题目内容
15.实验室购买了一捆标准长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先用螺旋测微器测量铜导线的直径如图甲所示,并查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω•m,再利用图乙所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:
电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;
电压表:量程3V,内阻约9kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值25Ω;
定值电阻:R0=3Ω;
电源:电动势6V,内阻可不计;
开关导线若干
(1)为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图甲所示的部件A(选填“A”“B”或“C”).从图甲中的示数可读出铜导线的直径为1.400mm.
(2)实验中滑动变阻器应选R2(填写实验器材前字母符号),闭合开关S前应将滑片移至a(填“a”或“b”)端.
(3)在实物图丙中,已正确连接了部分导线,请根据图乙电路完成剩余部分的连接.
(4)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.57A时,电压表示数为2.30V,则导线实际长度为94.0m(保留三位有效数字).
分析 (1)为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧固定螺钉A.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,注意其精度是0.01mm.
(2)根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻,再解出变阻器需要的最大电阻即可;
(3)根据电路图连接实物电路图;
(4)根据电压表每小格读数大小来确定估读方法;由电路图根据欧姆定律求出待测电阻的阻值,然后再根据电阻定律即可求解.
解答 解:(1)为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧固定螺钉A.螺旋测微器的固定刻度读数为1mm,可动刻度的读数为:0.01mm×40.0=0.400mm,故合金丝的直径为 d=1.400mm.
(2)根据闭合电路欧姆定律可求出电路中需要的最大电阻应为:Rmax=$\frac{6}{\frac{1}{3}×0.6}$=30Ω,
而待测电阻的最小值为:Rmin=$\frac{3}{0.6}$=5Ω,所以变阻器的最大电阻应为:R=30-5-3=22Ω,所以变阻器应选R2;
为保护电路安全,闭合电键前应将滑片置于阻值最大的a端;
(3)根据电路图画出的实物连线图如图所示:
(4)电压表每小格读数为0.1V,应估读到0.01V,所以电压表读数为U=2.30V;
根据欧姆定律可求出:
Rx+R0=$\frac{2.3}{0.57}$=4.0Ω,
电阻:R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π(\frac{d}{2})^{2}}$,则:L=$\frac{πR{d}^{2}}{4ρ}$,解得:L≈94.0m;
故答案为:(1)A,1.400;(2)R2,a;(3)如图;(4)94.0.
点评 本题要掌握螺旋测微器的读数方法,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.应根据电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值的大小;电表需要进行估读.
A. | $\frac{l}{d}$g | B. | $\frac{d-l}{d}$g | C. | $\frac{l}{d-l}$g | D. | $\frac{d}{d-l}$g |
A. | 第1s内和第2s内物体的速度方向相反 | |
B. | 第2s内物体的位移是-5m | |
C. | 前2s内物体的位移是5m | |
D. | 第3s内,物体的平均速度是-5m/s |
A. | 三种粒子在偏转电场中的运动时间之比为2:1:1 | |
B. | 三种粒子离开偏转电场时的速度相同 | |
C. | 三种粒子将打在荧光屏上的同一点 | |
D. | 偏转电场对三种粒子做功之比为2:1:2 |
A. | 细线偏离竖直方向的夹角最大为30° | |
B. | 细线偏离竖直方向的夹角最大为60° | |
C. | 在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为2($\sqrt{3}$-1)mg | |
D. | 在导体棒摆动过程中细线上拉力最大为$\frac{(12+\sqrt{3})mg}{6}$ |
A. | 实验“用油膜法估测分子大小”中,油酸分子的直径等于油酸酒精溶液的体积除以相应油酸膜的面积 | |
B. | 凡是不违背能量守恒定律的实验构想,都是能够实现的 | |
C. | 晶体分单晶体和多晶体,它们都具有确定的熔点 | |
D. | 一定质量的气体经历等容过程,如果吸热则其内能一定增加 | |
E. | 当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大 |
A. | 平行磁场方向移动线圈 | |
B. | 增加线圈匝数 | |
C. | 逐渐减小磁感应强度 | |
D. | 逐渐增大磁感应强度同时缩小线圈的半径 |