题目内容
19．暑假期间，某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率（被测电阻丝的阻值约为25Ω）的实验方案，可提供的器材有：A．电流表G，内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA
B．电流表A，内阻约为0.2Ω，量程为0～0.6A
C．螺旋测微器
D．电阻箱R0（0～9999Ω，0.5A）
E．滑动变阻器R（5Ω，1A）
F．干电池组（3V，0.05Ω）
G．一个开关和导线若干
他进行了以下操作：
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数部分如图甲所示，则该次测量测得直径d=0.267mm；
（2）把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为3V，则电阻箱的阻值应调为R0=880Ω；
（3）请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将图乙中电路图补画完整；
（4）实验数据的测量与电阻率的计算：如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$．
分析 （1）螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．
（2）电流表改装为电压表，串联电阻起分压作用，根据欧姆定律求出电阻箱的电阻大小．
（3）为得到较大的电压调节范围，滑动变阻器用分压式接法；由于待测电阻的电阻值较小，根据“小外偏小”的规律，用电流表外接法；
（4）根据欧姆定律计算出电阻，再根据电阻定律计算电阻率．
解答 解：（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：0mm+26.7×0.01mmmm=0.267mm．
（2）根据欧姆定律得：R0=$\frac{U}{{I}_{g}}$-Rg=$\frac{3}{0.003}$-120=880Ω．
（3）为得到较大的电压调节范围，滑动变阻器用分压式接法；由于待测电阻的电阻值较小，电流表采用外接法．如图所示．
（4）通过待测电阻的电流为：I=I2-I1，待测电阻两端的电压为：U=I1（Rg+R0），
根据欧姆定律有：R=$\frac{U}{I}$，根据电阻定律，有：R=ρ$\frac{L}{S}$，
解得：ρ=$\frac{US}{IL}$=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$．
故答案为：（1）0.267；（2）880；（3）电路图如图所示：（4）$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$．
点评 解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及知道电流表内外接的区别，滑动变阻器分压和限流接法的区别．
练习册系列答案
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9．如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则（ ）
| A． | 正电荷放在a点静止释放，仅在电场力作用下运动的轨迹与电场线重合 | |
| B． | 电荷在a点受到电势能必定大于在b点的电势能 | |
| C． | 同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力小 | |
| D． | a点的电场强度较大 |
7．
在如图所示的电路中，电源的内阻为r，现闭合开关S，将滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）
在如图所示的电路中，电源的内阻为r，现闭合开关S，将滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）| A． | 灯泡L变亮 | B． | 电压表读数变小 | ||
| C． | 电流表读数变小 | D． | 电容器C上的电荷量减少 |
14．某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距L=0.700m，其间充满待测的导电溶液．用图中的器材进行测量：
电压表（量程15V，内阻约30kΩ）
电流表（量程300μA，内阻约50Ω）
滑动变阻器（100Ω，1A）
电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）
单刀单掷开关一个、导线若干．
表中是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．
已知玻璃管的内径为4.000mm，回答以下问题：
（1）根据表中数据在图2坐标图中已描点，请作出U-I图象，并根据图象求出电阻R=4.8×104Ω（保留两位有效数字）；
（2）计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$（用R、d、L表示），测量值为0.86Ω•m（保留两位有效数字）；
（3）请由你设计的测量导电溶液电阻的电路图，在图1实物图中补画出未连接的导线．
电压表（量程15V，内阻约30kΩ）
电流表（量程300μA，内阻约50Ω）
滑动变阻器（100Ω，1A）
电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）
单刀单掷开关一个、导线若干．
表中是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据．
| U/V | 0 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.0 | 11.0 |
| I/μA | 0 | 22 | 65 | 109 | 155 | 175 | 240 |
（1）根据表中数据在图2坐标图中已描点，请作出U-I图象，并根据图象求出电阻R=4.8×104Ω（保留两位有效数字）；
（2）计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$（用R、d、L表示），测量值为0.86Ω•m（保留两位有效数字）；
（3）请由你设计的测量导电溶液电阻的电路图，在图1实物图中补画出未连接的导线．
如图所示．电阻R1=6Ω，R2为滑动变阻器末接入电路时两固定端a、b之间的电阻，c、d两点将R2等分为三段．按图接好电路后，发现将滑片P分别滑到c点和d点时，M、N间电路的等效电阻之比为3：4．把上述电路的M、N两端接到电动势为E、内电阻为r的电源两极上．当滑片P位于d点时，R2上损耗的电功率P1=36W．如果P移到b端．那么R1上损耗的电功率P2≥36W．求电动势E和内电阻r的取值条件．
11．如图所示电路中，R0为定值电阻，当滑片P向右移动过程中，下列判断正确的是（ ）
| A． | 电压表V1、电流表A的读数都增大 | |
| B． | 电压表V1、电流表A读数变化量的比值增大 | |
| C． | 电压表V2与电流表A读数的比值变大 | |
| D． | 电压表V1与电流表A读数的比值保持不变 |
8．汽车自O点出发从静止开始在平直公路上作匀加速直线运动，途中在6s时间内分别经过P、Q两根电杆，已知P、Q相距60m，车经过Q时的速率是15m/s，则（ ）
| A． | 经过P时的速率为5m/s | B． | 汽车的加速度大小为1.5m/s2 | ||
| C． | O、P两点距离为8.5m | D． | 汽车从出发到Q所用的时间为9s |
质量为mA=10千克的长方体木块A放在质量为mB=20千克的长方体木块B上，木块B放在水平地面上（见图所示）．木块A和B之间的摩擦系数μ1=0.1，木块B与水平地面间的摩擦系数μ2=0.2，取10米/秒2，欲将木块B从木块A下抽出，则作用在木块B上的水平拉力F至少应多大？