(8分)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取了一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下

(8分)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取了一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下

题型:不详难度:来源:
(8分)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取了一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
⑴该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流为1A;
B.电流表A1:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电流表A2:量程0~600mA,内阻约0.5Ω;
D.电压表V:量程0~15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;
G.开关、导线等。
在可供选择的器材中,应选用的电流表是    (填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是    (填“R1”或“R2”)。
⑵该小组已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接。

⑶握住乳胶管的两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
长度L(cm)
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
电阻R(kΩ)
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是        

答案
⑴A1,R2
;⑶;L2
解析

试题分析:⑴由于待测盐水柱的电阻粗测为几千欧,而提供的电源电动势只有12V,因此电路中的最大电流只有几毫安,故选用电流表A1;本实验的目的是测量盐水柱的电阻,因此从测出其阻值的角度分析,采用滑线变阻器的限流式接法和分压式接法均可,故此时需考虑节能,采用限流式接法,这时滑线变阻器是串联在电路中,要能在移动滑线变阻器滑片的过程中起到改变电路的电流(或待测盐水柱两端的电压)较明显的作用,应选用滑线变阻器R2
⑵由中分析可知,滑线变阻器应串联接在电路中,故需从其上接线柱中任选其一引线至待测盐水柱的左端接线柱,由于所用电压表的内阻约为15kΩ,与待测部分阻值相当(在同一数量级),而电流表的内阻约10Ω,与待测部分阻值相差两个数量级,故应采用电流表的内接法,以减小电表内阻引起的实验误差,所以从电压表的正接线柱引线至电流表的正接线柱,如下图所示。

根据图象可知,R与横轴量应成正比关系,又由表格所提供的数据可以分析出,此时横轴所表示的与长度L有关量应为长度L的平方,即L2
举一反三
(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,“2.5V 0.5A"和小灯泡,内阻未知,请按要求完成以下操作:
(1)在图中完成实物连线;

(2)电路连好后,在闭合电键前,滑动变阻器的滑片应滑到         端(填“左”或“右”);
(3)闭合电键,将滑动变阻器的滑片滑动到某一位置,发现两表的指针指到如图所示位置,则小灯泡两端电压为             V,流过小灯泡的电流为            A;

(4)不断改变滑动变阻器滑片的位置,记录6组电压电流数据;
(5)在坐标纸上描点连线,得到如图所示伏安特性曲线。由曲线可知随着电压增大,小灯泡的阻值不断                

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(9分)(1)为了测量电源的电动势和内阻,我们通常采用如图甲所示电路,请根据甲电路图连接实物图。

(2)由于电压表和电流表内阻的影响,采用甲电路测量存在系统误差,为了消除这一影响,某同学选择两块量程合适的电压表V1、V2,一个满足实验要求的电阻箱R和三个开关,并设计了如图乙所示的测量电路,进行了如下的主要测量步骤:

①闭合S2,断开S1、S3,记下V1和V2的示数U1和U2
②断开S2、闭合S3,S1仍断开,调节电阻箱R,使电压表V2的示数仍为U2,读出电阻箱的阻值为R0
③闭合S1、S2,断开S3,记下V1的示数
请利用以上的测量物理量的字母写出电压表V1内阻表达式=______,该电源的电动势和内阻的测量值表达式E=______,r=______。
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(12分)为了测量一精密金属丝的电阻率:

(1)先用多用电表×1Ω挡初测其电阻为    Ω,然后用螺旋测微器测其直径为   mm,游标卡尺测其长度是      mm。

(2)除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)
B.电压表V2(量程l5V,内阻约为75 kΩ)
C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2 Ω)
D.电流表A2(量程600mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~5Ω,0.6 A)
F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1 A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E
H.电阻箱
I.开关S,导线若干
为了减小实验误差,需进一步测其电阻而采用伏安法,则上述器材中应选用的实验器材有(填代号)            。请在方框内设计最合理的的电路图并实物连线。但用该电路电阻的测量值         真实值(选填大于、等于或小于)。如果金属丝直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,写出计算电阻率                  .

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(18分)
(1)(8分)(8分)某同学用如图所示的装置测定重力加速度:
①电磁打点计时器的工作电压为          ,频率             
②打出的纸带如图所示,实验时纸带的       端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
③实验中在纸带上连续打出点1、2、3、……、9,如图所示,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为       m/s2

④当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原因       
(2)(10分)电动自行车的电瓶用久以后性能会下降,表现之一为电池的电动势变小,内
阻变大。某兴趣小组从旧电动自行车上取下四块电池,分别标为A、B、C、D,
测量它们的电动势和内阻。
①用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势。测量电池A时,多用电表的指针如图甲所示,其读数为              

②用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r,图中R0为保护电阻,其阻值为5Ω。改变电阻箱的阻值R,测出对应的电流I,根据测量数据分别做出A、B、C、D四块电池的图线,如图丙。由图线C可知电池C的电动势E=       ;内阻r=         
③电路图中的变阻箱R能否用滑动变动器代替       (选填“能”、“不能”)
④分析图丙可知,电池       较优(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
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某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件.图为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:
①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用      ;电压表应选用       ;为方便实验操作,滑动变阻器应选用     .(以上均填器材代号)
②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号.
③实验发现测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点?
相同点:                           不同点:                                
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