图 (丙)中画出小灯泡的I-U特性曲线。

④若把该小灯泡直接接到电动势为2.5V,内阻为2.0Ω的电源上,小灯光实际消耗的功率为       W(保留三位有效数字)
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某电阻元件的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示。一个同学进行了如下设计:将一电动势E=1.5V(内阻不计)的电源、量程5mA内阻为100Ω的电流表、电阻箱R′ 以及用该电阻元件R,串联成如图乙所示的电路。如果把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。
①电流刻度较小处对应的温度刻度          ;(选填“较高”或“较低”)
②若电阻箱阻值R′=250Ω,图丙中3mA刻度处对应的温度数值为        ℃。

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(12分)某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材:
A.电池组E(3V,内阻约1Ω)
B.电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表V1(0~3V,内阻4kΩ)
E.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器R2(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
 
(1)实验时电压表选     ;电流表选     ;滑动变阻器选      (填字母代号).
(2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示,则读数为________ mm.
(3)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=________.
(4)请设计合理的测量电路,把电路图画在作图框中,在图中标明元件符号.
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某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:
①用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×l k、×l00、×l0、×l。该同学选择×l00倍率,用正确的操作步骤测量时.发现指针偏转角度太大(指针位置如下图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:

                               
b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 处。
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如上图中实线所示.测量结果是      
② 该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值,除被测电阻外,还有如下实验仪器
A.直流电源(电压3 V.内阻不计)   ……   …
B.电压表 (量程0~5 v.内阻约为5 k
C.电压表 (量程0~15 v,内阻约为25 k
D.电流表 (量程0~25 mA.内阻约为l
E.电流表 (量程0~25 0mA.内阻约为0.l
F.滑动变阻器一只,阻值
G.电键一只,导线若干
在上述仪器中.电压表应选择    填“”或“”), 电流表应选择   (填“”或“”).请在方框内画出电路原理图 (电表用题中所给的符号表示)

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