题目内容

3．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：

（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为L=50.15mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为D=4.700mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为120Ω．
（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～30mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，某同学设计了如图4的电路，试指出3处不妥之处：
①电流表选用A1；
②电流表采用内接法；
③滑动变阻器采用限流接法．

分析 （1）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；
（2）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；
（3）欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数；
（4）根据电路最大电流选择电流表，根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表接法，根据待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法，分析图示电路图，然后答题．

解答 解：（1）由图1所示游标卡尺可知，其示数为：50mm+3×0.05mm=50.15mm；
（2）由图2所示螺旋测微器可知，其示数为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，由图3所示表盘可知，待测电阻阻值：R=12×10=120Ω；
（4）电源电动势为4V，电压表应选V1，电路最大电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{120Ω}$=0.025A=25mA，电流表应选A2，
为方便实验操作，滑动变阻器应选R1；待测电阻阻值约为120Ω，电压表内阻约为10kΩ，电流表内阻约为30Ω，
电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为15Ω，滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，
为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由图3所示电路图可知：①电流表选用A1而没有选择A2这是错误的；
②电流表采用内接法而没有采用外接法，这是错误的；③滑动变阻器采用限流接法而没有采用分压接法，这是错误的；
故答案为：（1）50.15；（2）4.700；（3）120；（4）①电流表选用A1；②电流表采用内接法；③滑动变阻器采用限流接法．

点评 本题考查了螺旋测微器、游标卡尺、欧姆表读数，考查了实验器材的选择、设计实验电路图；游标卡尺和螺旋测微器读数时应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意游标卡尺的分度；应根据电源电动势大小或待测电阻的额定电压来选择电压表量程，根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表的量程；当待测电阻阻值远小于电压表内阻时，电流表应选外接法；当滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值时或要求电流从零调时，滑动变阻器应用分压式；当实验要求电流从零调或要求测得多组数据或变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节．

练习册系列答案
相关题目
13．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
①用20分度的游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度L=50.15mm；

②用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径D=4.699mm；
③用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值R=300Ω．
④该同学想用伏安法更准确地测量其电阻R，要求测得多组数据进行分析，请在如图4框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
现提供的器材及其代号、规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～10mA，内阻约50Ω）
电流表A2（量程0～50mA，内阻约30Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约30kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约50kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～20Ω，允许通过的最大电流0.5A）
开关S、导线若干．
14．利用如图甲所示的电路测定金属电阻率，在测量时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）请读出乙图中螺旋测微器的读数3.550×10-3m
（2）写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=$\frac{π{R}_{X}{d}^{2}}{4L}$（用字母L、d、Rx表示）．
（3）利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器RP和r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1；
请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：将电键S2接1，只调节滑动变阻器r，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2．
由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．
11．在如图所示的电路中，在滑动变阻器滑动片P由a滑到b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为△U1、△U2、△U3，则下列各组数据中可能出现的是（　　）
A．△U1=0、△U2=2 V、△U3=2 VB．△U1=1 V、△U2=2 V、△U3=3 V
C．△U1=3 V、△U2=1 V、△U3=2 VD．△U1=1 V、△U2=1 V、△U3=2 V
18．如图所示，一质量为M的斜面体静止在水平地面上，物体B受沿斜面向上力F作用沿斜面匀速上滑，A、B之间动摩擦因数为μ，μ＜tanθ，且A、B质量均为m，则（　　）
A．A、B保持相对静止
B．B与斜面间动摩擦因数为$\frac{F-mgsinθ-μmgcosθ}{2mgcosθ}$
C．地面对斜面体的摩擦力等于mg（sinθ-μcosθ）cosθ+Fcosθ
D．地面受到的压力等于（M+2m）g-Fsinθ-mg（sinθ-μcosθ）sinθ
8．在由电源、导线等电路元件所组成的电路中，以下说法正确的是（　　）
A．导线中的电场强度处处为零
B．导线中的电场强度方向跟导线方向平行
C．导线处于静电平衡状态
D．导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低
15．某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力做功与小车动能变化的关系．此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、刻度尺、天平（包括砝码）、小木块等．组装的实验装置如图所示．
①实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是下列的哪个D（填字母代号）．
A．避免小车在运动过程中发生抖动
B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
②平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计算小车速度．在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决方法：可在小车上加适量的砝码（或钩码）；．
③他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些．这一情况可能是下列哪些原因造成的CD（填字母代号）．
A．在接通电源的同时释放了小车            
B．小车释放时离打点计时器太近
C．阻力未完全被小车重力沿木板方向的分力平衡掉
D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．
12．美国肯尼迪号航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型战斗机在甲板上起飞加速度可达5m/s2，飞机起飞速度为40m/s，若飞机滑行120m后起飞，问弹射系统必须使飞机具有多大的初速度（　　）
A．10 m/sB．15 m/sC．20 m/sD．25 m/s
13．如图所示，由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计的金属球相接，极板M与静电计的外壳均接地．给电容器充电，静电计指针张开一定角度．以下实验过程中电容器所带电荷量可认为不变．下面操作能使静电计指针张角变小的是（　　）
A．将M板向上平移
B．将M板沿水平向右方向靠近N板
C．在M、N之间插入有机玻璃板
D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触

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