题目内容
【题目】为测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率,实验室提供了下列器材:
A.电流表G:内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA
B.电流表A2内阻约为1Ω,量程为0~0.6A
C.多用电表
D.螺旋测微器、刻度尺
E.电阻箱R箱(0~9999Ω,0.5A)
F.滑动变阻器R(5Ω,1A)
G.电池组E(6V,0.05Ω)
H.一个开关S和导线若干
某同学进行了以下操作:
(1)用螺旋测微器测出该电阻丝的直径
(2)用多用电表粗测Rx的阻值,当他把选择开关旋到电阻档×10时,发现指针偏转角度过大,则他应该换用电阻____档(填×1或×100”).进行一系列正确操作后,指针静止位置如图甲所示;
(3)把电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表,则电阻箱的阻值应调为R0=_____.
(4)用改装好的电压表设计一个精确测量电阻RX阻值的实验电路;请你根据提供的器材和实验需要,在答题卡相应位置将与图乙对应的电路图补画完整_______________;
(5)计算电阻率:若测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为d,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的求数为I1,电流表A的示数为I2,请你用字母符号(L、d、Rg、Rg、I1、I2等)写出计算电阻率的表达式_____.
(6)用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极 管,其结果依次如图甲、乙、丙所示。由图可知,图中___ 的二极管是好的,该二极管的正极是____端。
【答案】×1 1880 乙 a
【解析】
根据多用电表电阻的测量值等于表盘示数乘以倍率进行读数;根据电压表的量程为0~3V,结合电流表G(内阻Rg=99Ω,满偏电流),即可求出电阻箱的阻值;因两个电流表,一电流表与电阻串联当作电压表,因此使用另一电流表的内接法,再能准确得出所测电阻的电流;根据滑动变阻器(5Ω,2A),因此采用滑动变阻器限流式,从而画出正确的电路图,即可求解;由电阻定律求出电阻率的表达式,结合欧姆定律及串并联的特征,然后求出电阻率;二极管正向电阻很小,反向电阻很大,用欧姆表测二极管电阻时,正反向电阻相差大的二极管是好的,否则二极管是坏的;用欧姆表测电阻时,电流从“-”插孔流出,从“+”插孔流入,二极管电阻很小时与“-”插孔相连的一端为二极管的正极;
解:(2)因欧姆表不均匀,要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准,当用“”挡时发现指针偏转角度过大,则示数很小,说明量程选大了,故应换到×1档;
(3)将电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表,而电流表G(内阻,满偏电流),所以改装后的电压表的内阻为:, 由于电流表G的内阻,因此电阻箱的阻值应调为:;
(4)由于题意可知两电流表,当另电流表使用外接法,能准确测出所测电阻的电流,同时又能算出所测电阻的电压,所以电流表使用外接法;滑动变阻器R(5Ω,1A)的最大阻值小于电阻丝Rx的阻值,所以滑动变阻器使用分压式,则电路图如图所示:
(5)由电阻定律可知,电阻:,则电阻率:,根据欧姆定律可得:,所以电阻率:
(6) 由图甲所示可知,二极管正反向电阻都很大,二极管是坏的;由图丙所示可知,二极管正反向电阻都很小,二极管是坏的;由图乙所示可知,二极管反向电阻很大,正向电阻很小,二极管是好的,当a与“”插孔相连时二极管电阻很小,则a端是二极管的正极,b是二极管负极;