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使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲所示,则金属丝的直径为
mm.
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某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率.所用的器材包括:输出电压恒为3V的直流电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等.
(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动.请根据现有器材设计实验电路,并连接电路实物图1.
(2)实验的主要步骤如下:
①正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
②读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
③断开开关,
测出接入电路的金属丝的长度
测出接入电路的金属丝的长度
,合上开关,重复②的操作.
(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此绘制出图2的关系图线,其斜率为
10.5
10.5
A
-1
m
-1
(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了
电流表内电阻与电阻箱
电流表内电阻与电阻箱
的电阻之和.
(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径为0.200mm.图2中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是
金属丝的电阻率
金属丝的电阻率
.
Ⅰ、某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用500ml的玻璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔1.00s滴一滴.该同学骑摩托车,先使之加速至某一速度,然后熄火,让摩托车在同一路面上沿直线滑行.如图1为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)设该同学质量为50kg,摩托车质量为150kg,g=10m/s
2
.根据该同学的实验结果可估算(空气阻力不计,保留三位有效数字)
①骑摩托车加速时的加速度大小为
3.79m/
s
2
3.79m/
s
2
,
②摩托车加速时的牵引力大小为
796N
796N
.
Ⅱ、在“测量金属丝的电阻率”的实验中:
(1)已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有
ACFGH
ACFGH
(只填代号)
A、量程是0~0.6A,内阻是0.5Ω的电流表
B、量程是0~3A,内阻是0.1Ω的电流表
C、量程是0~3V,内阻是6KΩ的电压表
D、量程是0~15V,内阻是30KΩ的电压表
E、阻值为0~1KΩ,额定电流为0.5A的滑动变阻器
F、阻值为0~20Ω,额定电流为2A的滑动变阻器
G、蓄电池(6V)
H、开关一个,导线若干
(2)请根据现有器材,设计最佳实验电路,并连接好如图2的电路实物图;
(3)实验的主要步骤如下:
①首先他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,用螺旋测微器在金属丝不同位置测出金属丝的直径d各三次求平均值.
某次示数如图3所示.金属丝的直径是
0.200
0.200
mm.
②用毫米刻度尺测量
接入电路中的被测金属导线
接入电路中的被测金属导线
的长度,反复测量3次,求出其平均值l.
③断开开关,将实验器材连接成实验电路,
④闭合开关,调节
滑动变阻器
滑动变阻器
,使电流表和电压表有合适的示数,读出并记下这组数据.
⑤改变滑动变阻器的滑键位置,重复进行实验,测出6组数据,并记录在表格中.
⑥断开电键S,求出导线电阻R的平均值.
(4)试用测得的R、l、d值写出电阻率计算表达式:
ρ=
π
d
2
R
4l
ρ=
π
d
2
R
4l
课外活动小组的同学设计了一个实验方案,用来测算缠绕螺线管的金属丝长度.已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小,经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ=1.7×10
-8
Ω?m.他们选用了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等器材.
(1)他们使用多用电表粗测螺线管金属丝的电阻,操作分以下三个步骤,请填写第②步
操作.
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”
②
③把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的实数如图1表示.从图中可知金属丝的电阻R=
Ω.
(2)根据多用电表实数,为了减少电阻测量的实验误差,某同学将实验器材连接成如图2 所示的电路,要求实验中电压表的实数能够从零开始变化,闭合开关前,请你检查实验电路,在错误的连线上画“×”,并改正至正确位置.根据你改正的电路,在图3方框中画出电路的原理图.
(3)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图4所示,金属丝的直径为
mm
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺丝管所用金属丝的长度约为
m
(结果保留两位有效数字)
实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.8×10
-8
Ω?m.课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度.他们选择了多用电表、电流表(内阻约为3Ω)、电压表(内阻约为2KΩ)、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等.
(1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻“X1”档;
②
;
③把红、黑表笔分别于螺线管金属丝的两端相接,多用电表的示数如图甲所示.
(2)根据多用电表示数,为了减小实验误差,要求在实验中获得较大的电压调节范围,请在图乙的虚线框内画出测量金属丝电阻的电路图;
(3)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图丙所示,金属丝的直径为
mm;
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为
m.(结果保留两位有效数字)
实验室使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数 如图所示,金属丝的直径为
mm.
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