- 探究决定导线电阻的因素
- 共7题
某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧题10-1图所示的部件 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm。
(2)题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出。合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断:电路中 (选填图中表示接线柱的数字)之间出现了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2. 23V和38mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58. 7Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议。
正确答案
(1)B 0.410
(2)7、9 断路
(3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值(或多测几组电流值和电压值,用图象法求电阻值)
解析
(1)螺旋测微器在使用前先拧紧测微螺杆,使固定住被测量的物体;螺旋测微器的分度值为0.01mm,所以测量的合金丝的直径为:0mm+41.0×0.01mm=0.410mm;
(2)电压表读数很大说明电压表两端与电源之间是通路,电流表示数为零,说明在电路7、9之间出现了断路现象;
(3)根据同学的计算结果可知,该电阻的阻值不是很大,所以要想精确测量其阻值,应减少电压表的分流作用,采用电流表的外接;或者采用多次测量利用图像的斜率求出金属丝的电阻。
知识点
(1)研究小车匀速直线运动的实验装置如图16(a)所示其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50HZ,纸带上计数点的间距如图16(b)所示,七中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
① 部分实验步骤如下:
a.测量完毕,关闭电源,取出纸带
b.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车
c.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
d.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔
上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写)
② 图16(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s
③ 计数点5对应的瞬时速度大小计算式为V5= 。
④ 为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=
(2)图17(a)是测量电阻RX的原理图。学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm
① 根据原理图链接图17(b)的实物图
② 断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0V时,单位长度电阻丝为电压
u= V/cm.记录此时电流表A1的示数。
③ 保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,同事调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同,记录长度L和A2的示数I。测量6组L和I值,测量数据已在图17(c)中标出,写出RX与L、I、u的关系式RX= ;根据图17(c)用作图法算出RX= Ω
正确答案
(1)答案:①cdba②0.1s③④
解析
②时间T=nT0=5*0.02s=0.1s(n为相邻两个计数的间隔数)
③用在匀变速直线运动中:中时刻速度的等于平均速度计算
④取 则:就可用求a
(2)答案:① 见下图 ② 0.1③ 6.0
②3v分布在长为30cm上面故有单位长度的电压
④ 设电阻丝每cm长的电阻为R当合上S1 断开S2时,设此时电阻丝电流为有:
当合上S1 、S2时
由上两公式得: 作图求出:L-I的斜率k=60.016cm/A
知识点
(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(表电表内部电源的负极相连)接F点,阻值秀小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中 。
②在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验。
电压表V 量程3V 内阻约为900
电压表V 量程10V 内阻约为3K
电压表A 量程60mA 内阻约为5
电源E1 电动势1.5V 内阻约为0.2
电源E2 电动势4.5V 内阻约为0.4
滑动变阻器(最大阻值为10)。粗细均匀的同种电阻丝,开关、导线和刻度尺
其主要实验步骤如下:
A.选取图中器材,按示意图连接电路
B.用伏安法测定电阻丝的阻值R
C.用刻度尺没出电阻丝的长度L
D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C
E.处理数据,根据下列测量结果,找出电阻丝值与长度的关系
为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进。
1:
2 :
(2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.49.6mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm
正确答案
解析
①红表笔接F,电阻很小,此时二极管导通,电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进,电流方向E到F,只有B正确。
②根据电动势的大小和电压表的量程不能选择10V,电路图选择V1当然正确。为减小测量误差要求电压表的指针偏转过半,故1.5V的电动势太小,电源E1应该选为E2。
由于约60多欧姆,第一组测量值为104.8Ω为大电阻用内接伏安法,第五组测量值为27.1Ω,为小电阻用外接伏安法,这说明外接法先用试触法判断调整后再测量。
(2)答案C
解析验证机械能守恒定律采用重锤的自由落体实现,所以相邻的0.02s时间内的位移增大量为,答案C。
知识点
在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中,为了探究3根材料未知,横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路。M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中,电流表读数始终为I=1.25A,电压表读数U随OP间距离x的变化如下表:
(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线;
(2)求出金属丝的电阻率ρ,并进行比较。
正确答案
(1)图略;
(2)电阻率的允许范围:
通过计算可知,金属丝a与c电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率。
解析
(1)以OP间距离x为横轴,以电压表读数U为纵轴,描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线。
(2)根据电阻定律可得。
通过计算可知,金属丝a与c电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率。
知识点
实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有:
电流表:量程0.6A,内阻约为0.2;
电压表:量程3v,内阻约9K;
滑动变阻器R1:最大阻值5;
滑动变阻器R2:最大阻值20;
定值电阻:;
电源:电动势6V,内阻可不计;
开关、导线若干。
回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选____________(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至_________端(填“a”或“b”)。
(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,电压表示数如图乙所示,读数为____V。
(4)导线实际长度为_______m(保留2位有效数字)
正确答案
(1)R2;a。
(2)如图所示:
(3)2.30(2.29.2.31均正确)。
(4)94(93.95均正确)。
解析
略。
知识点
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