小明同学在测定金属丝电阻率的实验中,进行了如下操作,请你将相应的操作步骤补充完整。(1)他首先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图甲所示,该金属丝的直径为 m
题型:不详难度:来源:
小明同学在测定金属丝电阻率的实验中,进行了如下操作,请你将相应的操作步骤补充完整。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113095847-88625.png) (1)他首先用螺旋测微器测金属丝的直径,如图甲所示,该金属丝的直径为 mm。 (2)他再用多用电表粗测金属丝的阻值,操作过程如下: ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔,选择开关旋至电阻挡“×10”挡位; ②将红、黑表笔短接,调节 旋钮(填图乙中的“A”或“B”或“C”),使欧姆表指针对准电阻的 处(填 “0刻线”或“∞刻线”); ③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接,此时多用电表的示数如图丙所示; ④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些,小明将选择开关旋至电阻挡 挡位(填“×1”或“×1k”),重新进行 ; ⑤重新测量得到的结果如图丁所示,则金属丝的电阻为 Ω。 (3)他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值,他用如图所示的装置进行测量,其中部分器材的规格为:电源E(两节干电池,3V),电流表(量程0.6A,内阻约1Ω),电压表(量程3V,内阻约10kΩ),滑动变阻器(阻值范围0~20Ω,额定电流1 A)。要求滑动变阻器采用限流式接法,为了减小实验误差,请你在下图中加两条导线将未连接完的电路连起来。
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答案
(1)0.850(0.848~0.852) (2)②B 0刻线 ④×1 欧姆调零 ⑤6 (3)见解析 |
解析
试题分析:(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为35.0×0.01mm=0.350mm,螺旋测微器示数为0.5mm+0.350 mm="0.850" mm. (2)②欧姆表在使用上要求每一次换挡后都要进行欧姆调零,调节欧姆挡调零旋钮B,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度;④指针对准刻度盘中央附近时读数较准确,由丙图可以看出用×10挡测量时指针偏转角度太大,即电阻读数较小,即电阻小,要用小量程的,所以应换倍率小的×1挡,换挡后将红、黑表笔短接,重新进行欧姆调零;⑤图示读数为:6×1=6Ω. (3)电阻丝电阻是6Ω,电流表内阻是1Ω,电压表内阻是10kΩ,电压表内阻远大于电阻丝阻值,因此应采用电流表的外接法,电压表并联在电阻丝两端,实物图如图.
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举一反三
(6分)某同学想用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻,其原理如下图所示,电路中串联了一只2Ω的保护电阻R0。该同学通过实验得到电压表和电流表显示的五组数据(见表格)。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113095830-15321.png) 请你根据表中数据在给出的坐标图中画出U-I图线,并求出该电池的电动势E=____V,内阻r=________Ω。
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某电压表的内阻约为30kΩ,现要测量其内阻, 实验室提供下列可选用的器材: 待测电压表V(量程3V) 电流表A1(量程200μA) 电流表A2(量程5mA) 滑动变阻器R(最大阻值1kΩ) 电源E(电动势4V) 电键S (1)所提供的电流表中,应选用 (填写器材代号)。 (2)为了尽量减小误差,要求测多组数据,试在方框中画出符合要求的电路图。
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有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图甲所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。 某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113095753-38864.jpg) A米尺(最小分度为mm); B游标卡尺(游标为20分度); C电流表A1(量程0~5mA,内阻约10 Ω); D电流表A2(量程0~100mA,内阻约0.6Ω); E电压表V1(量程5V,内阻约5kΩ); F电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ); G滑动变阻器R1(阻值范围0~10 Ω,额定电流1.5A); H滑动变阻器R2(阻值范围0~100Ω,额定电流1A); I电E(电动势6V,内阻可不计); J开关一个,导线若干。 ①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm,用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径,其示数如图乙所示,该陶瓷管的外径D= cm. ②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 。(填写器材前面的字母代号) ③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113095753-87581.jpg) ④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为r,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=___________(用已知量的符号表示)。 |
图(甲)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程,当转换开关S旋到位置3时,可用来测量____(选填“电阻”、“电压”或“电流”);当S旋到位置____时,可用来测量电流,其中S旋到位置 时量程较大用多用电表测量小电珠(4.8V 1.4W)的电阻,应选择多用电表电阻挡的倍率 (选填“×1”、“×10”或“×100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两端连接,示数如图(乙),则测量结果为 Ω
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113095748-39927.jpg) |
有一根细长而均匀的金属材料样品,截面为外方(正方形)内圆,如图所示。此金属材料质量约为0.1~0.2 kg,长约30 cm,电阻约为10 Ω。已知这种金属的电阻率为 。因管线内径太小,无法直接测量,请根据以下器材,设计一个实验方案测量其内径 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200113/20200113095737-17664.jpg) A毫米刻度尺 B螺旋测微器 C电流表(600mA,10Ω) D电流表(3A,0.1Ω) E电压表(3V,6kΩ) F滑动变阻器(2 kΩ,0.5A) G滑动变阻器(10Ω,2A) H直流稳压电源(6V,0.05Ω) I开关一个,带夹子的导线若干 (1)除待测金属材料、A、B、E、H、I外,应选用的实验器材还有 。(只填代号字母) (2)画出你设计方案的实验电路图。 (3)用已知的物理常量(设长度为 ,截面外边长为 )和所测得的物理量,推导出计算金属管线内径d的表达式 。 |
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