题目内容

(10分）某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A.电流表G(内阻Rg=99Ω，满偏电流Ig=3mA)
B.电流表A(内阻约为0.2Ω，量程为0?0.6A)
C.螺旋测微器
D.阻箱R0(0 -9999Ω, 0.5A)
E.滑动变阻器R（5Ω，2A)
F.干电池组（6V，0.05Ω)
G.一个开关和导线若干
他进行了以下操作：
(1)用多用电表粗测金属丝的阻值：当用“x10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“x1Ω”或“x100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图1所示，则金属丝的阻值约为______Ω。

(2)该同学为了较精确测量金属丝的阻值，设计了如图2实验电路，其中将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为0~3V的电压表，则电阻箱的阻值应调为R0=______Ω。
请根据提供的器材和实验需要，将该同学设计的电路图补画完整。
(3)实验数据的测量与电阻率的计算，如果金属丝的长度用L表示，直径用d表示， 电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1,，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算金属丝电阻率的表达式______。
（1）×1-----1分       15-----1分  （2）901-----2分     电路图为：（3分）

（3）-----3分

试题分析：（1）欧姆表指针偏转角度大，电流大，电阻偏小，故应选用“×1”挡位；
换挡后应该重新校零，再读数，读数时用欧姆挡的刻度盘读数乘以倍率即可；
（2）表头改装为电压表应该串联分压电阻，根据欧姆定律R0=＝901Ω
补画的电路图如图所示：

（3）通过待测电阻的电流为：I=I2-I1
待测电阻两端的电压为：U=I1（Rg+R0）
根据欧姆定律有R＝，
根据电阻定律，有R＝ρ，解得ρ＝＝。
练习册系列答案
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为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：
A.被测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）
B.灵敏电流表G（满偏电流3.0mA，内阻10Ω）
C.电流表A（量程0～0.60A，内阻0.10Ω）  
D.滑动变阻器R1（0～20Ω，10A）E. 滑动变阻器R2（0～100Ω，1A） 
F.定值电阻R3=990Ω       
G．电键和导线若干
（1）（3分）为了能较为准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是____。（填写器材前的字母序号）
（2）（5分）请在下图矩形框中画出实验电路图。

（3）（6分）图为某同学根据正确的电路图作出的I1-I2图线（I1为灵敏电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E =__V，内电阻r =__Ω。
（9分）表格中所列数据是测量小灯泡U－I关系的实验数据：
U（V）
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I（A）
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215

（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图      ；
（2）在方格纸内画出小灯泡的U－I曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而              （填“变大”、“变小”或“不变” ）；

（3）如图丙所示，用一个阻值为10Ω的定值电阻R和上述小灯泡组成串联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上。则流过灯泡的电流约为      A。
用伏安法测量待测小灯泡的电阻，并描绘该灯泡的伏安特性曲线。小灯泡上标有“3V 0.2A”字样，有下列器材可供选用：  
A．电压表（0—3V，内阻约1kΩ）
B．电压表（0—15V，内阻约5kΩ）
C．电流表（0—0.3A，内阻约2Ω）
D．电流表（0—0.6A，内阻约0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，1A）     
F．滑动变阻器（1000Ω，0.1A）
G．直流电源（6V，内阻不计）,另有开关一个、导线若干
(1)实验中电压表应选      ，电流表应选      ，滑动变阻器应选       ．（只填器材前面的字母代号）
(2)请在答卷实物图中用铅笔画线代替导线连接实验电路。
影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。
①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：            

②实验测得元件z的电压与电流的关系如下表所示。根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：        。
U（V）
0
0．40
0．60
0．80
1．00
1．20
1．50
1．60
I（A）
0
0．20
0．45
0．80
1．25
1．80
2．81
3．20
 ③把元件Z接入如右图所示的电路中，当电阻R的阻值为R1= 2时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2= 3.6时，电流表的读数为0.80A。结合上表数据，求出电源的电动势为____V，内阻为____．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
④用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图所示，则元件Z的直径是____  mm。
有一只灵敏电流表的满偏电流Ig＝500μA，内阻Rg＝1000Ω，
（１）若把它改装成量程为1mA的毫安表，应               （串联或并联）             Ω的电阻；
（２）若将这只灵敏电流表改装为量程10V的电压表，应               （串联或并联）             Ω的电阻
使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是(  　)
A．测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处
B．每一次换挡，都要重新进行一次调零
C．在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔
D．测量时，若指针偏转很小(靠近∞附近)，应换倍率更大的挡进行测量
（5分）在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：
A．电池组（3V，内阻约1）
B．电流表（0—3A，内阻约0.0125）
C．电流表（0—0.6A，内阻约0.125）
D．电压表（0—3V，内阻约4 k）
E．电压表（0—15V，内阻约15 k）
F．滑动变阻器（0—20，允许最大电流1A）
G．滑动变阻器（0—2000，允许最大电流0.3A）
H．开关、导线若干
（1）实验时电流表、电压表和滑动变阻器应分别选取           、           和        ．（填写仪器前字母代号）
（2）测电阻时，电流表、电压表、待测电阻在组成测量电路时，应采用电流表       （选填“内”或“外”）接法，测量值比真实值偏         （选填“大”或“小”）
(10分）如图是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图.图中均匀的长直玻璃管内径为d，里面充满待测导电液体，玻璃管两端各装有一电极，电极距离为L.

(1) 根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中导电液体用电阻Rx表示。
（2）在接通电路前，为保证器材安全滑动变阻器的滑片P应移到最    端（填“左”或“右”）。
在电路调试时，该同学发现：闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接到a接点时电压表示数为4.5 V、电流表示数为180μA；单刀双掷开关S2接到b 接点时电压表示数为4.6 V、电流表示数为164μA。正式测量时，为减小实验误差，单刀双掷开关S2应接到    点（填“a”或“b”）。
(3)该同学正确完成实验，测得该段液体的电阻R0，则该导电液体的电阻率的表达式为ρ=                (用R0、L、d等表示).

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