题目内容

在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l．其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为　　　　cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d．其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为　　 　　mm．

(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。电阻的测量值比真实值　　　　(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝　　　　计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)．

(3)请你根据图所示电路图在图中进行实物连线．(电流表选0.6 A量程，电压表选3 V量程)
(1) 24.12 cm～24.14 cm  0.515 mm～0.518 mm    (2) 偏小    ρ＝
(3)

试题分析：(1)金属丝的长度为24.12 cm～24.14 cm   直径读数为0.515 mm～0.518 mm。
(2)采用安培表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，
由R＝可知，电阻的测量值小于真实值；由R＝ρ，R＝， S＝，可得ρ＝。
(3)实物连接如下图所示。
练习册系列答案
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现有器材：①一个量程为10.0mA、内阻约30-40的电流表  
②定值电阻R1=150     ③定值电阻R2=100    
④单刀单掷开关K        ⑤导线若干。
要求利用这些器材测量一节干电池（电动势约1.5V）的电动势。
实验步骤为：先按左下图连接电路，得出
按实验原理，需要两组实验数据才能求解E
(1)请在右下图中连接另一个实验电路，测得电流I2
(2)用已知量R1、R2和直接测得量I1、I2表示待测电动势的表达式为E=  __________
在“测量金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数为       mm（该值接近多次测量的平均值）。

（2）用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A），开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上实验数据可知，他们测量是采用下图中的         图（选填“甲”或“乙”）。

（3）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值=4.4Ω，根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为       （填选项前的符号）。
A、Ω?m   B、Ω?m    C、Ω?m   D 、Ω?m
（4）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是          （有多个正确选项，选不全得一半分，有选错不得分）。
A、用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差
B、由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C、若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D、用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以消除偶然误差
在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为3 Ω.实验室备有下列实验器材：
A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)      B．电压表V2 (量程15 V，内阻约为75 kΩ)
C．电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 Ω)       D．电流表A2 (量程600 mA，内阻约为1 Ω)
E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)               F．变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A)
G．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)      H．开关S，导线若干
①为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材除G、H外，还有_。（填选项代码）
②为减小实验误差，应选用下图中___ （填“A”或“B”）为该实验的电路图。此接法的测量值    真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（13分）（1）一阻值约为30kΩ的电阻R，欲用伏安法较准确地测出它的阻值，备选器材有：
A、电源（E=16V，r=2Ω）     B、电源（E=3V，r=0.5Ω）
C、电压表（量程0～15V，内阻50kΩ）    D、电压表（量程0～3V，内阻10kΩ）
E、电流表（量程0～500μA，内阻500Ω）  F、电流表（量程0～1mA，内阻250Ω）
G、滑动变阻器（阻值0～200Ω）    H、开关一只，导线若干
（a）上面器材中适合本实验要求的是                （只填器材的符号）
（b）画出实验电路图

（2）有一小灯泡，标有＂10V，2W＂的字样，现用如图甲所示的电路，测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系．实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压．现备有下列器材：
A．直流电源，电动势12V，内电阻不计
B．直流电流表，量程0.6A，内阻约为0.1W
C．直流电流表，量程300mA，内阻约为5W
D．直流电压表，量程15V，内阻约为15kW
E．滑动变阻器，最大电阻5W，额定电流2A
F．滑动变阻器，最大电阻1kW，额定电流0.5A
G．开关，导线若干
(a)为了尽可能提高实验精度，实验中所选电流表为＿＿＿＿＿＿，所选滑动变阻器为＿＿＿＿＿＿（只填所列选项前的字母）
(b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于＿＿＿＿＿＿点（填＂a＂或＂b＂）
(c)根据完善后的电路图，将图乙中所给实物连成实验电路．
（6分）如图为一正在测量中的多用电表表盘，用档测量某热敏电阻，则读数为      ，若给这一正在测量中的热敏电阻加热，表盘指针将        偏转（填“向左”“向右”）。
用多用电表的欧姆挡测量阻值时，选择倍率为欧姆挡，按正确的实验操作步骤测量，表盘指针位置如图所示，该电阻的阻值约为           ；

②下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是(       )
A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果
B．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零
C．测量电路中的电阻时，应该把该电阻与电路断开
D．欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但仍能调零，其测量结果与原来相比不变。
③用多用电表探测二极管的极性，用欧姆挡测量，黑表笔接端，红表笔接端时，指针偏转角较大，然后黑、红表笔反接指针偏转角较小，说明       （填“”或“”）端是二极管正极。
某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。
A．干电池两节，每节电动势约为1.5v，内阻约几欧姆
B．直流电压表v1、v2，量程均为0-3v，内阻约为3kΩ
C．定值电阻R0，阻值为5Ω
D．滑动变阻器R，最大阻值50Ω
E．导线和开关

（1）该同学连接的实物电路如图甲所示，其中还有一根导线没有连，请补上这根导线。
（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表v1和v2的多组数据U1、U2，描绘出图像如图乙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=                ，
内阻为r=        （用k、a、R0表示）。
（12分）小亮同学为研究某电学元件（最大电压不超过2.5V，最大电流不超过0.55A）的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A．电压表（量程是3V，内阻是6kΩ的伏特表）
B．电压表（量程是15V，内阻是30kΩ的伏特表）
C．电流表（量程是0.6A，内阻是0.5Ω的安培表）
D．电流表（量程是3A，内阻是0.1Ω的安培表）
F．滑动变阻器（阻值范围0~5Ω），额定电流为0.6A
G．滑动变阻器（阻值范围0~100Ω），额定电流为0.6A
直流电源（电动势E＝3V，内阻不计）
开关、导线若干。
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据（I和U分别表示电学元件上的电流和电压）。
I/A
0
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
①为提高实验结果的准确程度，电流表选    ；电压表选     ；滑动变阻器选   。（以上均填写器材代号）

②请在上面的方框中画出实验电路图；
③在图（a）中描出该电学元件的伏安特性曲线；

④据图（a）中描出的伏安特性曲线可知，该电学元件的电阻随温度而变化的情况为：                                 ；

⑤把本题中的电学元件接到图（b）所示电路中，若电源电动势E=2.0V，内阻不计，定值电阻R=5Ω，则此时该电学元件的功率是_______W。

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