- 测定金属的电阻率
- 共224题
在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长L,金属丝的电阻大 约为5Ω先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
(1)从图1中读出金属丝的直径为______m m
(2)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IOkΩ
B,电压表0-15V,内阻50kΩ
C,电流表0-0.6A,内阻0.05Ω
D,电流表0-3A,内阻0.01Ω
E,滑动变阻器,0-10Ω
F、滑动变阻器,0-100Ω
①要求较准确地侧出其阻值,电压表应选______,电流表 应选______,滑动变阻器应选______.(填序号)
②实验中他的实物接线如图2所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误
错误1______错误2______.
正确答案
(1)固定刻度读数:0;半刻度读数:0.5mm;可动刻度读数0.01mm×17.9=0.179mm;
故螺旋测微器读数为:0.679mm;
故答案为:0.679.
(2)①两节干电池电动势共为3V,为减小读数误差,选小量程电压表,故选A;
根据欧姆定律,I≈=
=0.6A,电流不超过0.6A,故电流表同样选择小量程的,即选C;
滑动变阻器的特点是:电阻大的调节精度低,电阻变化快,操作不方便,故选小电阻的,即选E;
故答案为:A,C,E;
②伏安法测电阻时,测量较大电阻用安培表内接法,测量较小电阻用安培表外接法,本题待测电阻与安培表电阻相接进,故采用安培表外接法;
故答案为:导线连接在滑动变阴器的滑片上,采用了电流表内接法.
(1)在“测定金属的电阻率”实验中,某同学用螺旋测微器测量金属导线的直径时,测得的读数如图所示,则此导线的直径是______m.
(2)请画出该实验的电路图及在实验中除了要测量金属导线的直径外还需测量的物理量有______.
正确答案
(1)固定刻度的读数为:2.5mm,可动刻度读数为0.01×20.5mm=0.205mm,所以最终读数为:2.5mm+0.205mm=2.705mm=2.705×10-3m.
(2)根据R=ρ可知,ρ=
=
,要测定金属的电阻率,除了要测量金属导线的直径外,还要测量导线的长度L,用伏安法测出该导线的电阻R,根据R=ρ
可以计算电阻率.
电路图如图所示:
故答案为:2.705×10-3 (4分) 测量导线的长度L;导线的电阻R
某同学做“测量金属丝电阻率”的实验。
(1)首先,他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,并求出其平均值作为金属丝的直径d。其中某次测量如图所示,这次测量对应位置金属丝的直径为________mm 。
(2)然后他测量了金属丝的电阻。实验中使用的器材有:
a.金属丝(长度x0为1.0 m,电阻约5~6 Ω)
b.直流电源(4.5 V,内阻不计)
c.电流表(200 mA,内阻约1.0Ω)
d.电压表(3 V,内阻约3 kΩ)
e.滑动变阻器(50 Ω,1.5 A)
f.定值电阻R1(5.0 Ω,1.5 A)
g.定值电阻R2(10.0 Ω,1.0 A)
h.定值电阻R3(100.0 Ω,1.0 A)
i.开关,导线若干
该同学实验时的电路图如图所示,且在实验中两电表的读数都能接近满偏值,定值电阻应该选________(填“R1”、“R2”或“R3”)。
(3)根据电路图连接实物图。
(4)该同学根据测量时电流表的读数I、电压表的读数U描绘的U-I图像如图所示,根据图像可以求得金属丝的电阻为Rx=________Ω。
正确答案
(1)0.526(0.524~0. 528均可)
(2)R2(3)
(4)5.2(4.9~5.5均可)
(1)在探究物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动的实验中,利用打出来的纸带可以测出当地的重力加速度。某次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C、D为相邻的五个点,测得OA=5.6mm、OB=15.0mm、OC=28.3mm、OD=45.5mm,打下相邻两个点间的时间间隔为0.02s。
① 当地的重力加速度g = m/s2。(结果保留三位有效数字)
② 把①问题中求得的重力加速度与当地重力加速度的标准值比较,发现两者并不相等,除了读数误差外,你认为产生误差的其它原因可能是 (只要求写出一种原因)。
(2)(12分)关于做“测电源电动势和内电阻”的实验
