- 测定金属的电阻率
- 共74题
(1)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,做出的光路图及测出的相关角度如图所示。①次玻璃的折射率计算式为n=__________(用图中的表示);②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减少误差,应选用宽度_____(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。
(2)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_______。(填选项前的字母)
a增挂钩码时l与F成正比,而减挂钩码时l与F不成正比
b当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大
c当所挂钩码数相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等
d增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度
(3)如图所示是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材,器材及其规格列表如下
为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量阻值的电路。
正确答案
见解析
解析
(1)本小题属于简单题,,应选宽一些的玻璃砖。
(2)本小题属于中等题,解题的关键在于弄清为什么两发图象会错开。实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度,弹簧无法及时回复原长,两条图象才会出现差异。d
(3)本小题属于难题,要准确就需要对实验原理(伏安法、变阻器接法)、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000Ω,滑动变阻器最大电阻为100Ω,要使电表读数发生变化,滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时,流过的电流约为,显然不能用电流表来测电流,而应该把其中一个电压表当电流来使用。根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻,伏安法应使用内接法。
知识点
(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。
①通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始减速。
②计数点5对应的速度大小为 m/s,计数点6对应的速度大小为 m/s。(保留三位有效数字)。
③物块减速运动过程中加速度的大小为= m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
(2)在测量金属丝电阻率的试验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:(阻值约,额定电流约);
电压表:(量程,内阻约);
电流表:(量程,内阻约);
(量程,内阻约);
电源:(电动势3V,内阻不计)
(电动势12V,内阻不计)
滑动变阻器:(最大阻值约)
螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。
①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为 mm。
②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选 、电源应选
(均填器材代号),在虚线框中(间答题卡)完成电路原理图。
正确答案
(1)①6;7【或7;6】
②1.00;1.20
③2.00;偏大
(2)①1。773【1。771~1。775均正确】
②A1;E1;电路图如下。
解析
(1)①根据匀加速直线运动的推论,相邻相等时间内位移之差是常数,可知开始位移之差为2cm,所以6和7之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为,计数点6对应的速度大小为。③物块减速运动过程中加速度的大小为,由于纸带与打点计时器之间有摩擦阻力,则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大.
(2)电压表量程3V,所以电源应选E1,通过待测金属丝的最大电流约为,所以电流表应选A1。
知识点
在“侧定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为( )mm(该值拉近多次测量的平均值)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3KΩ)、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A),开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
由以上实验数据可知,他们测量是采用图2中的 图。(选填“甲”或“乙”)。
(3)图3 是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完图3中实物间的连线,并使开关闭合瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值= Ω(保留两位有效数字)。
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 (填选项前的符号)。
正确答案
解析
(1)0.398mm
(2)甲(表中的电压最小值为0.10V,只有将滑动变阻器接成图甲的分压接法才能做到)。
(3)按图连线,注意滑动变阻器要连接在右下角,使得闭合开关前阻值最大。
(4)4.4Ω(用直线连接各点,求出直线的斜率)。
(5)C(带入方程计算)。
(6)CD(A选项是偶然误差;B选项是系统误差)。
知识点
某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验:
(1)他先用多用电表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得出电压表内阻为3.00×103Ω,此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数应为 V(结果保留两位有效数字)。
(2)为了更准确地测量该电压表的内阻RV,该同学设计了图2所示的电路图,实验步骤如下:
A.断开开关S,按图2连接好电路;
B.把滑动变阻器R的滑片P滑到b端;
C.将电阻箱R0的阻值调到零;
D.闭合开关S;
E.移动滑动变阻器R的滑片P的位置,使电压表的指针指到3V位置;
F.保持滑动变阻器R的滑片P位置不变,调节电阻箱R0的阻值使电压表的指针指到1.5V位置,读出此时电阻箱R0的阻值,此值即为电压表内阻RV的测量值;
G.断开开关S。
实验中可供选择的实验器材有:
a.待测电压表
b.滑动变阻器:最大阻值2000Ω
c.滑动变阻器:最大阻值10Ω
d.电阻箱:最大阻值9999.9Ω,阻值最小该变量为0.1Ω
e.电阻箱:最大阻值999.9Ω,阻值最小该变量为0.1Ω
f.电池组:电动势约6V,内阻可忽略
g.开关,导线若干
按照这位同学设计的实验方案,回答下列问题:
①要使测量更精确,除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的滑动变阻器中选用 (填“b”或“c”),电阻箱中选用 (填“d”或“e”)。
②电压表的内阻RV的测量值R测和真实值R真相比,R测 R真(填“>”或“<”);若RV越大,则越 (填“大”或“小”)。
正确答案
解析
(1)多用电表的中值电阻即为其内阻,内阻为1.50×103Ω,与内阻为3.00×103Ω电压表串联,电源电动势为1.5V,可得电压表的读数即为RV两端电压为1.0V。
(2)①由于滑动变阻器的分压影响产生误差,故选择阻值小的c能减小误差;又由于使用半偏法测电压表内阻,电阻箱最大阻值应大于3.00×103Ω,故选择d。
② R0=0时,电压表的指针指到3.0V位置,电压表中的电流();使电压表的指针指到1.5V位置时,电阻箱的电阻为R0,电压表中的电流,而滑动变阻器的分压影响,故即R测 <R真;RV越大,滑动变阻器的分压影响越小,R测 越接近R真,故越小。
知识点
(1)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图15(a)和图15(b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm。
②按图15(c)链接电路后,实验操作如下:
(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;
(b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”);将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω;
③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω。
(2)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
①将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)
②弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为L1至L6,数据如下表表:
③图16是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_________的差值(填“L0或L1”)。
④由图可知弹簧和的劲度系数为_________N/m;通过图和表可知砝码盘的质量为_________g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s2)。
正确答案
(1)① 读数:5.01 5.315
考查替换法测电阻:② 大 大 1280
(2)① 竖直:
② 静止L3,0.1cm
③L1,
④ 4.9 10g
解析
略
知识点
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