题目内容

7.测金属丝电阻率实验:
①用米尺测出金属丝长度为L;
②用零点不准的螺旋测微器测标准长度为5mm的器件,得到如图甲所示的读数;
③用该螺旋测微器测待测金属丝的直径d,得到如图乙所示的读数.由这两次读数可知金属丝的直径是0.625mm;

④用多用电表测金属丝电阻,选择电阻档倍率“×1”,将两表笔短接,进行欧姆调零,然后测出阻值为R;
⑤由上述步骤可测得金属丝电阻率ρ的表达式为$\frac{π{d}^{2}R}{4L}$.

分析 解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法,固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读,欧姆表使用前,先进行欧姆调零,利用电阻定律,求解电阻率的表达式.

解答 解:③、根据图甲可读出螺旋测微器读数为d=4.5mm+40.0×0.01mm=4.900mm,而标准长度为5mm,故该螺旋测微器应修正+0.100mm,
从乙图可读出读数为d=0.5mm+2.5×0.01mm=0.525mm,故金属丝的直径为D=0.525mm+0.100mm=0.625mm
④、用多用电表测金属丝电阻,换挡后应将两表笔短接进行欧姆调零然后测出阻值.
⑤、由电阻定律有R=$ρ\frac{L}{S}=ρ\frac{L}{\frac{1}{4}π{d}^{2}}$,得电阻率ρ=$\frac{π{d}^{2}R}{4L}$
故答案为:③、0.625   ④、短接    ⑤、$\frac{{π{d^2}R}}{4L}$

点评 明确各种仪器的读数原理是关键,当遇到读数不精确的仪器时要找出与标准读数的修正关系即可.

练习册系列答案
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16.为测定海水的电阻率:
①某学习小组选取了一根厚度可以忽略的塑料管,分别用刻度尺和螺旋测微器测出其长度L和外径d,外径示数如图a所示,由图得d=3.740~3.743mm.
②在塑料管里面灌满了海水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的海水柱.用多用表的档位转换开关K旋转在如图b所示的位置,将插入“+”、“-”插孔的红黑表笔短接,调零后粗测其阻值R,其结果如图b中表盘中所示,则R=6×103Ω.
③该小组为进一步精确测量其阻值,现采用伏安法.有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻不计,额定电流为1A;
B.电流表A:量程0~10mA,内阻约10Ω;
C.电压表V:量程0~15V,内阻约15kΩ;
D.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;
E.滑动变阻器R2:最大阻值10kΩ;
F.多用表:如图b;
G.开关、导线等
(a)该小组采用限流电路并在正确选择器材后完成部分导线的连接,请你在实物接线图c中完成余下导线的连接并在滑动变阻器旁边标上其符号(R1或R2).

(b)若该小组在实验过程中由于操作不当,导致所选用的电流表损坏.为保证实验的正常进行,可将多用表的档位转换开关K旋转至直流电流10mA挡位上,替换原使用的电流表并通过插入“+”、“-”插孔的红黑表笔正确接入电路,继续实验.该小组在实验中测得电压表和电流表的示数分别为U和I,则精确测出的海水电阻率表达式为:ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4IL}$.

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