①有同学按图(a)电路进行连接,他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf ,由于其中混进了一根内部断开的导线,所以当他按下开关后,发现两个电表的指针均不偏转,他用多用表的电压档测量bc′间的电压,读数约为1.5V(已知电池电动势约为1.5V),由于只有一根导线内部断开,根据上述现象可推得,这6根导线中哪几根可能内部是断开的?答:_____________(写导线编号)。为了确定哪一根导线的内部是断开的,他至少还要用多用表的电压档再测量几次?答:_____次
②排除故障后,该同学通过改变滑动变阻器的电阻,测得了6组U、I的数据,根据第1、2、3、4、5和6组的数据,他在U-I图上标出了这些数据点,并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图(b)所示],由这一图线,可求得电源的电动势E为________V,内电阻r为________Ω。如果他不利用这一图线,而是利用任意两组U、I数据,那么当他选择哪二组数据求出的E、r值时误差最大?答:________________(写数据组编号如1和2;3和4;5和6) 。
正确答案
(1) ① 9.69m/s2 (4分)② 纸带与限位孔之间的阻力、空气阻力等。(2分)
(2)①bb′、cc′(3分。错选不得分,漏选得2分);1(3分)
②1.45(或1.46、1.44)(2分);0.5(或0.51、0.49)(2分);2、3(2分)
(1)①如右图分别计算出:
X1=5.6m
X2=15.0-5.6=9.4mm=9.4m X3=28.3-15.0=13.3mm=13.3
m
X4=45.5-28.3=17.2mm=17.2m
根据,T=0.02s
将数据代入解得g=9.69m/s2
②求得的重力加速度比当地重力加速度小,产生误差的原因可能是纸带与限位孔间的摩擦力,重物下落过程中要受空气阻力等原因。
(2)①由bc′间的电压,读数约为1.5V,说明从b到电源正极都是完好的,断开的导线一定在bc′间,bc′间包括bb′和cc′,所以这两根导线可能有一根是断开的。他只要再测bb′间是否有电压,若有电压,读数约为1.5V,说明cc′是完好的,断开的是bb′,若电压表的读数为零,说明cc′是断开的,所以只要再测量一次。
②由图b读出电源的电动势E为1.45(或1.46、1.44)V,内电阻r,离所作直线最远的两点,误差最大,由图b可看出即为2、3两点。
有一横截面积为S的金属电阻丝,其阴值约为10Ω,要求尽可能精确地测量电阻率,实验室提供以下实验器材
A.电压表(量程为0-15V,内阻约为15kΩ)
B、电压表〔量程为0-3V,内阻约为3kΩ)
C、电流是〔量程为0-0.6A,内阻约为0.5Ω)
D、电流表(量程为0-50mA,内阻约为10Ω)
E.滑动变阻器R1(阴值范围0-1kΩ,允许通过的最大电流为0.2A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0-20Ω,允许通过的最大电流为1.0A)
G.电池组(电动势为3V,内阻为0.5Ω)
H.开关一个和导线若干
某同学将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,其间有一可沿电阻丝滑动的触头P,触头的上端为接线柱c.当按下触头P时,它才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出,如图甲所示.实验中将a,c两端接入电路,改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数I保持不变,记录对应的电压表示数U,然后利用测得的数据描点画出U-L图线,如图乙所示.
①在虚数框中画现该同学的实验电路图.
②应选用的电压表是______,电流羡是______,滑动变阻器是______.(填写器材前面的字母)
③若已知图线的斜率k,则用横截面积S、电流I和斜率k友示电阻丝的电阻率ρ=______
正确答案
①为获得较大的电压调节范围,控制电路用分压式;
待测电阻较小,大内小外,故测量电路用电流表外接,电路如图所示:
②由于电源电动势为3V,若选用电压表V1则读数误差较大,所以电压表应选V2;
由于电路中的最大电流为:Im≈=
=0.3A,所以电流表应选A1;
为了便于调节电路并能较准确的测出电阻丝的阻值并能变电阻丝的测量长度和进行多次测量,且能有效地控制不超出电压表的量程,所以供电电路用分压式,滑动变阻器应选R2;
③根据电阻定律,有:
R=ρ
根据欧姆定律,有:
R=
图象乙的斜率为:
k=
联立解得:
ρ=
故答案为:
①如图所示;
②B,C,F;
③.
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