题目内容
(10分)有一金属电阻丝的阻值约为20Ω,现用以下实验器材测量其电阻率:
A.电压表V1(量程0~15V,内阻约15kΩ)
B.电压表V2(量程0~3V,内阻约3kΩ)
C.电流表A1 (量程为0~0.6A,内阻约为0.5Ω)
D.电流表A2(量程为0~50 mA,内阻约为10Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~1kΩ,允许最大电流0.2A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许最大电流1.0A)
G.螺旋测微器
H.电池组(电动势3V,内电阻0.5Ω)
I.开关一个和导线若干
⑴某同学决定采用分压式接法调节电路,为了准确地测量出电阻丝的电阻,电压表选 ,电流表选 ,滑动变阻器选 (填写器材前面的字母);
⑵用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图a所示,该电阻丝直径的测量值
d = mm;
⑶如图b所示,将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,其间有一可沿电阻丝滑动的触头P,触头的上端为接线柱c.当按下触头P时,它才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表A示数I保持不变,记录对应的电压表读数U.
该同学的实物连接如图c所示,他的连线是否正确,如果有错,在连接的导线上打“×”并重新正确连线;如果有导线遗漏,请添加导线,完成正确的实物连接图.
(4)利用测量数据描点作出U – L图线,如图d所示,并求得图线的斜率k.用电阻丝的直径d、电流I和斜率k表示电阻丝的电阻率ρ= .
⑴B、C、F(3分)⑵0.183(0.181~0.185)(2分)⑶ 见图(3分)⑷(2分)
说明:图中电压表连接线柱b也正确。
解析试题分析:(1)因电池组的电动势为3V,故电压表选择B,待测电阻阻值约20Ω,电流最大值约为,故电流表选择C,该同学选择分压式接法,为调节方便,滑动变阻器选择F;(2)螺旋测微器主轴读数为0mm,螺旋读数为18.3×0.01mm=0.183mm,总的读数为0+0.183=0.183mm;(3)分压式接法,滑动变阻器下面两个接线柱与电源构成闭合回路,漏掉右边一条连线,电阻丝ap应与电流变串联,与电压表并联,所以实物图修改如图所示:
(4)根据欧姆定律,斜率,整理得:
考点:本题考查测量金属丝的电阻率
某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”,他的操作步骤如下:①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处,③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处,④用重力为F的钩码,经绕过滑轮的细线拉滑块,使滑块从同一位置A由静止释放,测出遮光条通过光电门的时间t,⑤改变钩码个数,使滑块每次从同一位置A由静止释放,重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
F/N | 0.49 | 0.98 | 1.47 | 1.96 | 2.45 |
t/(ms) | 28.6 | 23.3 | 20.2 | 18.1 | 16.5 |
t2/(ms)2 | 818.0 | 542.9 | 408.0 | 327.6 | 272.25 |
t-2/[×10-4(ms)-2] | 12.2 | 18.4 | 24.5 | 30.6 | 36.7 |
(2)实验中遮光条到光电门的距离为s,遮光条的宽度为d,遮光条通过光电门的时间为t,可推导出滑块的加速度a与t关系式为 。
⑶本实验为了研究加速度a与外力F的关系,只要作出 (选填)的关系图象,请作出该图线。
⑷根据作出的图像,判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是 。