- 测定金属的电阻率
- 共224题
有一金属电阻丝的阻值约为20Ω,现用以下实验器材测量其电阻率:
A.电压表V1(量程0~15V,内阻约15kΩ)
B.电压表V2(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.电流表A1 (量程为0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.电流表A2(量程为0~50mA,内阻约为10Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~1kΩ,允许最大电流0.2A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许最大电流1.0A)
G.螺旋测微器
H.电池组(电动势3V,内电阻0.5Ω)
I.开关一个和导线若干
(1)某同学决定采用分压式接法调节电路,为了准确地测量出电阻丝的电阻,电压表选______,电流表选______,滑动变阻器选______(填写器材前面的字母);
(2)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图a所示,该电阻丝直径的测量值d=______mm;
(3)如图b所示,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.实验中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A示数I保持不变,记录对应的电压表读数U.
该同学的实物连接如图c所示,他的连线是否正确,如果有错,在连接的导线上打“×”并重新正确连线;如果有导线遗漏,请添加导线,完成正确的实物连接图.
(4)利用测量数据描点作出U-L图线,如图d所示,并求得图线的斜率k.用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ=______.
正确答案
(1)电源电压为3V,所以电压表选择B,电路最大电流约为I==
=0.15A,所以电流表选择C,为方便实验操作,滑动变阻器的范围不能过大,应选F;
(2)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0mm,可动刻度示数为18.5×0.01mm=0.185mm,螺旋测微器示数为0mm+0.185mm=0.185mm.
(3)图中接法错误,电压表和电流表不能串联接入电路,正确接法如图所示:
(4)根据欧姆定律得:U=IR
根据电阻定律得:R=ρ=ρ
联立解得:U=L
则斜率k=
解得:ρ=
故答案为:(1)B、C、F
(2)0.185;
(3)图中接法错误,正确接法如图所示:
(4)
某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,可知其长度为________________mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图所示,可知其直径为__________mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”档,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为__________Ω。
(4)为更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω)
电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势4V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在框中画出测量用的正确电路图,并标明所用器材的代号。
正确答案
(1)50.15
(2)4.697~4.700
(3)220
(4)
2010年暑假期间,某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率的实验方案,可提供的器材有:
A、电流表G,内阻,满偏电流
B、电流表A,内阻约为0.2,量程为0~0.6A
C、螺旋测微器
D、电阻箱
E、滑动变阻器、干电池组(3V,0.05)
G、一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用________挡(填“×1”或“×100”),换挡后,在再次测量前先要_______,进行一系列正确操作后,指针静止时如图1所示,则电阻丝的阻值约为_________。
(2)用螺旋测微器测电阻丝的直径,其示数部分如图2所示,则该次测量测得直径=____mm。
(3)改装电压表、电流表G与电阻箱串联使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为=___________
。
(4)设计实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图3中电路图补画完整。
(5)实验数据的测量与电阻率的计算,如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为,电流表A的示数为
,请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式
___________________________。
正确答案
(1)×1;欧姆调零; 15Ω
(2)0.265~0.268
(3)880
(4)
(5)
(1)右图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上连续的六个计数点。已知OA="0.30cm," OB="0.75cm," OC="1.31cm," OD=1.95cm,
①OE间的距离为 cm
②试求出B点的瞬时速度VB= m/s(计算结果保留3位有效数字)
③因为没有做好标记,该同学不小心将该纸带的后半段与其它纸带的后半段弄混乱了,你能否通过你的分析帮他找到以下A,B,C三段纸带哪段是属于该纸带的
(2) ①某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值(大约有2000),则把选择开关旋
到 挡位(选填 “×10”, “×100” “×1k”)得到的读数相对最为准确,若实际测量时针偏转如图a所示,则该电阻的阻值是
②接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图(b)所示。
其中,电源为两节干电池,电流表内阻约为5,滑动变阻器阻值为20
。 图中部分电路已经连接好,请完成剩下的实验电路的连接。
③在②中,多用电表该选择 挡位(选填 “直流电压2.5v”, “直流电压10v” “直流电流100mA”)
④试分析如此用伏安法测出的电阻值比实际值 (“偏大”、“偏小、”“相等”)
正确答案
(1) (每空2分)①2.70cm ②0.253m/s(AC段的平均速度与B点瞬时速度最接近) ③A
(2)① ×100 1900(每空2分)
②电路图如图所示(要点:滑动变阻器分压法,电流表内接法,红表笔的位置)(4分)
③直流电压2.5v (2分) ④偏大(2分)
(1) ①由题中的图可读出OE间的距离为2.70cm(或2.71cm)
②由物体做匀变速直线运动,所以B点瞬时速度与AC段的平均速度最接近,AC=OC-OA=1.31-0.3=1.01cm=1.01m,
。
③AB=OB-OA=0.75-0.30=0.45cm,同理可分别求出BC=0.56cm,CD=0.64cm,
DE=0.75cm,,代入数据得
cm,FG=DE+2
=0.75+2
0.1=0.95cm,A对,BC错。
1. ①欧姆表在使用时,指针指在刻度盘的中央附近读数误差最小,即在20附近,选择的档位为n=100,即是×100档位,由图a读数为19,即R=19
100=1900
。
②因待测电阻R=2000,滑动变阻器阻值为20
,若滑动变阻器用限流接法,其滑片在滑动的过程中电阻变化很小,电流变化很小,所以滑动变阻器要用分压接法;由电流表内阻约为5
,知待测电阻的阻值远大于电流表内阻的阻值,即电流表要用内接法;多用电表在接入电路时,红表笔对应接电源的正极,接线图在答案中。
③由题意知多用电表当作电压表用,读数时指针在刻度盘的三分之二处左右误差小,又因电源电压为3V,为使指针能指在刻度盘的三分之二处左右,所以选择档位是直流电压2.5v 。 ④根据电流表是内接法,所以电压表测得的电压是待测电阻和电流表串联电路的总电压,要大于待测电阻两端的电压,电流表测得的就是待测电阻的电流,由知R的测量值偏大。
(9分)一轻弹性材料AB可以被压缩,最大压缩量为10cm,某小组的同学为测定它压缩时能诸存的最大弹性势能,甲同学做了如下操作:
①在光滑木板上固定一挡板,使弹性材料的A端固定在竖直挡板上,另一端B不受力时刚好在木板边缘。再将此装置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如图甲),记下B在水平地面上的射影O。
②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料,压缩量10cm,后将小球释放,使小球水平抛出,记下小球在地面上的落点P。
③测出相关物理量后进行计算。
(1)甲同学需要测量的物理量有
(2)用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能EP
(3)乙同学采用了另一种方法用一测力计缓慢压B端,当压缩量为x1时,测力计示数为F1;压缩量为x2时,示数为F2;……然后以压缩量x为横坐标,测力计的示数F为纵坐标,描点后得到F—x图像如右图。则由图像可得该弹性材料的最大弹性势能为 J。
正确答案
(1)小球质量m,B与O的高度h,OP之间距离S
(2)
(3)3.4~3.7(每空3分)
略
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