- 导体的电阻
- 共2593题
某同学要测量一圆柱体导体材料的电阻率p,部分实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图1所示,可知其直径为______mm;
(2)使用多用电表粗略测量出此圆柱体的阻值时,选择开关位置时×1档位时,操作步骤正确,表盘的示数如图2所示,则该电阻的阻值约为______Ω;
(3)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:
电流表A1(量程为300mA,内阻为2Ω)电流表A2(量程为150mA,内阻约为10Ω)
电压表V1(量程1V,内阻为1000Ω)电压表V2(量程15V,内阻为3000Ω)
定值电阻Ro(阻值为1000Ω)滑动变阻器R(最大阻值5Ω)
电源E(电动势约为4V,内阻约为1Ω)开关、导线若干.
现设计实验电路图所示,其中虚线框内(图3)为测量电路(未画出)
①为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选______(“填V1或V2”),电流表应选______(填“A1或A2”)
②实验测得,电压表示数为U,电流表示数为I,则待测阻值的阻值Rx______.
正确答案
(1):螺旋测微器的读数为:d=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm;
(2):欧姆表的读数为:R=22×1Ω=22Ω;
(3):①:由于电源的电动势为4V,小于电压表量程的
,不能使用电压表
,应该选择电压表
;
若应用电压表,根据欧姆定律可求出通过待测电阻的最大电流为:
=
=
A=0.045A=45mA,小于电流表
量程的
,所以应将电压表
与定值电阻
串联以扩大量程,
改装后的“电压表”量程为:=U+
=2U=2V,可求出通过待测电阻的最大电流为:
=
=
A=91mA,大于电流表
量程的
,小于电流表
量程的
,所以电流表应选择
;
由于待测电阻阻值较小,满足>
,所以电流表应用外接法;
由于变阻器的全电阻远小于待测电阻,所以变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示:
②:根据电路图由串并联规律可得:=
=
=
;
故答案为:(1)4.700
(2)22
(3)①,
②
冬春季节降水量小,广东沿海附近江河水位较低,涨潮时海水倒灌,出现所谓“咸潮”现象,使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高,水质受到影响。
为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图2(a)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水。安装前他用如图2(b)游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图2(c)所示。
他还选用了以下仪器:量程15V、内阻约300kΩ的电压表,量程300μA、内阻可忽略不计的电流表,最大阻值1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干。图3为根据他测得的包括坐标为(0,0)的点在内的9组电流I、电压U的值所画的I-U图线。
根据以上材料完成以下问题:
(1)测量玻璃管内径时,对应图2(b)中的游标卡尺中的A、B、C三部分中的哪一部分与玻璃管内壁接触 (填代号A或B或C);
(2)玻璃管的内径d= mm;
(3)水的电阻率ρ= Ω·m;(结果取两位有效数字)
(4)如图4中的仪器实物部分已连线,将其他部分连接成能测出图3数据的实物连接图;
(5)开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至 端。(填写A或B)
正确答案
(1)A(2分) (2)6.70 (2分)
(3) 11(2分) (4)如图所示(2分)
(5)A(1分)
(1)考查对游标卡尺的使用,测量玻璃管内径时应使用A,测量深度使用C,测量外径使用B(2)主尺读数为6mm,游标尺的第35个格对齐,0.02×35mm,所以游标卡尺读数为6mm+0.02×35mm=6.70mm(3)根据U-I图像的斜率计算出电阻,再根据计算出电阻率(4)略(5)开关闭合前应该使滑动变阻器电阻调到最大,以免闭合时电流过大烧坏电表
(一 )、图甲为“探究求合力的方法”的实验装置.
(1).下列说法中正确的是
(2).弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为___ _ _N.
(3).某课题小组在《互成角度的两个共点力的合成》实验中,做好实验准备后,先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时他们需要记录的是O点位置 , 和 ,接着用一个弹簧秤拉橡皮条,要特别注意的是 。
(二).发光二极管是目前很多用电器的指示灯的电子元件,在电路中的符号是————。这时可将它视为一个纯电阻。现有某厂家提供的某种型号的发光二极管的伏安特性曲线如图所示。
(1)已知该型号的发光二极管的正常工作电压为2.0V。若用电动势为12V,内阻可以忽略不计的直流电源供电,为使该二极管正常工作,需要在电源和二极管之间串联一只阻值为 Ω的定值电阻。
(2)已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA,请用实验证明这种元件的伏安特性曲线与厂家提供的数据是否一致。可选用的器材有:
待测发光二极管
直流电源E(电动势4.5V,内阻可以忽略不计)
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)
电压表V1(量程10V,内阻约50kΩ)
电压表V2(量程5V,内阻约20kΩ)
电流表A1(量程100mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程60mA,内阻约100Ω)
电键S、导线若干
为准确、方便地进行检测,电压表应选用 ,电流表应选用 。(填字母符号)
(3)画出利用(2)中器材设计的实验电路图。
正确答案
(3) 略
(一)、(1)①在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,目的是为了保证合力F和两个分力、
的理论合力
在同一点,方便进行比较。②弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须向下,而不是必须竖直向下。③F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程,如果细绳末端拉力超过弹簧测力计的量程,则会损坏弹簧测力计。④为减小测量误差,不是让F1、F2方向间夹角应为90,而是改用精度高的仪器或按科学方法进行实验。所以,选AC。
(2)弹簧测力计的量程是0—5N,最小分度值为0.1N,现在弹簧测力计的指针指在40格,所以此时拉力的大小为
(3)该课题小组在《互成角度的两个共点力的合成》实验中,做好实验准备后,先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时他们需要记录的是O点位置 和两个分力、
的读数(两弹簧秤的读数),接着用一个弹簧秤拉橡皮条,要特别注意的是两细绳套的方向一定要橡皮条拉至O点。
(二)、(1)当二极管正常发光时两端电压为,从二极管的伏安特性曲线图中可知二极管的电流为
,设串联进来的电阻R的电流为
,两端电压为
,根据串联电路电流处处相等即:
,所以串联进来的电阻
;
(2)已知该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA,即,根据二极管的伏安特性曲线图知,而极端两端的电压小于
,所以可知电流表选
,电压表选
;
(3)画出利用(2)中器材设计的实验电路图,如下图所示
图为“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后( )
正确答案
AD
略
在《验证力的平行四边形定则》的实验中,得到了如图7所示的图形,图中P为橡皮条的固定点,用两只弹簧秤或用一只弹簧秤时,都将橡皮条与细线的结点拉到O点,实验中要比较的是图中 ▲ 和 ▲ 两个力的大小和方向,其中力 ▲ 是实验直接测得的合力。
正确答案
F3、F4、F4
分析:正确解答本题的关键是:理解“等效法”的含义以及在本实验中的应用;明确实验原理以及实验步骤等.
