- 测定金属的电阻率
- 共74题
22.小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9Ω);
开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.正确连接电路,设定电阻箱的阻值较大,合上开关;
C.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
D.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。
E.断开开关。
(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图甲所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=___________ mm;
(2)根据以上实验步骤,在图乙中画出实验电路的连线,其中电流表应选择________(填仪器的代号)。
(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距R0最接近的数值为( )
A.5Ω
B.10Ω
C.20Ω
D.25Ω
(4)R-L关系图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)
正确答案
(1)0.500;
(2)连线,A1;
(3)D
(4)
解析
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知识点
10.在测定金属的电阻率的实验中,被测金属丝的电阻大约为5Ω,实验室提供合适量程的电压表、电流表、滑动变阻器和电源。其中电压表内阻约为几千欧,电流表内阻约为几欧。
(1)用米尺测得金属丝的长度为l,用螺旋测微器测量金属丝的直径d,示数如图所示,则读数d=________ mm。
(2)用伏安法测量金属丝的电阻R,为减小测量误差,在实验中,实验电路应采用________(选填“甲”或“乙”)
(3)请把图中所给的器材连接成测量R的合适的电路。图中在闭合开关前,变阻器的滑动触点应处于正确位置。
(4)用上面测得的金属丝长度l、直径d 和电阻R,可根据电阻率的表达式ρ=_________算出所测金属的电阻率。
正确答案
解析
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知识点
23.实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下:
①待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω);
②电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω);
③定值电阻R1(300Ω);
④定值电阻R2(10Ω);
⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω);
⑥滑动变阻器R4(0~20Ω);
⑦干电池(1.5V);
⑧电键S及导线若干。
(1)定值电阻应选______,滑动变阻器应选______。(在空格内填写序号)
(2)用连线连接实物图。
(3)补全实验步骤:
① 按电路图连接电路,将滑动触头移至最______端(填“左”或“右”);
② 闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;
③ 多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2读数I1、I2;
④ 以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示。
(4)根据I2−I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式_____________。
正确答案
(1)③⑥
(2)
(3)将滑动触头移至最左端
(4)
解析
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知识点
23.做测一金属电阻丝的电阻Rx的实验。
(1)某实验小组要用“伏安法”测量电阻丝的电阻Rx,已知电压表内阻约3kΩ,电流表内阻约1Ω,若采用图甲电路测量,则 Rx的测量值比真实值( )(填“偏大”或“偏小”)。若Rx约为10Ω应采用( )(选“甲”或“乙”)的电路,误差会比较小。
(2)若该实验小组实验时,某次测量时电压表和电流表的示数如图所示,则电流表示数为 ( ) A,电压表示数为 ( )V。
(3)该实验小组经过讨论,发现无论是用图甲或图乙测量。都不可避免产生电表内阻引起的系统测量误差,于是该实验小组又设计了如图所示的实验方案,利用该方案测量的主要实验步骤如下:
第一步:将开关S2接2,闭合开关S1,调节滑动变阻器Rp和Rw,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数为U1、I1。
①请你根据实验原理为该实验小组写出接下的第二步操作,并说明需要记录的数据:( );
②由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=( ).
③简要分析此实验方案为何能避免电表内阻引起的实验误差:( )。
正确答案
(1)偏小;甲
(2)0.70 ,11.7(近似即可)
(3)①保持RP不变,S2接记录此时两表的示数U2、I2 ②- ③两次测量可消去(RA+RP),避免了电表的内阻对测量结果的影响
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知识点
23.有一待测电阻Rg(阻值约5左右),实验室提供的器材有:
A.直流电流表A(0—100mA,内阻约为25)
B.直流电压表V(0—3V,内阻为5k)
C.滑动变阻器R1(0—20,1A)
D.滑动变阻器R2(0—1k,0.1A)
E.电源(电动势约为3V,内阻不计)
F.开关和若干导线
(1)在实验中,基要求待测电阻两端的电压从0开始变化,滑动变阻器应选用( )(填仪器前面的代号)
(2)为了尽量减小实验误差,请在下边方框中画出实验电路原理图
(3)实验时,某同学使用的是多用电表直流电流档来测电流,示数如图乙所示(丙为指针所在区域部分的放大图),读数为( )mA。
正确答案
(1)C
(2)如图
(3)
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知识点
23.有一电压表,其量程为3V,内阻约为,现要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:
电源E:电动势约15 V,内阻不计;
电流表:量程1A,内阻 = 2 ,;
电压表:量程2V,内阻=2000 ;
定值电阻:阻值20 ;(可作为保护电阻)
定值电阻:阻值1 ; (可作为保护电阻)
滑动变阻器R:最大阻值10 ,额定电流1A;
开关一个,导线若干。
(1)提供的实验器材中,应选用的电表是 ( )、定值电阻是( );(填器材符号)
(2)请你设计一个测量电压表的实验电路图,画在答题卡上对应的虚线框内;(要求:滑动变阻器要便于调节)
(3)若所选电表的读数为a,待测电压表的读数为,写出电压表内阻的计算表达式= ( )。
正确答案
(1)
(2)
(3)
解析
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知识点
23. 为了测定电压表Vx的内阻,采用了如图所示的电路。其中:Vx是待测电压表,量程3V,内阻约3kΩ;V是标准电压表,量程2V,内阻约2kΩ;R1是电阻箱,阻值范围是0—9999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势6V,内阻不计;S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.
