题目内容

在测定金属丝电阻率的实验中，金属丝长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右，实验步骤如下：

【小题1】用螺旋测微器测量金属丝直径如图，则图中读数为             ；

【小题2】用伏安法测量金属丝的电阻R。试把图中所给的器材连接成测量R的合适的线路。图中电流表的内阻接近lΩ ，电压表内阻为几千欧，电源的电动势为3V ，变阻器的阻值为0Ω~10Ω 。
【小题3】闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：
a．若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是               （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。
b．若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至   
    档（填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”），再将          （填“红”或“黑”）表笔连接电源正极进行排查。


【小题1】0.998（±0.002）（2分）
【小题2】

【小题3】a.待测金属丝（2分）;b.直流电压10V、红（每空2分

解析

练习册系列答案
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在测定金属丝电阻率ρ的实验中，已知金属丝的电阻约为5Ω左右，需要进一步利用伏安法测定其阻值R，请完成下列问题：
（1）该实验需要测量的物理量有金属丝的
长度L
长度L
、金属丝的直径D、金属丝两端的电压U、通过金属丝的电流I，所需的测量仪器有
毫米刻度尺
毫米刻度尺
、螺旋测微器、电压表、电流表，计算电阻率的表达式为ρ=
UπD2
4IL
UπD2
4IL
（用所测物理量的符号表示）；
（2）下列操作中正确的是
ABD
ABD

A．测电阻之前用最小刻度为1mm的刻度尺测金属丝的有效长度全长三次，算出其平均值L；
B．测电阻之前用螺旋测微器在金属丝的三个不同的位置各测一次直径，算出平均值D；
C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值R；
D．实验时电路中的电流不宜过大；
（3）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所示，则金属丝长度的测量值L=
69.86
69.86
cm，金属丝直径的测量值为D=
0.104
0.104
mm．
（4）提供下列器材：
A、电池组（电动势3V，内阻约1Ω）
B、电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）
C、电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ）
D、电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）
E、电流表（量程0～3A，内阻约0.02Ω）
F、滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流1A）
G、滑动变阻器（阻值范围0～1000Ω，额定电流0.5A） 
H、开关、导线．
在虚线框内画出实验电路图．为了实验能正常进行并减小误差，要求变阻器便于调节，选择的电流表是
D
D
；选择的电压表是
B
B
；选择的变阻器是
F
F
．（填器材前的字母）
（5）根据器材的规格和要求，在本题的实物图上连线．
（6）某同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示．则电流表的示数为I=
0.46
0.46
A，电压表的示数为U=
2.40
2.40
V，可计算出电阻丝的电阻为R=
5.2
5.2
Ω，这种金属的电阻率ρ约为
6.5×10-8
6.5×10-8
Ω?m
（后两空都保留两位有效数字）．
在测定金属丝电阻率的实验中，如图所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径d=
0.700
0.700
mm．若用多用电表测得金属丝阻值为R，实验中测出金属丝的长度为L，则该金属丝电阻率的表达式 ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
（用以上符号表示）．
小明同学在测定金属丝电阻率的实验中，进行了如下操作，请你将相应的操作步骤补充完整．
（1）他首先用螺旋测微器测金属丝的直径，如图1所示，该金属丝的直径为
0.850
0.850

mm．
（2）他再用多用电表粗测金属丝的阻值，操作过程如下：
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔，选择开关旋至电阻挡“×10”挡位；
②将红、黑表笔短接，调节
B
B
旋钮（填图2中的“A”或“B”或“C”），使欧姆表指针对准电阻的
“0刻线”
“0刻线”
处（填“0刻线”或“∞刻线”）；
③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，此时多用电表的示数如图3所示；
④为了使金属丝的阻值读数能够再准确一些，小明将选择开关旋至电阻挡
×1
×1
挡位（填“×1”或“×1k”），重新进行
欧姆调零
欧姆调零
；
⑤重新测量得到的结果如图4所示，则金属丝的电阻为
6
6
Ω．
（3）他想用伏安法更精确地测量该金属丝的阻值，他用如图所示的装置进行测量，其中部分器材的规格为：电源E（两节干电池，3V），电流表（量程0.6A，内阻约1Ω），电压表（量程3V，内阻约10kΩ），滑动变阻器（阻值范围0～20Ω，额定电流1A）．要求滑动变阻器采用限流式接法，为了减小实验误差，请你在图5中加两条导线将未连接完的电路连起来．
（2009?红桥区二模）（1）爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系，它的表达式是
E=mc2
E=mc2
．
（2）在测定金属丝电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径d=
0.730
0.730
mm．如图乙所示，用多用电表的“×l”欧姆挡，调零后测得金属丝阻值R=
20.0
20.0
Ω，若实验中测出金属丝的长度为L，则该金属丝电阻率的表达式
 ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
（用符号表示）．
（3）某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
①摆好实验装置如图．
②将质量为200g的小车拉到打点计     时器附近，并按住小车．
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上．
④释放小车，打开电磁打点计时器的   电源，打出一条纸带．
（1）在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm：
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s．
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为
0.2
0.2
J，小车动能的增量为
0.1
0.1
J（g=10m/s2）．
（2）此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是：
小车质量没有远大于钩码质量
小车质量没有远大于钩码质量

操作错误：先放小车后开电源等
操作错误：先放小车后开电源等
（至少回答出两点）．
精英家教网在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R
（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图1甲，则金属丝的直径为d=
 
mm．
（2）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流后计算出金属丝的电阻为R，则金属丝的电阻率为
 
（用字母表示）
（3）若用图乙的电路图测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值
 
．（选填“偏大”或“偏小”）

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