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,图中读数为     mm.

(2)采用如图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).

(3)请你根据图所示电路图在图中进行实物连线.(电流表选0.6 A量程,电压表选3 V量程)

答案
(1) 24.12 cm~24.14 cm  0.515 mm~0.518 mm    (2) 偏小    ρ=
(3)

解析

试题分析:(1)金属丝的长度为24.12 cm~24.14 cm   直径读数为0.515 mm~0.518 mm。
(2)采用安培表外接法,由于电压表的内阻不是无穷大,电压表有分流,从而电流表的测量值大于真实值,
由R=可知,电阻的测量值小于真实值;由R=ρ,R=, S=,可得ρ=
(3)实物连接如下图所示。

举一反三
(10分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为________mm;用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径为________mm;用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为_______Ω.

(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
A.待测圆柱体电阻R
B.电流表A1,(量程0~4 mA,内阻约为50Ω)
C.电流表A2,(量程0~10mA,内阻约为30Ω)
D.电压表V1,(量程0~3V,内阻约为10 kΩ)
E. 电压表V2,(量程0~15V,内阻约为25 kΩ)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
H.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
I. 开关S、导线若干
为使实验误差较小,要求便于调节且测得多组数据进行分析,所选电流表_____,电压表______,滑动变阻器_____(填所选器材的符号),并在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.

(3)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为
ρ=________Ω·m.(保留2位有效数字)
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(12分) 待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表(量程150mA,内阻约为10Ω)
B.电流表(量程20mA,内阻=30Ω)
C.电压表(量程15V,内阻约为3000Ω)
D.定值电阻=100Ω
E.滑动变阻器,最大阻值为5Ω,额定电流为1.0A
F.滑动变阻器,最大阻值为5Ω,额定电流为0.5A
G.电源,电动势=4V(内阻不计)
H.电键及导线若干
(1)为了使电表调节范围较大,测量准确,测量时电表读数不得小于其量程的1/3,请从所给的器材中选择合适的实验器材_______________________(均用器材前对应的序号字母填写);
(2)根据你选择的实验器材,请你在虚线框内画出测量的最佳实验电路图并标明元件符号;

(3)待测电阻的表达式为=________________,式中各符号的物理意义为______________________.
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(lO分)某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:
A. 电流表G(内阻Rg=99Ω,满偏电流Ig=3mA)
B. 电流表A(内阻约为0.2Ω,量程为0〜0.6A)
C. 螺旋测微器
D.电阻箱R0(0  9999Ω, 0.5A)
E. 滑动变阻器R(5Ω,2A)
F.干电池组(6V,0.05Ω)
G. 一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测金属丝的阻值:当用“x1OΩ”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用______挡(填“x1Ω”或“x1OOΩ”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则金属丝的阻值约为______Ω。

(2)该同学为了较精确测量金属丝的阻值,设计了如图2实验电路,其中将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=______Ω。
请根据提供的器材和实验需要,将该同学设计的电路图补画完整。
(3)实验数据的测量与电阻率的计算,如果金属丝的长度用L表示,直径用d表示, 电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表C的示数为I1,,电流表A的 示数为I2,请用已知量和测量量写出计算金属丝电阻率的表达式______。
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(9分)现要测量某小量程电流表的内阻,可选用的器材如下:
A.待测电流表A(量程10 mA,内阻约5~8Ω)
B.电压表V1(量程0.3 V,内阻约3kΩ)
C.电压表V2(量程3 V,内阻约30kΩ)
D.滑动变阻器R1(10Ω,0.2A)
E.滑动变阻器R2(100Ω,0.1A)
F.标准电阻R0(R0=20Ω)
G.电源E(电动势3V,内阻约1Ω)
H.开关S及导线若干。
要求:测量结果尽可能精确;能测多组数据且电流表、电压表的示数能从零开始调节;所设计电路安全且便于操作。
(1)请同学们在虚线框内将电路补充完整;

(2) 闭合电键S前应先将滑动变阻器R2的阻值置于         处(填“最大”或“最小”);
(3)实验中测得一组数据:电压表读数U、电流表读数I,则电流表A的内阻可表示为RA=_______,(用物理量表示)
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(13分)(1)一阻值约为30kΩ的电阻R,欲用伏安法较准确地测出它的阻值,备选器材有:
A、电源(E=16V,r=2Ω)     B、电源(E=3V,r=0.5Ω)
C、电压表(量程0~15V,内阻50kΩ)    D、电压表(量程0~3V,内阻10kΩ)
E、电流表(量程0~500μA,内阻500Ω)  F、电流表(量程0~1mA,内阻250Ω)
G、滑动变阻器(阻值0~200Ω)    H、开关一只,导线若干
(a)上面器材中适合本实验要求的是                (只填器材的符号)
(b)画出实验电路图

(2)有一小灯泡,标有"10V,2W"的字样,现用如图甲所示的电路,测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系.实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压.现备有下列器材:
A.直流电源,电动势12V,内电阻不计
B.直流电流表,量程0.6A,内阻约为0.1W
C.直流电流表,量程300mA,内阻约为5W
D.直流电压表,量程15V,内阻约为15kW
E.滑动变阻器,最大电阻5W,额定电流2A
F.滑动变阻器,最大电阻1kW,额定电流0.5A
G.开关,导线若干
(a)为了尽可能提高实验精度,实验中所选电流表为______,所选滑动变阻器为______(只填所列选项前的字母)
(b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于______点(填"a"或"b")
(c)根据完善后的电路图,将图乙中所给实物连成实验电路.

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