题目内容

(10分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为________mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为________mm；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为_______Ω．

(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
A．待测圆柱体电阻R
B．电流表A1，（量程0～4 mA，内阻约为50Ω）
C．电流表A2，（量程0～10mA，内阻约为30Ω）
D．电压表V1，（量程0～3V，内阻约为10 kΩ）
E. 电压表V2，（量程0～15V，内阻约为25 kΩ）
F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
H．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
I． 开关S、导线若干
为使实验误差较小，要求便于调节且测得多组数据进行分析，所选电流表_____，电压表______，滑动变阻器_____（填所选器材的符号），并在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

(3)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为
ρ=________Ω·m．(保留2位有效数字)
（1）50.15  4.700  220 （2）A2  V1     R1 

（3）7.6×10-2

试题分析：（1）由图甲，游标卡尺的读数为50mm+3×0.05mm=50.15mm；由图乙，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，螺旋测微器的读数为4mm+0.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；由图丙，用欧姆表测电阻的读数为指针示数乘以倍率，当指针指在中央附近时测量值较准确，欧姆表表盘的示数为22.0×10Ω=220Ω。
（2）电源电动势为4V，故电压表应选V1，待测电阻中最大电流约为，则电流表应选A2；滑动变阻器选择小量程的，便于调节，故选R1；因待测电阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法；又滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值，故变阻器应用分压式接法，电路图如图所示：

（3）根据电阻定律、，代入数据解得：
练习册系列答案
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小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表、电流表、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上。
（1）他们应选用甲图中所示的     电路进行实验；

（2）如乙图所示实物电路部分导线已画出，试将实物图补充完整；
（3）开关闭合之前，乙图中滑动变阻器的滑片应该置于     端（选填“A”、“B”或“AB中间”）；
（4）某同学通过实验得到如下数据，请在以下坐标中描出这个小灯泡的I-U图线；
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
U（V）
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
I（A）
0.020
0.060
0.100
0.140
0.170
0.190
0.200
0.205
灯泡发光情况
不亮         微亮          逐渐变亮       正常发光

（5）根据I-U图线分析可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是       。
（6分）（1）用螺旋测微器(千分尺)测金属导线的直径，其示数如甲图所示，该金属导线的直径为                mm。用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是          mm。

（2）用多用电表的欧姆挡测电阻。机械调零、欧姆调零后，用“”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是               。
A．被测电阻值很大
B．被测电阻值很小
C．为了把电阻值测得更准一些，应换用“”挡，重新欧姆调零后再测量
D．为了把电阻值测得更准一些，应换用“”挡，重新欧姆调零后再测量
两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V1、V2，如将两表串联起来后去测某一线路的电压，则两只表
A．读数相同B．指针偏转的角度相同
C．量程大的电压表读数大D．量程大的电压表读数小
（9分）某实验探究小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：
A．待测干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）
B．电压表V（0～1.5V）
C．电阻箱R（0～999.9Ω）
D．电键和导线若干
该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻。
（1）实验的主要步骤如下：
①按照电路图连线；
②调节电阻箱R的阻值至最大值；
③将开关S闭合，逐渐调节电阻箱R，记下此时电阻箱的阻值和电压表的示数如下表所示：
次数
1
2
3
4
5
6
电阻箱读数R/Ω
20
15
10
5
2
1
电压表读数U/V
1.37
1.35
1.33
1.27
1.12
0.93
/Ω-1
0.05
0.067
0.1
0.2
0.5
1
/ V-1
0.73
0.74
0.75
0.79
0.89
1.07
④为了利用图像法处理数据，该小组的同学画出了U—R（如图甲所示）和（如图乙所示）坐标图，请你帮助该小组同学，利用表格中的有关数据，在U—R和坐标图中描点、连线。
（2）为了能根据图象较直观地求出干电池的电动势和内阻，两个图像比较合适的是        （选填“甲”或“乙”）。
（3）根据你所选择的合适的图像，该干电池的电动势为      V；内阻为    Ω。
(13分)某实验小组用电流表A、电阻箱及开关S按如图所示电路测电池的电动势和内阻．实验时，改变的值，记录下电流表A的示数，得到多组、的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电池电动势和内阻．

①若将电流表A视为理想表，请写出线性图象对应的函数关系式=____ .利用所测得数据作出图象如图所示，若图中a、b、c均为已知量，则电池的电动势=________，内阻=_________．
②实际上电流表A有一定内阻值，从系统误差角度考虑，测得的电池的电动势、内阻与电池的电动势真实值、内阻真实值的关系是：             ，        （填“”、“”或“”）．
如图是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量      ；当S旋到位置     时，可用来测量电流，其中S旋到位置      时量程较大。
（10分）实验桌上有下列实验仪器：
A．待测电源（电动势约3V，内阻约7Ω）；
B．直流电流表（量程0～0.6～3A，0.6A档的内阻约0.5Ω，3A档的内阻约0.1Ω；）
C．直流电压表（量程0～3～15V，3V档内阻约5kΩ，15V档内阻约25kΩ）；
D．滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A）；
E．滑动变阻器（阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.2A）；
F．开关、导线若干；

请你解答下列问题：
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精度且便于调节，应选择的滑动变阻器是            （填代号）。
②某同学根据测得的数据，作出U—I图象如图乙中图线a所示，由此可知电源的电动势
E =         V，内阻r =           Ω；
③若乙图中的图线b是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果将此小灯泡与上述电源组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为           W。
④请将图甲中实物连接成实验电路图；
（10分）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻．他根据老师提供的以下器材画出了如图所示的原理图．

A．电压表V(15V,10kΩ)
B．电流表G(量程3.0mA，内阻Rg为10Ω)
C．电流表A(量程0.6A，内阻约为0.5Ω)
D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10A)
E．滑动变阻器R2(0～100Ω，1A)
F．定值电阻R3＝990Ω
G．开关S和导线若干
(1)该同学没有选用电压表是因为________；
(2)该同学将电流表G与定值电阻R3串联，实际上是进行了电表的改装，则他改装的电压表对应的量程是________V；
(3)为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是________(填写器材前的字母编号)；
(4)该同学利用上述实验原理图测得以下数据，并根据这些数据绘出了如上图所示的图线，根据图线可求出干电池的电动势E＝________V(保留3位有效数字)，干电池的内阻r＝________Ω(保留2位有效数字).

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