(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx?4.1?,则这种金属材料的电阻率为 Ω·m(保留二
位有效数字)。
【答案】(1)0.502 (2)A
1
R1
(3)实验电路图如图所示
(4)1.1?10-6
11.25??R?22.5?,所以若滑动变阻器采用限流式接法,变阻器阻值范围是
7.25??R变?18.25?,可见应选用滑动变阻器R1,金属丝电阻很小,故电流表可采用外接法。
(3)实验电路图见答案图。
12πd2Rπd,??(4)根据电阻定律R?,其中S? ,代入数据求得电阻率为
S44L?L??1.1?10-6??m。
10.(2017·广东省惠州市高三第一次调研)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次,求出其平均值L。其中一
次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________ cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示,如图乙中读数为__________mm。
(2)采用如图丙所示的电路测量金属丝的电阻。电阻的测量值比真实值_____(填“偏大”或“偏
小”)。最后由公式ρ=_____计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)。 【答案】(1)24.13(24.12~24.14均可) 0.518(0.518~0.519均可) (2)偏小 πdU 4IL(2)由于采用了安培表外接法,电压表的分流作用会使电流测量值I偏大,而电压测量值U准确,故根据欧姆定律R?2UUL,电阻测量值偏小;根据欧姆定律: R?根据电阻定律: R??,其IISπdU?d?中: S?π??;故??。
4IL?2?11.某兴趣小组在一次实验中需测量一只量程已知的电压表的内阻,现提供如下器材:
①待测电压表一只(量程3 V,内阻约3 kΩ待测);
②电流表一只(量程3 A,内阻0.01?); ③电池组(电动势约为3 V,内阻不计); ④滑动变阻器一个;
⑤变阻箱一个(可以读出电阻值,0~9 999?); ⑥开关和导线若干。
某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:
(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中
相对比较合理的是__________(填“甲”或“乙”)电路。
(2)用你选择的电路进行实验时,闭合开关S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量: 电压表的
读数和___________(填上文字和符号);
(3)为方便计算电压表的内阻,需作出相应的直线图线,请从下面选项中选择适当的坐标________
_。
A.U–I B.U–
11 C.–R D.U–R IU(4)设该直线图象的斜率为k、截距为b,则用k、b表示出的电压表内阻的表达式RV?_______
__。
【答案】(1)乙 (2)电阻箱的阻值R (3)C (4)
b k(2)选用图乙所示实验电路,闭合开关S,改变阻值,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数
U和电阻箱的阻值R。
(3)电压表内阻约为3 kΩ,电源内阻约为1 Ω,相对于电压表内阻来说电源内阻可以忽略不计,由闭合电路欧姆定律可得:E?UV?IR?U?U111R,则:??R,应用图象法处理实RVUEERV验数据时,应作出
1?R图象,故选C; U1b1R可知,1?R图象的斜率:k?,截距b?,则电压表内阻RV?。 EREUkV(4)由
111??UEERV12.在“测定金属的电阻率”实验中
(1)为了测量金属丝的电阻Rx的阻值,实验室提供如下实验器材:
A.待测金属丝电阻Rx(约100 Ω) B.电动势E=6 V,内阻很小的直流电源 C.量程50 mA,内阻约为50 Ω的电流表 D.量程0.6 A,内阻约为0.2 Ω的电流表 E.量程6 V,内阻约为15 kΩ的电压表
F.最大阻值15 Ω,最大允许电流1 A的滑动变阻器 G.最大阻值15 kΩ,最大允许电流0.5 A的滑动变阻器 H.开关一个,导线若干
①为了操作方便,且能比较精确的测量金属丝的电阻值,电流表选用________,滑动变阻器选用________(填写选用器材前的序号)。
②根据所选用的实验器材,设计出测量电阻的甲、乙两种电路,为尽可能减少实验误差,应采用________图(选填“甲”或“乙”)。
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