题目内容
【题目】在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测合金电阻丝阻值Rx约为4Ω.
①用游标卡尺测量电阻丝的长度L.测量结果如图1所示,图中读数为L=_____mm.
用螺旋测微器测量电阻丝的直径d.测量结果如图2所示,图中读数为d=_____mm.
②为了测量电阻丝的电阻R,除了导线和开关S外,
还有以下一些器材可供选择:
电压表V,量程3V,内阻约3kΩ
电流表A1,量程0.6A,内阻约0.2Ω
电流表A2,量程100μA,内阻约2000Ω
滑动变阻器R1,0~1750Ω,额定电流0.3A
滑动变阻器R2,0~50Ω,额定电流1A
电源E(电动势为3V,内阻约为1.2Ω)
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表_____,滑动变阻器_____,(填器材的符号)
③在所给的实物图3中画出连线,接成测量电路图.
④若电压表测量值为U,电流表测量值为I,用测量的物理量表示计算材料电阻率的公式是ρ=_____.
【答案】 54.5 0.855 A1 ;R2 如图所示,
【解析】试题分析:游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺的示数;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.根据电源电动势选择电压表,根据电路最大电流选择电流表,为方便实验操作,应选最大阻值较小的滑动变阻器.根据实验原理与实验器材确定滑动变阻器与电流表的接法,然后作出实验电路图.应用欧姆定律与电阻定律求出电阻丝电阻率表达式.
(1)由图甲所示游标卡尺可知,其主尺示数为5.4cm=54mm,游标尺示数为5×0.1mm=0.5mm,游标卡尺示数为54mm+0.5mm=54.5mm;由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为35.5×0.01mm=0.355mm,螺旋测微器所示为0.5mm+0.355mm=0.855mm.
(2)电源电动势为3V,待测电阻约4Ω,电流约0.6 A,所以电流表选A1,为方便实验操作,滑动变阻器应选.
(3)金属丝电阻约为4Ω,电压表内阻约为3kΩ,电流表内阻约为0.2Ω,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表采用外接法;金属丝电阻约为4Ω,滑动变阻器最大阻值为50Ω,待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值,为测量多组实验数据,滑动变阻器应采用分压式接法,据此连接实物电路图,实物电路图如图所示.
(4)由欧姆定律可知,待测金属丝电阻,由电阻定律可知
,则金属丝电阻率
.
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