题目内容
14.现有一合金制成的圆柱体.为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示.(1)由上图读得圆柱体的直径为1.843mm,长度为4.240cm.
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别为D、L,测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=$\frac{{π{D^2}U}}{4IL}$.
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;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;
(2)根据欧姆定律和电阻定律列式求解.
解答 解:(1)由图a所示可知,螺旋测微器固定刻度示数为1.5mm,游标尺示数为34.3×0.01mm=0.343mm,螺旋测微器示数为1.5mm+0.343mm=1.843mm;
由图所示可知,游标卡尺主尺示数为4.2cm,游标尺示数为8×0.05mm=0.40mm,游标卡尺示数为42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm;
(2)根据电阻定律,有:R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π(\frac{D}{2})^{2}}$
解得:ρ=$\frac{{π{D^2}U}}{4IL}$.
故答案为:(1)1.843,4.240;(2)$\frac{{π{D^2}U}}{4IL}$.
点评 游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数;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;游标卡尺不需要估读,螺旋测微器需要估读,对游标卡尺读数时,要注意游标尺的精度.并掌握电阻定律与欧姆定律的应用.
练习册系列答案
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16.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)
(1)该实验要采用控制变量法法来进行研究;
(2)对于本实验,以下说法中正确的是DE
A.砂和桶的总质量m要远大于小车的总质量M
B.每次改变小车质量后,需要重新平衡摩擦力
C.小车的加速度可用a=$\frac{mg}{M}$求解
D.实验中也可不测加速度的具体数值,只要测出不同情况下加速度的比值就行了
E.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,在作图线时最好以F2为横坐标
(3)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2.(保留二位有效数字)
(4)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的$\frac{1}{m}$,数据如表:
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图(d)方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.
(5)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示.该图线不通过原点,其主要原因是物体受的摩擦力没有得到平衡或平衡摩擦力不足..
(1)该实验要采用控制变量法法来进行研究;
(2)对于本实验,以下说法中正确的是DE
A.砂和桶的总质量m要远大于小车的总质量M
B.每次改变小车质量后,需要重新平衡摩擦力
C.小车的加速度可用a=$\frac{mg}{M}$求解
D.实验中也可不测加速度的具体数值,只要测出不同情况下加速度的比值就行了
E.若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想,在作图线时最好以F2为横坐标
(3)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2.(保留二位有效数字)
(4)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的$\frac{1}{m}$,数据如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a/m•s-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
$\frac{1}{m}$/kg-1 | 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
(5)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示.该图线不通过原点,其主要原因是物体受的摩擦力没有得到平衡或平衡摩擦力不足..
9.如图所示,一足够长的光滑平行金属轨道,其轨道平面与水平面成θ角,上端用一电阻R相连,处于方向垂直轨道平面向上的匀强磁场中.质量为m、电阻为r的金属杆ab,从高为h处由静止释放,下滑一段时间后,金属杆开始以速度v匀速运动直到轨道的底端.金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道电阻及空气阻力均可忽略不计,重力加速度为g.则( )
A. | 金属杆加速运动过程中的平均速度为$\frac{V}{2}$ | |
B. | 金属杆加速运动过程中克服安培力做功的功率大于匀速运动过程中克服安培力做功的功率 | |
C. | 金属杆的速度为$\frac{V}{2}$时,它的加速度大小为$\frac{gsinθ}{2}$ | |
D. | 整个运动过程中电阻R产生的焦耳热为mgh-$\frac{1}{2}$mv2 |
19.一物体做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,这就是说( )
A. | 物体速度变化量是2m/s | |
B. | 每经过1秒物体的速度都增大2m/s | |
C. | 任意1秒内的末速度均为初速度的2倍 | |
D. | 任意1秒内的平均速度都是2m/s |
6.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,下列说法中正确的是( )
A. | 第4秒内的平均速度大于第4秒末的瞬时速度 | |
B. | 第4秒内的平均速度大于4秒内的平均速度 | |
C. | 第4秒内的位移小于头4秒内的位移 | |
D. | 第3秒末的速度等于第4秒初的速度 |