题目内容

13.爷爷的工具箱里有个电阻器,可是标记不清了,同学们在实验室测电阻时,小文小组测的是爷爷的电阻器,所用电路(如图1)和收集数据如下.
 
实验次数电压U/V电流I/A电阻/Ω
11.50.1410.7
21.90.1810.6
32.4
42.80.2610.8
(1)第三次实验电流表指针位置如图2,则电流值为0.22A;滑动变阻器在该实验中的主要作用是改变接入电路中的电阻,从而改变被测电阻两端的电压和通过的电流.
(2)请写出分析数据得出测量结果的过程.(提示:计算电阻保留一位小数) 
(3)如图3为小文根据不同小组的测量结果绘制而成的电压--电流图象,电压--电流图象常被用来研究导体电阻变化的规律,请你写出图象中反映的信息.(两条即可)

分析 (1)根据电流表的量程确定其分度值,可读出电流值;在伏安法测电阻中,滑动变阻器应与被测电阻串联,其主要作用是改变被测电阻两端的电压和通过的电流,次要作用是保护电路;
(2)先计算第三次实验测得的电阻值,然后根据4次测得的电阻值,分析其电阻值的差异,确定电阻器的电阻特点;该实验中,需要求出电阻的平均值,作为最终的测量结果,可减小实验误差.
(3)根据图象分析3个电阻的阻值特点、阻值的大小关系.

解答 解:
(1)第三次实验电流表指针位置如图2,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流值为0.22A;
该实验为伏安法测电阻,滑动变阻器的主要作用是:通过改变改变接入电路中的电阻,从而改变被测电阻两端的电压和通过的电流;次要作用是保护电路;
(2)第三次实验时,电压为2.4V,电流为0.22A,由欧姆定律可得,本次实验测得的阻值为:
R3=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.4V}{0.22A}$=10.9Ω;
分析数据可知:四次测得的电阻值相差不大,且无规律;这个差异是由误差引起的;可以确定该待测电阻为定值电阻.
待测电阻的阻值:Rx=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}+{R}_{4}}{4}$=$\frac{10.7Ω+10.6Ω+10.9Ω+10.8Ω}{4}$=10.8Ω;
(3)由图3可知,3个电阻的U-I图象均为过原点的倾斜直线,即电流与电压成正比,这说明3个电阻均为定值电阻;
由图3还可知,电流相同时,U甲>U乙>U丙,由R=$\frac{U}{I}$可知R甲>R乙>R丙;
所以图象中反映的信息有:①R甲、R乙、R丙为定值电阻;②R甲>R乙>R丙.
故答案为:
(1)0.22;改变接入电路中的电阻,从而改变被测电阻两端的电压和通过的电流;
(2)四次测得的电阻值相差不大,且无规律;这个差异是由误差引起的;可以确定该待测电阻为定值电阻;
Rx=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}+{R}_{4}}{4}$=$\frac{10.7Ω+10.6Ω+10.9Ω+10.8Ω}{4}$=10.8Ω;
(3)①R甲、R乙、R丙为定值电阻;②R甲>R乙>R丙.

点评 本题是伏安法测电阻的实验,考查了电表的读数、滑动变阻器的作用、对实验数据的处理和分析、对U-I图象的理解,其中对实验数据的处理和分析是难点.

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       如图1所示的“冰壶”形展馆--芬兰馆,使用了一种叫做ProFi的特殊材料,属于塑木复合材料,这种材料修正了纯木材和纯塑料的不足,塑木作为新型环保材料,密度为1.16g/cm3,计算成本略高于木材,但可以制成空心型材,加工成各式材料,应用成本会逐渐降低,成为新材料发展的重点方向之一.

(1)把一个板材切割为大小不同的两块,大块的密度等于(填“大于”“等于”或“小于”)小块的密度;若每块塑木板材的面积为2m2,厚度为5cm,则每块板材的质量为116kg,一个载重量为5t的卡车大约可以装载4.31m3板材;(结果保留2位小数)
(2)塑木板材是用废纸纸浆和塑料融合而成的,如果纸浆的密度为1.0g/cm3,假设融合过程中总体积不变,1m3的纸浆与0.19m3的密度为2.0g/cm3的塑料融合才能得到塑木板材.(结果保留2位小数)
(3)现有一个密封的塑木板材,其中是空心的,小明同学打算用天平测量物体的质量,他将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺的零刻度处,指针静止时如图(2)甲所示.为了使横梁平衡,这时应把平衡螺母向左调.然后测量物体的质量,他的操作情况如(2)乙图所示,他此时的错误有①物体和砝码的位置放反;②称量过程中调节了平衡螺母.经测量其体积为120cm3,质量为116g,则其空心部分的体积为20cm3.

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