题目内容

9．在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量一个电阻值约为100Ω的金属丝，可用的仪器：电流表（量程0～30mA，内阻约50Ω）、电压表（量程0～3V，内阻约5kΩ）、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电源（电动势4V，内阻忽略不计）、开关和导线若干．
①将图1中的实物连接成实验用的电路．

②已测出金属丝的长度为1．使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，金属丝的直径d为0.490mm
③计算电阻率的表达式ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4Il}$（用直接测量的物理量字母表示），此实验中电阻率ρ的测量值比真实值偏小（填“偏大”或“偏小”）

分析 螺旋测微器精确度为0.01mm，需要估读，读数时注意半毫米刻度线是否露出．在要求电流或电压从零调或变阻器的全电阻较小时应用分压式接法．

解答 解：①、从图中读出金属丝的直径为d=0.0mm+49.0×0.01mm=0.490mm；
②、因测量金属丝的电阻率电流不能太大，
根据${R}_{x}^{2}$ 与RARV乘积相比，得出被测电阻阻值较小，故应采用电流表外接，
而滑动变阻器的最大阻值20Ω，被测电阻值约为100Ω，因此滑动变阻器分压式，
则电路图如图：

③、若电压表的读数为U，电流表的读数为I，则有：R=$\frac{U}{I}$
根据电阻定律：R=ρ$\frac{L}{S}$
导体的横截面积为：S=π（$\frac{d}{2}$）2
联立得：ρ=$\frac{πU{d}^{2}}{4Il}$，
由于电压表和电流表不是理想电表，电流表采用外接时由于电压表分流作用，电流测量值偏大，
由上式子知，则金属电阻率的测量值比真实值偏小；
故答案为：①实验连线：

②0.490； ③$\frac{πU{d}^{2}}{4Il}$，偏小．

点评 电流表量程的选择需要根据电路估算，本题也可以用分压式．

练习册系列答案
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16．如图所示，平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度，位于纸面内的细直导线，长L=1m，通有I=1A的恒定电流，当导线与B1成60°夹角时，发现其受到的安培力为零，则该区域同时存在的另一个匀强磁场的磁感应强度B2大小可能值为（　　）
A．$\frac{1}{2}$TB．$\frac{\sqrt{3}}{3}$TC．1TD．$\sqrt{3}$T
20．某同学用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测某一电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为220Ω．
该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测电阻R
电流表A1（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电流表A2（量程0～0.6mA，内阻约0.1Ω）
电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
开关S
导线若干
①为了减小实验误差，电流表应选用A1；电压表应选用V1；滑动变阻器应选用R1．
②请在方框中画出实验电路原理图．
17．质量m=1kg的两相同物块A、B静止放在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2．将水平力F1=8N作用于物块A，同时将同方向的F2=4N作用于B，两力分别作用一段时问后撤去，各自又运动一段距离而停止，如图所示．已知两物块运动的总位移均为l=3m，取g=10m/s2，求：
（1）在F1作用下物块A的加速度a1多大？
（2）拉力F1作用的时问内，物块A前进的位移x1多大？
（3）从两物块开始运动，经多长时间两者速度大小相等？
4．如图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上，B悬挂着．已知mA=2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角缓慢增大到50°，系统仍保持静止．下列说法正确的是（　　）
A．绳子对A的拉力将增大B．物体A对斜面的压力将减小
C．物体A受到的摩擦力不变D．物体A受到的合力将增大
14．随着家用汽车的急剧增加，道路监控也在迅速加强，因测试需要，一辆汽车在某雷达测速区沿平直路面从静止开始匀加速一段时间后，又接着做匀减速运动，直到最后停止，表中给出了雷达每隔2s记录的汽车的速度值，由表中数据可知：
时刻（s）02.04.06.08.010.012.014.016.018.020.022.0
速度（m/s）04.08.012.016.016.513.510.57.54.51.50
①匀加速阶段的加速度为2m/s2，匀减速至车刚停下的时刻是21s．
②该过程中的最大速度为18m/s，该过程汽车发生的总位移为189m．
1．以下说法正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律，并用扭秤测出了万有引力常数
B．法拉第发现了电流的磁效应，并根据研究成果建立了法拉第电磁感应定律
C．密立根通过实验首先测定了电子的电荷量
D．波兰科学家哥白尼通过天文观察和研究，推翻了托勒密的地心说，建立了关于行星运动的三个定律
18．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，除有一标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有以下器材备选：
A．直流电源（电动势约为6V，内阻可不计）
B．直流电流表（量程0-3A，内阻0.1Ω以下）
C．直流电流表（量程0-600mA，内阻约为5Ω）
D．直流电压表（量程0-6V，内阻约为15kΩ）
E．直流电压表（量程0-3V，内阻约为10kΩ）
F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）
G．滑动变阻器（最大阻值lkΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．

①实验中电流表应选用C，电压表应选用D，滑动变阻器应选用F（均用序号字母表示）．
②请按题目要求在图1方框中画出实验电路图；
③某同学通过实验测得的数据作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示，由图象可知小灯泡的电阻随灯泡两端电压的增大而增大（填“增大”、“减小”或“不变”），造成小灯泡的伏安特性曲线描绘不准的主要原因是电压表的分流．
19．硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件，某同学用图1所示电路探究影响硅光电池的内阻的因素，图中R0为已知阻值的定值电阻．电压表视为理想电压表．
①请根据图用笔画线代替导线将图2中的实验器材连接成实验电器．
②实验Ⅰ：用一定强度的光照射硅光电池．调节滑动变阻器，记录两电压表的读数U1和U2，作出U1-U2图象如图
3中曲线1．
③实验Ⅱ：减小实验I中光的强度，重复实验，得到图中的曲线2
④根据实验过程及图象，你能得到的结论是：
a．在光照强度一定的条件下，电池的内阻随电流的增大而增大；
b．在通过相同的电流时，电池的内阻因光照强度的减弱而增大．

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