题目内容
某同学想测量一种导电溶液的电阻率.先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极.电极间 相距为l,其间充满待测液体,如图甲所示.
(1)实验中他用游标卡尺测量了玻璃菅的内径山如图乙所示.则d=
(2)①为了减小实验误差,该同学用图丙听示电路来判断电流表的内、外接情况,操作如下:
闭合开关S,电压表c端接到a点时电压表示数为4.5V、电流表示数为180μA,电压表c端接到b 点时电压表示数为4.6V、电流表示数为164μA为减小误差,测量该电阻时应采用电流表
②图甲电路中滑动变阻器的最大阻值为1000Ω,为了减小实验误差,请用 最合理的方法完成实物图的连线.
(3)该同学正确完成实验,得到该段液体的电阻Rx=R0则该导电液体的电阻 率的表达式为=![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201303/26/1e569009.png)
(1)实验中他用游标卡尺测量了玻璃菅的内径山如图乙所示.则d=
2.98
2.98
cm.(2)①为了减小实验误差,该同学用图丙听示电路来判断电流表的内、外接情况,操作如下:
闭合开关S,电压表c端接到a点时电压表示数为4.5V、电流表示数为180μA,电压表c端接到b 点时电压表示数为4.6V、电流表示数为164μA为减小误差,测量该电阻时应采用电流表
内
内
(填“内接”或“外接”).②图甲电路中滑动变阻器的最大阻值为1000Ω,为了减小实验误差,请用 最合理的方法完成实物图的连线.
(3)该同学正确完成实验,得到该段液体的电阻Rx=R0则该导电液体的电阻 率的表达式为=
ρ=
πR0d2 |
4L |
ρ=
(用R0、L、d等表示>.πR0d2 |
4L |
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201303/26/1e569009.png)
分析:(1)游标卡尺的读数等于主尺与游标尺读数之和,不需要估读;
(2)根据两电表读数的变化程度,分析电表对电路影响程度,选择电路.电流表外接法,由于电压表的分流作用,使电流表测的电流大于流过电阻的电流,产生误差;待测电阻越小,电压表的分流作用越小,电流表测的电流越接近流过电阻的真实值,实验误差越小.电流表内接法,由于电流表的分压作用,使电压表测的电压大于待测电阻两端的电压,测量值大于真实值;待测电阻阻值越大,电流表分压影响越小,电压表的测量值越接近真实值,实验误差越小.
(3)根据电阻定律求出电阻率.
(2)根据两电表读数的变化程度,分析电表对电路影响程度,选择电路.电流表外接法,由于电压表的分流作用,使电流表测的电流大于流过电阻的电流,产生误差;待测电阻越小,电压表的分流作用越小,电流表测的电流越接近流过电阻的真实值,实验误差越小.电流表内接法,由于电流表的分压作用,使电压表测的电压大于待测电阻两端的电压,测量值大于真实值;待测电阻阻值越大,电流表分压影响越小,电压表的测量值越接近真实值,实验误差越小.
(3)根据电阻定律求出电阻率.
解答:
解:(1)游标卡尺,主尺读数为29mm,游标读数为0.1×8mm=0.8mm,所以d=29.8mm=2.98cm.
(2)①闭合开关S,电压表c端接到a点时电压表示数为4.5V、电流表示数为180μA,电压表c端接到b 点时电压表示数为4.6V、电流表示数为164μA,说明电流表读数变化比电压表变化显著,说明电压表分压作用显著,为了减小误差,应采用电流表内接法.
②由上可知,电压表c端接到b点时,导电溶液的电阻约为Rx=
=
Ω≈2804.9Ω,滑动变阻器的最大阻值为1000Ω,故变阻器采用分压式接法.连接线路如图.
(3)由电阻定律得:R0=ρ
,S=
πd2
联立解得,ρ=
故答案为:
(1)2.98;
(2)①内;②完成实物图的连线如图所示.
(3)
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201305/45/b505bb51.png)
(2)①闭合开关S,电压表c端接到a点时电压表示数为4.5V、电流表示数为180μA,电压表c端接到b 点时电压表示数为4.6V、电流表示数为164μA,说明电流表读数变化比电压表变化显著,说明电压表分压作用显著,为了减小误差,应采用电流表内接法.
②由上可知,电压表c端接到b点时,导电溶液的电阻约为Rx=
U |
I |
4.6 |
164×10-6 |
(3)由电阻定律得:R0=ρ
L |
S |
1 |
4 |
联立解得,ρ=
πR0d2 |
4L |
故答案为:
(1)2.98;
(2)①内;②完成实物图的连线如图所示.
(3)
πR0d2 |
4L |
点评:本题要掌握游标卡尺的读数方法,根据实验原理分析误差产生的原因,选择测量误差较小的电路.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
练习册系列答案
相关题目
(1)科学规律的发现离不开科学探究,而科学探究可以分为理论探究和实验探究.下面我们追寻科学家的研究足迹,用实验探究恒力做功和物体动能变化间的关系.
①某同学的实验方案如图1所示,该同学想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
a.______;
b.______;
②如图2所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点.两相邻计数点间的时间间隔为T,距离如图.要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度、重力加速度外,还必须知道或测出的物理量有______;写出B、E两计数点间恒力做功和物体动能变化间的关系式______.
(2)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答题纸上,为完成实验,请连接图3的实物图
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028204037128664956/SYS201310282040371286649007_ST/images0.png)
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:______.
③把元件Z接入如图4所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为
R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电池的电动势为______V,内阻为______Ω.(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)
①某同学的实验方案如图1所示,该同学想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
a.______;
b.______;
②如图2所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点.两相邻计数点间的时间间隔为T,距离如图.要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度、重力加速度外,还必须知道或测出的物理量有______;写出B、E两计数点间恒力做功和物体动能变化间的关系式______.
(2)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答题纸上,为完成实验,请连接图3的实物图
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/20131028204037128664956/SYS201310282040371286649007_ST/images0.png)
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 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.60 | |
I/A | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.80 | 3.20 |
R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A.结合上表数据,求出电池的电动势为______V,内阻为______Ω.(不计电流表的内阻,结果保留两位有效数字)