题目内容
(10分)某同学在进行“测定金属的电阻率”实验。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图所示,则该金属丝的直径为d=___________mm;
(2)测得接入电路的金属丝的长度为L,已知其电阻大约为20Ω。在用伏安法测其电阻时,除必选电源E(电动势,内阻很小)、导线、开关S外,还有下列器材供选择:
电流表A1(量程100mA,内阻约0.5Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻约0.6Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约30kΩ)
电压表V2(量程1.5V,内阻约20kΩ)
滑动变阻器R1(范围0-20Ω)
滑动变阻器R2(范围0-2kΩ)
为了使测量值较准确,电流表应选_____,电压表应选______,滑动变阻器应选_____(填字母代号)。并将设计好的测量电路原理图画在虚框内。
(3)若电压表、电流表读数用U、I表示,用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表达式为ρ=_________________________(用U、d、I、L表示)。
(1)0.900~0.902;(2)A1,V2,R1,电路连接见解析(3)
解析试题分析:(1)由图读出金属丝的直径为0.900mm,
(2)电阻中的最大电流为:,所以电流表应选A1,电源电动势为1.5V,电压表应选V2,对比两个滑动变阻器,应选R1,
对比待测电阻与电流表和电压表的内阻,应采用外接法,滑动变阻器的最大值与待测电阻差不多大,滑动变阻器可以用限流式较方便,电路图设计如下
(3)根据电阻定律可得:
考点:仪器的选择,伏安法测电阻
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算得加速度a=________(保留三位有效数字).
(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l | B.木板的质量m1 |
C.滑块的质量m2 | D.托盘和砝码的总质量m3 |
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______________________.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:_____________________________.
(8分)要精确测量一个直流电源的电动势和内电阻,给定下列实验器材:
A.待测电源(电动势约4.5V,内阻约2Ω) |
B.电流表A1(量程0.6A,内阻为1Ω) |
C.电压表V1(量程15V,内阻为3kΩ) |
D.电压表V2(量程3V,内阻为2kΩ) |
F.定值电阻R2=1000Ω)
G.滑动变阻器R(阻值范围0~20Ω)
H.开关及导线
(1)该实验中电压表应选___________(填选项前面的序号),定值电阻应选________(填选项前面的序号)。
(2)在方框中画出实验电路图。
(3)若将滑动变阻器滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为Ⅰ,从理论上分析,电源电动势E和内电阻r间的关系式应为E=________。
几个同学合作如图所示装置探究“弹力和弹簧伸长的关系”,弹簧的上端与标尺的零刻度对齐,他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下:(弹簧始终未超过弹性限度,重力加速度g=9.8m/s2)
钩码质量m/g | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 |
标尺刻x/10-2m | 6.00 | 7.15 | 8.34 | 9.48 | 10.64 | 11.79 |
(2)作出的图线与轴交点的纵坐标值的物理意义是 ;这种规格弹簧的劲度系数k= N/m(保留三位有效数字).
在“测定金属的电阻率”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1所示,其读数应为___________mm
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为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R(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 |
(3) 图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点.请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U─I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号).
A.1×10-2Ωm B.1×10-3Ωm
C.1×10-6Ωm D.1×10-8Ωm