解答:解:本实验采用“等效法”,即用一个弹簧将绳套拉到O点,用两个弹簧互成角度的拉绳套时也拉到O点,这样两次拉绳套的作用效果相同,根据平行四边形定则做出两个弹簧拉力的合力,然后和一个弹簧拉绳套时的拉力相比较,从而验证力的平行四边形定则,据此可知实验中要比较F3、F4两个力的大小和方向,其中F4是实验直接测得的合力,即一个弹簧拉时的拉力.
故答案为:F3、F4,F4.
点评:该题不见简单属于基础知识题目,在解答有关实验题目时,注意其突破口为正确理解实验原理,只有明确了实验原理实验步骤、实验注意事项等知识才能有更深入的理解.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为1kg的重锤自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源频率为50Hz。如图所示,纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点起点,选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.80 m/s2 ,则
(1)打点计时器记录B点时,重锤速度vB=_______ m/s,重锤动能EKB=__________J.
(2)从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤势能减少量为 J.
正确答案
(1)1.175 0.690
(2)0.692
略
某探究小组,分别用游标卡尺和螺旋测微器测量同一金属丝的直径。两尺的读数如下图所示。游标卡尺的读数是 mm,螺旋测微器的读数是 mm。由于测量仪器不同,从而造成读数不同,其原因是 。
正确答案
(1)3.2 3.206(3.203—3.208)精度不同 (每空1分)
略
在用打点计时器测定小车做“匀变速直线运动的加速度”的实验中,在装置安装正确后打出的纸带如图所示,已知交流电源频率是50Hz,计数点的选取如图,则C点的速率vc = ___m/s,小车加速度a = __m/s2.
正确答案
0.125 ,0.3
小车在C点的速率vc =,小车加速度a =
故答案为:0.125 ,0.3
在用打点计时器测定小车做“匀变速直线运动的加速度”的实验中,在装置安装正确后打出的纸带如图所示,已知交流电源频率是50Hz,计数点的选取如图,则C点的速率vc = ___m/s,小车加速度a = __m/s2.
正确答案
0.125 ,0.3
小车在C点的速率vc =,小车加速度a =
故答案为:0.125 ,0.3
有一根细长且均匀的空心金属管线,长约30cm,电阻约为5Ω,已知这种金属的电阻率为ρ,现在要尽可能精确测定它的内径d.
①用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如图(a)所示,从图中读出外径为______mm,应用______(选填“厘米刻度尺”或“毫米刻度尺”)测金属管线的长度L;
②测量金属管线的电阻R,为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:
A.电压表0-3V,内阻约10kΩB.电压表0-15V,内阻约50kΩ
C.电流表0-0.6A,内阻约0.05ΩD.电流表0-3A,内阻约0.01Ω
E.滑动变阻器,0-10ΩF.滑动变阻器,0-100Ω
要求较准确地测出其阻值,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______;(填序号)
③实验中他的实物接线如图(b)所示,请指出接线中的两处明显错误.
错误1:______
错误2:______
④用已知的物理常数和应直接测量的物理量(均用符号表示),推导出计算金属管线内径的表达式d=______;
⑤在实验中,下列说法正确的是______
A.为使电流表读数明显,应使电流尽可能大些
B.为操作方便,中间过程可保持开关S一直处于闭合状态
C.千分尺的精确度是千分之一毫米
D.用千分尺测量直径时必须估读一位.
正确答案
①:螺旋测微器的读数为:D=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm;
测量30cm金属管长度时应用毫米刻度尺来测量;
②:由于两节电池的电动势为3V,所以电压表应选A;由于通过金属管的最大电流为=
=
A=0.5A,所以电流表应选C;
根据闭合电路欧姆定律可知,电路中需要的最大电阻为:=
=
Ω=15Ω,所以变阻器应选E;
③:由于待测金属管阻值远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,连线图中的两个错误分别是:错误1:导线连接在滑动变阻器的滑片上;
错误2:采用了电流表内接法;
④:设金属管内径为d,根据电阻定律应有:R=,又R=
,联立可得:d=
;
⑤:A:考虑金属的电阻率随温度的升高而增大可知,通过待测金属管的电流不能太大,所以A错误;
B:为减小温度的影响,中间过程应断开开关,所以B错误;
C:千分尺的精确度是0.01mm,即应精确到毫米,所以C错误;
D:千分尺读数时必须估读一位,即估读到0.001mm,所以D正确.
所以正确的是D.
故答案为:①4.700,毫米刻度尺
②A,C,E
③导线连接在滑动变阻器的滑片上,采用了电流表内接法
④
⑤D
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