(1)实验步骤如下:
(a)根据电路图,将器材正确地连接成实验电路.
(b)将开关S2扳到连接点a处,接通开关S1,调节滑动变阻器R2,使电压表V的读数是1.50V
(c)断开开关S1,将开关S2扳到连接点b处,接通开关S1,保持( )不变,调节( )使电压表V的读数是( )V,则可以认为电阻箱R1的阻值就等于电压表的内阻.
(d)若此时电阻箱R1各旋钮的位置如图所示,则电阻箱R1的阻值是( )Ω,即为待测电压表的内阻.
(2)用本实验方法测得的电压表的内阻值与电压表内阻的真实值相比较,测量值( )(填序号).
A.略大于 B.略小于 C.等于
(3)上述实验中,闭合开关S1和S2后(先闭合S2后闭合S1),无论怎样调节电阻箱R1和滑动变阻器R2,都要保证两个电压表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用____________(填序号)。
A.4kΩ B.3.33kΩ C.2.4kΩ D.1 kΩ
正确答案
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知识点
23.某同学为了测电流表A.的内阻精确值,有如下器材:
a.电流表A1(量程300mA,内阻约为5);
b.电流表A2(量程600mA,内阻约为l);
c.电压表v(量程15V,内阻约为3k);
d.滑动变阻器R1(0~10,额定电流为1A);
e.滑动变阻器R2(0一250,额定电流为0.01A);
f 电源E(电动势3V,内阻较小);
g.定值电阻Ro(5);
h.开关一个、导线若干。
①要求待测电流表A.的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能的减少误差,完成这个实验,在以上给定的器材中应选择器材是____。在方框内画出测量用的电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号。
②根据选择的实验器材和实验电路原理图,在实验器材的实物图上,用细线代替导线连接好实验电路。
③若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则r1表达式为r1=( );上式中各符号的物理意义是 ( ) 。
正确答案
解析
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知识点
23.图甲是测量电压表内阻的实物连线图,待测电压表量程为0—3V,内阻约为3000。除待测电压表外,实验室还提供有电流表,量程为0—10mA,内阻40;电流表,量程为0—100mA,内阻4;定值电阻,阻值为300;定值电阻,阻值为100;滑动变阻器,电源,开关,导线等。
(1)在图乙方框内按实物连线图,画出电路原理图;
(2)为减少测量误差,电流表应选( )(填“”或“”);定值电阻应选( )(填“”或“”)
(3)若某次测量电压表读数为2.60V,电流表读数为9.56mA,则待测电压表内阻的测量值为( ) k(保留3位有效数字)。
23.图甲是测量电压表内阻的实物连线图,待测
电压表量程为0—3V,内阻约为3000。除待测电压
表外,实验室还提供有电流表A1,量程为0—10mA,
内阻40;电流表A2,量程为0—100mA,内阻4;
定值电阻
R1,阻值为300;定值电阻R2,阻值为100;
滑动变阻器,电源,开关,导线等。
(1)在图乙方框内按实物连线图,画出电路原理图;
(2)为减少测量误差,电流表应选 (填“A1”
或“A2”);定值电阻应选 (填“R1”或
“R2”)
(3)若某次测量电压表读数为2.60V,电流表读数为
正确答案
23.电流表A1的量程为.内电阻约为500,现要测其内阻,除若干开关.导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同
滑动变阻器R1:阻值0~20
电阻箱R2:阻值0~9999
保护电阻R3:阻值约为3k
电源:电动势E约1.5V.内电阻r约2
①如图所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。
②电路完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到( )(填“最大”或“最小”)
b.闭合开关S1.S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I
c.断开S1,保持S闭合.R1不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表A2的示数 ( ),读出此时电阻箱的示数R2 ,则电流表A1内电阻 =( )。
正确答案
①
②
;
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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