- 测定金属的电阻率
- 共224题
在测量金属丝的电阻率的实验中,已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供选用:
A.量程是0-0.6A,内阻是0.5Ω的电流表;
B.量程是0-3A,内阻是0.1Ω的电流表;
C.量程是0-3V,内阻是6kΩ的电压表;
D.量程是0-15V,内阻是30kΩ的电压表;
E.阻值为0-1kΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器;
F.阻值为0-10Ω,额定电流为2A的滑动变阻器;
G.蓄电池(6V);
H.开关一个,导线若干.
(1)为使测量结果尽量准确,电流表应选用______,电压表应选用______,滑动变阻器应选用______.(只填字母代号)
(2)若图所示的实验仪器就是我们选定,请用铅笔画线连接实验电路.
正确答案
(1)电源电动势为6V,电压表应选C、量程是0-3V,内阻6kΩ;如果选D、量程是0-15V,内阻30kΩ,电源电动势不到电压表量程的一半,读数误差较大;电路最大电流约为I==
=0.6A,则电流表应选:A、量程是0-0.6A,内阻是0.5Ω;为方便实验操作,滑动变阻器应选:F、阻值为0-10Ω,额定电流为2A.
(2)待测电阻为10Ω,滑动变阻器最大电阻为10Ω,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法;=
=20,
=
=600,
>
,则电流表应采用外接法,电路图如图所示.
故答案为:(1)A;C;F;(2)电路图如图所示.
某学习小组要测量一均匀金属丝的电阻率ρ,步骤如下:
(1)先用多用电表对电阻大小进行推测,选用欧姆档的“×10”档位,按正确的操作步骤测此金属丝的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为______Ω.
(2)如图所示,该小组先用螺旋测微器测量该金属丝的直径D=______mm.
(3)该小组想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材和规格如下:
待测金属丝
电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω) A2(量程0~3mA,内阻约20Ω)
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ) 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0~10Ω,允许通过的最大电流2.0A)
开关S
导线若干
据题意,该小组应选择的电流表是______,电压表是______;
(4)如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图所示的四个电路中的______;
(5)若待测电阻的测量长度用l表示,直径用D表示,加在电阻两端的电压用U表示,通过电阻的点刘永I表示,则此圆柱体材料的电阻率表达式为ρ=______.
正确答案
(1)选用欧姆档的“×10”档位,由图示欧姆表可知,其示数为10×10=100Ω;
(2)螺旋测微器固定刻度为0.5mm,可动刻度为0.01×23.0=0.230mm,所以最终读数为:0.5mm+0.230mm=0.730mm.
(3)电源电动势为4V,则电压表选:V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);
电路最大电流约为I==
=0.03A=30mA,电流表选:A2(量程0~30mA,内阻约20Ω).
(3)待测电阻阻值约为100Ω,滑动变阻器最大阻值为10Ω,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法;电压表内阻约为10kΩ,电流表内阻约为20Ω,待测电阻阻值约为100Ω,相对来说,电压表内阻远大于待测电阻值,因此电流表应采用外接法,应选图丙所示实验电路图.
(4)待测电阻阻值R=,电阻R=ρ
=ρ
,则电阻率ρ=
故答案为:(1)100;(2)0.730;(3)A2;V1;(3)丙;(4)
测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度.给出器材如下:
A、待测螺线管L(符号
):绕制螺线管金属丝的电阻率ρ=5.0×10-7Ω•m,电阻RL约为100Ω B、螺旋测微器 C、电流表G:量程100μA,内阻RG=500Ω D、电压表V:量程6V,内阻RV=4kΩ E、定值电阻R0:R0=50Ω F、滑动变阻器R′:全电阻约1kΩ G、电源E:电动势9V,内阻忽略不计 H、电键S一个,导线若干.
(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示,其示数为d=______.
(2)按图乙所示电路测量金属丝的电阻,请在图丙的实物图上连线.
(3)若测得的金属丝直径用d表示,电流表G的读数用I表示,电压表V的读数用U表示,则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L=______.
正确答案
(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0,可动刻度读数为38.4.0×0.01=0.384mm,所以金属丝的直径为0.384mm,
(2)实物连接如右图所示.
(3)根据欧姆定律得:
I(RL+RG)=(-I)R0
根据电阻定律得:RL=ρ
解得:L=[
-(R0+RG)]
故答案为:(1)0.384mm
(2)如图所示
(3)[
-(R0+RG)]
在分析电路时,通常不考虑电压表和电流表对电路的影响,对电压表来说,是忽略了它的______作用.象这种为了使复杂的问题简单化并突出主要因素、忽略次要因素的研究方法,在物理学中经常使用,请再举出一个使用这种方法的实例并加以说明.______.
正确答案
在分析电路时,通常不考虑电压表和电流表对电路的影响,对电压表来说,是忽略了它的分流作用;
当物体的大小与形状对于我们所研究的物体来说是无关的或次要的因素时,我们忽略物体的大小于形状,把物体看做一个点--质点;
故答案为:分流;质点,忽略物体的大小于形状.
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.
正确答案
①螺旋测微器的读数为:2mm+0.01×0.0mm=2.000mm.
②根据所描的点作出U-I图线,R==
Ω=5Ω.
③所测的电压不超过3V,所测的电流不超过0.5A,从测量的精确度考虑,电流表选A1,电压表选V1.由于待测电阻远小于电压表内阻,属于小电阻,属于电流表采取外接法.电压电流从零测起,则滑动变阻器采用分压式接法.电路图如下.
故答案为:①2.000mm ②5Ω,
连线如图
③电路如图
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