(1)在“测定金属的电阻率”实验中,有下列四种电路可供选择,为使测量结果误差较小,则应选择的电路是:______
(2)若已知被测电阻丝长度为l=0.5m,用螺旋测微器测量其直径,测量结果为图甲所示,则该金属丝的直径为D=_______,金属丝电阻率的表达式为ρ=______. (3)利用测得的实验数据在U-I坐标系中描出的点如图乙所示,请你在坐标系中画出电阻丝的U-I图线. (4)利用图线可得电阻丝的电阻率为ρ=______,根据下表信息可判断制造该金属丝的材料为______.
材 料 | 铝 | 铁 | 锰铜合金 | 镍铬合金 | ρ/Ω•m | 2.9×10-8 | 1.0×10-7 | 4.4×10-7 | 1.0×10-6 |
答案
解
:(1)在该实验中电阻丝的电阻值减较小,所以要用电流表外接法.正确的实验电路图是D.故选:D; (2)螺旋测微器的读数方法是,读数时先读固定刻度的值,然后读出可动刻度的值,最后求和.所以D=0+30.0×0.01=0.300mm, 由欧姆定律:R=,由电阻定律:R==,所以电阻丝的电阻率:ρ= (3)连接各测量数据时时,注意让尽量多的点落在直线上,个别的点要均匀分布在直线的两侧;连线如图: (4)在U-I图象中,斜率表示电阻值,从直线上选取1点,如(0.4,1.22)代入公式:ρ=求得:ρ=4.3×10-7Ωm:
与表格中的数据半径可知,制造该金属丝的材料为锰铜合金. 故答案为:(1)D (2 ) 0.300mm, (3)如右图 (4)4.33×10-7Ω•m 锰铜合金 |
举一反三
某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是______、______、______.
①已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5V,内阻很小.则以下电路图中______(填电路图2中的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路.但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏______.
②若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,则准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的______电路(填电路图下的字母代号).此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=______( 用题中字母代号表示). | 影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则与之相反、随温度的升高而减小.某课题研究组在研究某种导电材料Z的导电规律时,利用如图(甲)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示:
U/V | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 | I/A | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.81 | 3.20 | 某学生实验小组在做“测定金属的电阻率”的实验时
①用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图(1)所示.读数为______mm. ②用伏安法测金属丝的电阻时,测出了包括(0,0)在内的6组电流I和电压U的值,并已经标在了如图(2)所示的坐标纸上,请用铅笔和直尺在坐标纸上画出合理的图线,并求出该段金属丝的电阻Rx=______Ω. ③测该金属丝电阻时,可供该实验小组选择的器材如下: A.量程0.6A,内阻0.5Ω的电流表A1 B.量程3A,内阻0.01Ω的电流表A2 C.量程3V,内阻6kΩ的电压表V1 D.量程15V,内阻30kΩ的电压表V2 E.阻值为0~10Ω的滑动变阻器R F.4V的蓄电池 G.电键一个,导线若干 在如图(3)方框内,补画出该小组同学测量金属丝电阻Rx的电路图,并标明所选用的电学符号,如A1和A2等. | 在“测定金属丝电阻率”实验中,若粗估金属丝的电阻Rx约为3Ω,为尽可能减小误差,要求金属丝发热功率P<0.75W,备有的部分仪器有: A.6V电池组 B.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω) C.电流表(0~3A,内阻0.01Ω) D.电压表(0~3V,内阻1kΩ) E.电压表(0~15V,内阻5kΩ) F.滑动变阻器(0~100Ω,额定电流1A) G.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A) (1)实验中用螺旋测微器测量导线直径时,可估读到______mm,用毫米刻度尺测量导线长度时,可估读到______mm;(2)上述器材中应选用的是______(用字母代替); (3)在框内画出电路图; (4)在下图中,将各器材连成实验电路.
| 在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l=0.810m.金属丝的电阻大约为4Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率. (1)从图中读出金属丝的直径为______. (2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材: 直流电源:电动势约4.5V,内阻很小; 电流表A1:量程0~0.6A,内阻0.125Ω; 电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.025Ω; 电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ; 滑动变阻器R1:最大阻值10Ω; 滑动变阻器R2:最大阻值50Ω; 开关、导线等. 在可供选择的器材中,应该选用的电流表是______,应该选用的滑动变阻器是______. (3)根据所选的器材,画出实验电路图. (4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为RX=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为______Ω•m.(保留二位有效数字) |
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