- 测定金属的电阻率
- 共74题
(a)一打点计时器固定在斜面上,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图1所示。图2是打出的纸带的一段。
(1)打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_________。(保留两位有效数字)
(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有 (利用直尺和天平测量,写出相应物理量的符号) 。
用测得的物理量及加速度a表示小车在下滑过程中所受的阻力计算式为f =_________ 。
(b)按照有效数字规则读出下列电表的测量值。
(1)接0~3V量程时读数为________V。 (2)接0~0.6A量程时读数为_______A。
(c)在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻Rx 约为5。实验室备有下列实验器材
a,电压表V1(量程3V,内阻约为15K)
b,电压表V2 (量程15V,内阻约为75K)
c,电流表A1(量程3A,内阻约为0.2)
d,电流表A2(量程600mA,,内阻约为1)
e,变阻器R1 (0~20,0.6A)
f,变阻器R2 (0~2000,0.1 A)
g,电池E(电动势为3V,内阻约为0.3)
h,开关S,导线若干
(1)为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有 。(填写器材前面序号)
(2)图3为该实验的电原理图,请将图4用实线补画完整(部分已画出)。
正确答案
(a)⑴4.0m/s2(2分)
⑵小车质量m、斜面上任意两点间距离l及这两点的竖直方向高度差h(2分)
(3)(2分)
(b)(1)2.17(2.14~2.18均对)(2分);
(2)0.16 (2分)
(c)(1)A 、D、E、G、H (4分)
(2)连线如图(4分)
(说明:电流表外接法、滑动变阻器分压式接法有一处错误均不得分);
解析
略
知识点
(1)在用单摆测重力加速度的实验中,
①用游标卡尺测小球直径时如图1所示,由图可知小球的直径是( )
A.11.70mm
B.11.14mm
C.10.70mm
D.10.14mm
②实验中作出的几个T2-L图像如图2所示,a、b、c三条图线平行,下列说法中正确的是( )
A.只有利用b图线才能测出重力加速度g
B.a图线可能是摆长L中多加一个小球半径得出的
C.b图线可能是摆长L中少加一个小球半径得出的
D.重力加速度可以用公式算出
(2)用“伏安法”测量一根电阻丝的电阻率,实验所需器材规格如下:
A.待测电阻丝的电阻Rx(约10 Ω);
B.直流毫安表(量程0 ~ 600 mA,内阻约0.5 Ω);
C.直流电压表(量程0 ~ 6 V,内阻约5 kΩ);
D.直流电源(输出电压6 V,内阻不计);
E.滑动变阻器(阻值范围0 ~ 20Ω,允许最大电流1A);
F.滑动变阻器(阻值范围0 ~ 2000Ω,允许最大电流50 mA),开关1个,导线若干条。
①用螺旋测微器测量其电阻丝的直径,如图3所示,其读数为 mm;
②其中滑动变阻器选择 ;(只填序号)
③根据上述器材的规格和实验要求,在虚线框中画出实验电路图并在实物图上连线。(要求:能耗小、操作简单)
正确答案
见解析。
解析
(1)①A ②D
(2)①1.125±0.002
②E
③
知识点
(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:
①需要测量摆球直径,如图1所示,摆球直径为_______cm;让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图2所示,那么单摆摆长是_______。
②为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的振动周期T,从而得出几组对应的L与T2的数据,如图所示。再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k。则重力加速度g=_______。(用k表示)
(2).某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。
①他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图4
②实验的主要步骤如下:
A.正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
B.读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
C.断开开关,_______,合上开关,重复B的操作。
③该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了图5的关系图线,其斜率为_______(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电压的乘积代表了_______电阻之和。
④他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图6所示. 金属丝的直径是_______。图5中图线的斜率、电源电压金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_______。
正确答案
见解析。
解析
(1)①2.00 88.40
②4π2/k
(2)①电路实物连线如图所示;
②读出接入电路中的金属丝的长度同时移动金属夹的位置;
③10.5(11.0或相近都算对),电流表内阻和电阻箱电阻;
④0.700mm,电阻率。
知识点
为测定某电源的电动势E、内阻r以及一段电阻丝的电阻率,设计了如图(a)所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,是阻值为的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好。实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径为。实验时,闭合开关S,调节P的位置,记录和对应的电压U、电流I的数据,并求得的数值,如下表所示:
(1)请根据表中数据在图(b)上描点连线作关系图象,根据该图象,可得电源的电动势E=_____V、内阻r=_____。
(2)根据表中数据作出的关系图象如图(c)所示,利用该图象,可求得电阻丝的电阻率_____(保留两位有效数字)。
(3)图关系图象纵轴截距的物理意义是_____。
正确答案
(1) 如图;3.00(2.98~3.10 都对);1.1(1.0 ~1.2 都对)
(2)1.210 -6或1.310-6
(3)电流表的内阻(为2.1)
解析
根据表格描点,连线如图所示,图象中与纵坐标的交点就是电源电动势,可知,而图象的斜率为,它等于内电阻与之和,因此内电阻;
由图象可知,当时电阻值就是电流表内电阻,即,当时,电阻,根据,可得
知识点
在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图所示,则这次测量的读数D= mm。
(2)为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(1挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R。欧姆调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,某次测量结果如图所示,则这次测量的读数R=_____Ω。
(3)使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 (选填器材前的字母)。
(4)若采用上图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的_______点相连(选填“a”或“b”)。
(5)如图是测定自感系数很大的线圈直流电阻的电路,两端并联一只电压表(电压表的内阻RV很大),用来测电感线圈的直流电压,在测量完毕后将电路解体时.若先断开S1 时, 则
(填电压表或电流表)将可能损坏。
正确答案
(1)0.518
(2)3.0
(3)A ; C ; E
(4)b
(5)电压表
解析
略
知识点
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