题目内容
3.在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学选用了带滑动片的金属丝ab进行实验,如图1所示.①用螺旋测微器测量金属丝的直径d,某次测量结果如图2所示,则这次测量的读数d=0.515mm.
②为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(×1挡)粗测金属丝ab的阻值Rab.欧姆调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,测量结果如图3所示,则读数Rab=3Ω.
③移动滑动片p到某一位置,使用电流表和电压表准确测量接入电路的金属丝的阻值R.为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、电流表(量程600mA,内阻约1Ω)、导线、开关外,下列所给的器材中电压表应选用A,滑动变阻器应选用C(选填器材前的字母).
A.电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
B.电压表V2(量程15V,内阻约15kΩ)
C.滑动变阻器R1(总阻值10Ω,额定电流2A)
D.滑动变阻器R2(总阻值100Ω,额定电流2A)
④通过多次移动滑动片p的位置,改变接入电路的金属丝的有效长度l,用伏安法测出对应的电阻值R,作出R-l图线如图4,求得图线的斜率K,则该金属丝的电阻率的表达式为:$\frac{{πk{d^2}}}{4}$(用k、d表示).
⑤依照图1,用笔画线代替导线将图5的实物连成正确电路.
分析 ①螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数;
②欧姆表指针示数与挡位乘积是欧姆表示数;
③根据电源电动势选择电压表,根据电路最大电流选择电流表,为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器;
④根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法;应用欧姆定律与电阻定律求出电阻率的表达式;
⑤根据电路图,即可连接实物图.
解答 解:①由图1所示螺旋测微器可知,其示数为0.5mm+1.5×0.01mm=0.515mm;
②欧姆表选择×1挡,由图2所示欧姆表可知,其示数为3.0×1=3.0Ω;
②电源电动势为4V,电压表应选A;因所测电阻为3Ω;为方便实验操作,滑动变阻器应选总阻值10Ω,即为E;
④待测电阻阻值:R=$\frac{U}{I}$,由电阻定律可知:R=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π(\frac{d}{2})^{2}}$,
而K=$\frac{R}{l}$,
解得:ρ=$\frac{{πk{d^2}}}{4}$;
⑤依据电路图,连接实物图,注意电表的正负极,及滑动变阻器的限流式接法,
如图所示:
故答案为:①0.516 (0.515~0.519);②3; ③A,C; ④$\frac{{πk{d^2}}}{4}$.⑤如上图所示.
点评 本题考查了螺旋测微器读数、实验器材选择、电流表接法的判断、求电阻率,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,螺旋测微器需要估读,读数时视线要与电表刻度线垂直;要掌握实验器材的选择原则.
练习册系列答案
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