题目内容
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 m
(2)写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=.
(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: .
由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx= .
(1)请读出乙图中螺旋测微器的读数
(2)写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=.
(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:
由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx=
分析:(1)螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm,可动刻度每一分度表示0.01mm,
由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数,由可动刻度读出毫米的小数部分.
固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.
(2)单刀双掷开关S2合向1,由电压表和电流表的示数U1和I1,可求出Rx、电流表、变阻器串联的电阻.
将单刀双掷开关S2合向2,读出此时电压表和电流表的示数U2和I2,可求出电流表和变阻器串联的电阻.
两个阻值之差等于被测电阻.根据欧姆定律写出表达式.
由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数,由可动刻度读出毫米的小数部分.
固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.
(2)单刀双掷开关S2合向1,由电压表和电流表的示数U1和I1,可求出Rx、电流表、变阻器串联的电阻.
将单刀双掷开关S2合向2,读出此时电压表和电流表的示数U2和I2,可求出电流表和变阻器串联的电阻.
两个阻值之差等于被测电阻.根据欧姆定律写出表达式.
解答:解:(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度示数是3.5mm,
可动刻度示数是5.0×0.01mm=0.050mm,则螺旋测微器示数是3.5mm+0.050mm=3.550mm=3.550×10-3m;
(2)根据Rx=ρ
解得:ρ=
=
(3)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和I2;
由题Rx+RA+R1=
,RA+R1=
得到RX=
-
故答案为:(1)3.550×10-3; (2)
;
(3)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;
-
可动刻度示数是5.0×0.01mm=0.050mm,则螺旋测微器示数是3.5mm+0.050mm=3.550mm=3.550×10-3m;
(2)根据Rx=ρ
l |
s |
RxS |
l |
πd2Rx |
4l |
(3)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和I2;
由题Rx+RA+R1=
U1 |
I1 |
U2 |
I2 |
得到RX=
U1 |
I1 |
U2 |
I2 |
故答案为:(1)3.550×10-3; (2)
πd2Rx |
4l |
(3)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;
U1 |
I1 |
U2 |
I2 |
点评:本题实验设计比较巧妙,利用伏安法测量两次电阻,有效消除系统误差,来源于书本,又高于书本.
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