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题型:简答题
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简答题 · 6 分

在测定金属电阻率的试验中,某同学连接电路如图所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是____________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。

②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至_____________档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5mA”),再将____________ (填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是_________ 、_________、_________。

正确答案

①待测金属丝

②直流电压10V,红,0,E,E。

解析

①电流表示数为零,说明电路断路,又电压表示数为E,说明电压表跨接的待测金属丝断路,等于将电压表直接接在电源上,说以发生故障的是待测金属丝断路。由于电路断路,用多用电表检查故障应该使用电压档,所以选择开关旋至直流电压10V档。a为电源的正极,所以红表笔固定在a接线柱。若只有滑动变阻器断路,黑表笔依次接b、c、d接线柱,Uab=0,Uac=Uad=E。

知识点

测定金属的电阻率
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

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5);

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);

电阻箱R(0~999.9);

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.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;

c.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;

d.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;

e.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。

f.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乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________ mm;

②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);

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)。

④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)

答:                      。

正确答案

见解析。

解析

①0.728~0.732

②A1

④不产生影响

知识点

测定金属的电阻率
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题型:简答题
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简答题 · 17 分

(1)

小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动,得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是       (填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是      (填轨迹字母代号)。实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向      (选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。

(2)右图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1 是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势100V,内阻很小)。

在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:

(i)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;

(ii)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调滑动变阻器R,使A1示数I1 = 0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2

(iii)重复步骤(ii),再侧量6组R1和I2

(iv)将实验洲得的7组数据在坐标纸上描点。

根据实验回答以下问题:

① 现有四只供选用的电流表:

a电流表(0~3mA,内阻为2.0Ω)

b电流表(0~3mA,内阻未知)

c电流表(0~0.3A,内阻为5.0Ω

d电流表(0~0.3A,内阻未知)

A1应选用        ,A2应选用         。

② 测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1 = 0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值         (选填“不变”、“变大”或“变小”)。

③ 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。

④ 根据以上实验得出Rx =          Ω。

正确答案

(1)b,c,不在

(2)

① D、C

② 变大

③ 关系图线如图

④ 31

解析


知识点

测定金属的电阻率
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题型:填空题
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填空题 · 18 分

Ⅰ.根据单摆周期公式,可以通过实验测量当地的重力加速度。如图1所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。

(1)用游标卡尺测量小钢球直径,求数如图2所示,读数为_______mm。

(2) 以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有_______。

a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些

b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的

c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度

d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5度,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔即为单摆周期T

e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5度,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间,则单摆周期

Ⅱ.(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为________ mm,合金丝的直径为_______mm。

(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图,按照该电路图完成图2中的实物电路连接。

Ⅲ.根据闭合电路欧姆定律,用图1所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在坐标系中描出坐标点,如图2所示。已知,请完成以下数据分析和处理。

(1)图2中电阻为      的数据点应剔除;

(2)在坐标纸上画出关系图线;

(3)图线的斜率是        ,由此可得电池电动势          

正确答案

Ⅰ(1)18.6mm;(2)abe

Ⅱ(1) 0.007mm;0.640mm (2)如图

Ⅲ(1)R=80.0Ω点偏离太远,应为错误点,剔除(2)斜直线(3);1.41

解析

Ⅰ(1)游标卡尺的读数:

(2)abe摆线要选择细些可减小阻力;伸缩性小些的,保证摆长不变;并且尽可能长一些,在合适的振幅下,摆角小。

Ⅱ(1)螺旋测微器读数:0mm+0.01mm×0.7=0.007mm;0.5mm+0.01mm×14.7=0.647mm;合金丝的直径的d=0.647mm-0.007mm=0.640mm

(2)

Ⅲ 在画出的直线上取两个点,求斜率即可;根据闭合电路的,可得,有此式结合图线斜率,可求E=1.41v。

知识点

用单摆测定重力加速度测定金属的电阻率
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

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3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4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若采用图5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”)。若某次测量中,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=         。

⑤下方框中所列的是一些材料在20oC时的电阻率。实验中使用的金属丝是方框中列出的的某一种材料。某次实验中,测得金属丝的长度为52.80cm,直径为0.495mm,阻值为2.9Ω。则金属丝的材料为           (选填金属名称)。

正确答案

见解析。

解析

①0.516 (0.515~0.519)  

 ②3Ω    

③A C E    

④b     

⑤镍铬合金

知识点

测定金属的电阻率用多用电表测电阻
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