题目内容
19.暑假期间,某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为25Ω)的实验方案,可提供的器材有:A.电流表G,内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA
B.电流表A,内阻约为0.2Ω,量程为0~0.6A
C.螺旋测微器
D.电阻箱R0(0~9999Ω,0.5A)
E.滑动变阻器R(5Ω,1A)
F.干电池组(3V,0.05Ω)
G.一个开关和导线若干
他进行了以下操作:
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数部分如图甲所示,则该次测量测得直径d=0.267mm;
(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为R0=880Ω;
(3)请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图乙中电路图补画完整;
(4)实验数据的测量与电阻率的计算:如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}({R}_{g}+{R}_{0})}{4L({I}_{2}-{I}_{1})}$.
分析 (1)螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数,需估读.
(2)电流表改装为电压表,串联电阻起分压作用,根据欧姆定律求出电阻箱的电阻大小.
(3)为得到较大的电压调节范围,滑动变阻器用分压式接法;由于待测电阻的电阻值较小,根据“小外偏小”的规律,用电流表外接法;
(4)根据欧姆定律计算出电阻,再根据电阻定律计算电阻率.
解答 解:(1)由图示螺旋测微器可知,其读数为:0mm+26.7×0.01mmmm=0.267mm.
(2)根据欧姆定律得:R0=$\frac{U}{{I}_{g}}$-Rg=$\frac{3}{0.003}$-120=880Ω.
(3)为得到较大的电压调节范围,滑动变阻器用分压式接法;由于待测电阻的电阻值较小,电流表采用外接法.如图所示.![]()
(4)通过待测电阻的电流为:I=I2-I1,待测电阻两端的电压为:U=I1(Rg+R0),
根据欧姆定律有:R=$\frac{U}{I}$,根据电阻定律,有:R=ρ$\frac{L}{S}$,
解得:ρ=$\frac{US}{IL}$=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}({R}_{g}+{R}_{0})}{4L({I}_{2}-{I}_{1})}$.
故答案为:(1)0.267;(2)880;(3)电路图如图所示:(4)$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}({R}_{g}+{R}_{0})}{4L({I}_{2}-{I}_{1})}$.
点评 解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法,以及知道电流表内外接的区别,滑动变阻器分压和限流接法的区别.
练习册系列答案
相关题目
9.如图所示是电场中某区域的电场线分布,a、b是电场中的两点,则( )

| A. | 正电荷放在a点静止释放,仅在电场力作用下运动的轨迹与电场线重合 | |
| B. | 电荷在a点受到电势能必定大于在b点的电势能 | |
| C. | 同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力小 | |
| D. | a点的电场强度较大 |
7.
在如图所示的电路中,电源的内阻为r,现闭合开关S,将滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是( )
| A. | 灯泡L变亮 | B. | 电压表读数变小 | ||
| C. | 电流表读数变小 | D. | 电容器C上的电荷量减少 |
14.某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距L=0.700m,其间充满待测的导电溶液.用图中的器材进行测量:
电压表(量程15V,内阻约30kΩ)
电流表(量程300μA,内阻约50Ω)
滑动变阻器(100Ω,1A)
电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω)
单刀单掷开关一个、导线若干.
表中是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.
已知玻璃管的内径为4.000mm,回答以下问题:
(1)根据表中数据在图2坐标图中已描点,请作出U-I图象,并根据图象求出电阻R=4.8×104Ω(保留两位有效数字);
(2)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$(用R、d、L表示),测量值为0.86Ω•m(保留两位有效数字);
(3)请由你设计的测量导电溶液电阻的电路图,在图1实物图中补画出未连接的导线.
电压表(量程15V,内阻约30kΩ)
电流表(量程300μA,内阻约50Ω)
滑动变阻器(100Ω,1A)
电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω)
单刀单掷开关一个、导线若干.
表中是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.
| U/V | 0 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.0 | 11.0 |
| I/μA | 0 | 22 | 65 | 109 | 155 | 175 | 240 |
(1)根据表中数据在图2坐标图中已描点,请作出U-I图象,并根据图象求出电阻R=4.8×104Ω(保留两位有效数字);
(2)计算导电溶液的电阻率表达式是ρ=$\frac{πR{d}^{2}}{4L}$(用R、d、L表示),测量值为0.86Ω•m(保留两位有效数字);
(3)请由你设计的测量导电溶液电阻的电路图,在图1实物图中补画出未连接的导线.
11.如图所示电路中,R0为定值电阻,当滑片P向右移动过程中,下列判断正确的是( )

| A. | 电压表V1、电流表A的读数都增大 | |
| B. | 电压表V1、电流表A读数变化量的比值增大 | |
| C. | 电压表V2与电流表A读数的比值变大 | |
| D. | 电压表V1与电流表A读数的比值保持不变 |
8.汽车自O点出发从静止开始在平直公路上作匀加速直线运动,途中在6s时间内分别经过P、Q两根电杆,已知P、Q相距60m,车经过Q时的速率是15m/s,则( )
| A. | 经过P时的速率为5m/s | B. | 汽车的加速度大小为1.5m/s2 | ||
| C. | O、P两点距离为8.5m | D. | 汽车从出发到Q所用的时间为9s |