题目内容

2.某实验小组在测量金属丝的电阻率时,已知该电阻丝的阻值约为5Ω,电阻丝的长度约为l=0.5m.实验室提供了如下的实验器材:电池组(电动势3V,内阻约1Ω),电流表A1(量程0-0.6A,内组约0.1Ω),电流表A2(量程0-3A,内阻约1Ω),电压表V1(0-3V,内阻约3kΩ),电压表V2(0-15V,内阻约15kΩ),滑动变阻器R(0-20Ω,额定电流2A),开关,导线若干,螺旋测微器.
回答下列:
(1)在不同的部分测量电阻丝的直径时,某次的测量情况如图1所示,则示数为0.395mm.

(2)该小组的同学正确地连接好电路后,完成了多次测量,并将测量的数据记录如表:
次数1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由表中的数据分析,电流的量程应选择A1,电压表的量程应选择V1,正确的电路应为甲图(填“甲”或“乙”),根据电路图将丙图中的电路用笔画线代替导线补充完整,并要求保证电路的安全.
 
(3)该小组的同学通过讨论想利用图象处理数据,请将表中的数据描点在图3坐标纸中,用一条平滑的线将各点连线,则由图线可知该电阻丝的电阻值约为4.5Ω(保留丙位有效数字).

分析 (1)根据螺旋测微器的读数方法进行读数;
(2)根据表中数据分析电表的量程,并根据数据范围分析电路接法;
(3)根据描点法得出对应的伏安特性曲线,由图象的性质可明确对应的电阻值.

解答 解:(1)螺旋测微器的读数为:0+39.5×0.01=0.395mm;
(2)根据表中数据可知,电流最大值为0.520A,故电流表选择A1;电压最大值为2.3V,故电压表选择V1
电压值的范围较大,因此实验采用的是图甲所示电路;根据电路图连接实物电路图,为保证不烧坏电路,测量电路与滑动变阻器的左半部分并联;实物电路图如图所示:

(3)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示:

由图示图象可知,电阻RX=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{1}{0.22}$≈4.5Ω.
故答案为:(1)0.395;(2)A1;V1;甲;如实物图所示;(3)4.5.

点评 本题考查伏安法测电阻的方法,要注意明确分压接法的选择,同时注意电表的选择;掌握应用图象处理数据的方法.

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