题目内容
12.在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l.用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx.(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=$\frac{π{R}_{X}{d}^{2}}{4l}$ (用上述测量量的字母表示).
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图2所示,则金属丝长度的测量值为l=36.50cm,金属丝直径的测量值为d=0.797mm.
分析 (1)根据电阻定律可以求出电阻率的表达式.
(2)根据图示刻度尺确定其分度值,然后读出其示数;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.
解答 解:(1)金属丝的电阻为:Rx=ρ$\frac{l}{S}$=ρ$\frac{l}{π(\frac{d}{2})^{2}}$,
电阻率为:ρ=$\frac{π{R}_{X}{d}^{2}}{4l}$;
(2)由图示刻度尺可知,其分度值是1mm,金属丝的长度为:l=36.50cm;
由图示螺旋测微器可知,其示数为:d=0.5mm+29.7×0.01mm=0.797mm;
故答案为:(1)$\frac{π{R}_{X}{d}^{2}}{4l}$;(2)36.50,0.797.
点评 本题考查了求电阻率、刻度尺与螺旋测微器的读数,要掌握常用器材的使用方法与读数方法,螺旋测微器需要估读,读数时视线要与刻度线垂直.
练习册系列答案
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7.如图所示为带电粒子只在电场力作用下运动的v-t图象,在a点的速度为va,运动到b点的速度为vb.则下列说法中正确的是( )
A. | 电场中a点电势一定比b点电势高 | |
B. | 粒子在a点的电势能一定比在b点的电势能大 | |
C. | 在0~t1时间内,粒子运动路径与电场力可能不在一条直线上 | |
D. | 在0~t2时间内,粒子运动过程中受到的电场力先减小后增大 |
2.在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径,其中某次测量结果如图1所示,其读数应为0.399mm(该值接近多次测量的平均值)
(2)用伏安法测金属丝的电阻RX,实验所用器材为:
电池组(电动势为3V,内阻约为1Ω),
电流表(内阻约为0.1Ω),
电压表(内阻约为3kΩ),
滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为2A)
开关,导线若干.
某同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
由以上实验数据可知,他们测量RX是采用图2中甲和乙中的图甲(选填“甲”或“乙”)
(3)如图3是测量RX的实验器材实物图,图中已经连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端,请根据图所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已经标出了与测量数据相对应的四个点,请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线,由图线得到金属丝的阻值RX=4.5Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为C(填选项前的序号)
A、1×10-2Ω•m B、1×10-3Ω•m C、1×10-6Ω•m D、1×10-8Ω•m.
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径,其中某次测量结果如图1所示,其读数应为0.399mm(该值接近多次测量的平均值)
(2)用伏安法测金属丝的电阻RX,实验所用器材为:
电池组(电动势为3V,内阻约为1Ω),
电流表(内阻约为0.1Ω),
电压表(内阻约为3kΩ),
滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为2A)
开关,导线若干.
某同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
U/V | 0.10 | 0.30 | 0.70 | 1.00 | 1.50 | 1.70 | 2.30 |
I/A | 0.020 | 0.060 | 0.160 | 0.220 | 0.340 | 0.460 | 0.520 |
(3)如图3是测量RX的实验器材实物图,图中已经连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端,请根据图所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已经标出了与测量数据相对应的四个点,请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线,由图线得到金属丝的阻值RX=4.5Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为C(填选项前的序号)
A、1×10-2Ω•m B、1×10-3Ω•m C、1×10-6Ω•m D、1×10-8Ω•m.