题目内容
【题目】某探究小组计划测量一均匀金属圆柱体的电阻率.
(1)小组成员取了一段长为1m的这种圆柱体,用螺旋测微器测该段圆柱体的直径如图甲所示,由图甲可知该圆柱体的直径为d=______mm.
(2)小组成员先用多用电表粗测该段圆柱体的阻值,将选择开关调在“×1”的电阻挡,并进行欧姆调零,再将被测圆柱体接在两个表笔间,指针指示如图乙所示的位置,则被测圆柱体的阻值为Rx=______Ω
(3)为了精确测量这段圆柱体的电阻,实验室给出了以下实验器材:
电池组E:电动势6V,内阻约为0.5Ω
电压表V1:量程0~15V,内阻约为20kΩ
电压表V2:量程0~3V,内阻约为4kΩ
电流表A1:量程0~300mA,内阻约为4Ω
电流表A2:量程0~3A,内阻约为1Ω
滑动变阻器R:阻值范围0~10Ω,额定电流1A
开关S、导线若干
为了尽可能减小实验测量的误差,电压表应选______,电流表应选______.根据选用的器材,在如图方框内画出实验电路图__________(标出实验器材的代号,圆柱体电阻用Rx表示)
(4)根据设计的电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,测出多组电压和电流的值,作出U-I图象,在图线上离坐标原点较远处找一点,读出该点对应的电压值为2.8V、电流值为0.19A,则这段金属圆柱体的电阻Rx=______Ω(结果保留四位有效数字),则该金属圆柱体的电阻率ρ=______Ωm(结果保留两位有效数字),由于电阻测量存在系统误差,使测得的圆柱体的电阻率比真实值______(填“大”或“小”).
【答案】4.700 14 V2 A1 14.74 2.6×10-4 小
【解析】
(1)[1]由图甲可知该圆柱体的直径为4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm;
(2)[2]欧姆表选择开关调在“×1”的电阻挡,示数为14×1Ω=14Ω;则被测圆柱体的阻值为:Rx=14Ω;
(3)[3][4]电动势6V,0~15V的电压表量程太大,故电压表选V2;
通过待测电阻的电流最大约为:Im=A=0.214A=214mA,故电流表选A1;
滑动变阻器R的阻值范围0~10Ω,小于待测电阻的阻值,为了尽可能的多测几组数据,滑动变阻器采用分压式接法;
[5]电流表的内阻较大,采用外接法;电路如图所示:
(4)[6][7]根据欧姆定律可得:
Rx=Ω=14.74Ω;
根据电阻定律可得:
Rx=
解得:
Ωm=2.6×10-4Ωm;
[8]由于电压表的分流,使得测得的电阻偏小,则电阻率偏小.
【题目】在“探究匀变速直线运动的规律”的实验中
⑴目前实验室用的打点计时器有电火花打点计时器和电磁式打点计时器两种,它们的原理基本一样,所接电源均为的______(填“交流”或“直流”)电源,若频率为50Hz,则每隔______s打一次点.
⑵实验中某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻计数点之间的时间间隔为0.10s.
①请根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、E两个点时的瞬时速度,并将速度值记录到下方的表格中(数值保留到小数点后第二位);
位置 | B | C | D | E | F |
瞬时速度v(m/s) | ____ | 0.48 | 0.56 | ____ | 0.72 |
②将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在下图的坐标线上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线______,由图线可求得小车加速度为________m/s2.(保留两位有效数字)