题目内容

11．在“实验：探究导体电阻与其影响因素的定量关系”中，实验用的电源电动势为3V，金属丝的最大电阻为5Ω．

①为使测量更为准确，请在图甲中正确选择电流表的量程并接入电路．
②用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，其读数为d=0.689mm．
③滑动变阻器触头调至一合适位置后不动．闭合开关，P的位置选在ac的中点b，读出金属丝接人电路的长度为L，电压表、电流表的示数分别为U、I．请用U、I、L、d写出计算金属丝电阻率的表达式：ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4IL}$．
④本电路测量结果：ρ测＜ρ真．（选填“＞”或“＜”）误差原因是电压表的分流作用．

分析 ①求出电路最大电流，然后选择电流表量程，把电流表串联接入电路．
②螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．
③应用欧姆定律求出电阻丝阻值，然后应用电阻定律求出电阻率．
④根据实验电路应用欧姆定律分析实验误差．

解答 解：①电路最大电流约为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3V}{5Ω}$=0.6A，则电流表应选择0.6A量程，把电流表串联接入电路，电路图如图所示：

②由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+18.9×0.01mm=0.689mm；
③电阻丝电阻：R=$\frac{U}{I}$，由电阻定律可知：R=ρ=$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$，解得，电阻率：ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4IL}$；
④由图示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，
由ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4IL}$可知，电阻率的测量值偏小，即测量值小于真实值．
故答案为：①电路图如图所示；②0.689；③$\frac{π{d}^{2}U}{4IL}$；④＜；电压表的分流作用．

点评 本题考查了连接实物电路图、螺旋测微器读数、求电阻率、实验误差分析；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，对螺旋测微器读数时要注意估读，读数时视线要与刻度线垂直．

练习册系列答案
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1．某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx：电源E，适当量程的电流表、电压表各一只，滑动变阻器R，电阻箱RP，开关S1、S2，导线若干．他设计的电路图如图（a）所示，具体做法：先闭合S1，断开S2，调节R和RP，使电流表和电压表示数合理，记下两表示数为I1、U1；再保持RP阻值不变，闭合S2，记下电流表和电压表示数为I2、U2．

（1）请你按电路图在实物图（b）上连线；
（2）写出被测电阻Rx=$\frac{{{{U}_{1}^{\;}U}_{2}^{\;}}_{\;}^{\;}}{{{I}_{2}^{\;}U}_{1}^{\;}{{-I}_{1}^{\;}U}_{2}^{\;}}$（用电表的读数表示）；
（3）此实验中因电流表有内阻，电压表内阻不是无限大，使被测电阻的测量值等于真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
2．如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大、小轮边缘上的点，C为大轮上一条半径的中点．则（　　）
A．两轮的边沿转动的线速度大小相等B．大轮转动的角速度是小轮的2倍
C．质点加速度aA=2aBD．质点加速度aB=4aC
19．如图所示，一轻质弹簧固定于O点，另一端固定一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放，让其自由摆下，不计空气阻力，在小球摆向最低点B的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球的机械能守恒
B．小球与弹簧组成的系统机械能减少
C．小球的机械能减少
D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变
6．“嫦娥二号”新开辟了地月之间的“直航航线”，即直接发射至地月转移轨道，再进入距月面约h的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g月，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（　　）
A．由题目条件可知月球的平均密度为$\frac{{3{g_月}}}{4πGR}$
B．“嫦娥二号”在工作轨道上绕月球运行的周期为$2π\sqrt{\frac{R}{g_月}}$
C．“嫦娥二号”在工作轨道上的绕行速度为$\sqrt{{g_月}（R+h）}$
D．“嫦娥二号”在工作轨道上运行时的向心加速度为（$\frac{R}{R+h}$）2g月
16．如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动．滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有定值电阻R，从图示位置开始计时，下列判断正确的是（　　）
A．电流表测得的是电流的有效值
B．感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt
C．P向上移动时，电流表示数变大
D．P向上移动时，电流表示数不变
3．实际电流表有内阻，测量电流表G1的内阻r1采用如图1所示的电路．器材如下：
①待测电流表G1：量程为0～5mA，内阻约为300Ω  
②电流表G2：量程为0～10mA，内阻约为40Ω  
③定值电阻R0：阻值为200Ω     
④滑动变阻器R：阻值范围为0～20Ω   
⑤干电池E：电动势约为1.5V，内阻很小     
⑥电键S及导线若干
（1）实验步骤如下：
①按电路图连接电路（为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端）
②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；
③多次移动滑动触头，记录各次G1和G2的读数I1和I2；
④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图2所示．
⑤根据I1-I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1=（$\frac{1}{k}$-1）R0．（用k、R0表示）

（2）若测定G1表的内阻r1为290Ω，用它改装成如图3的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程（或分度值）不同的档位．1、2两个档位为电流表档位，其中的大量程是小量程的10倍．
①关于此多用表，下列说法正确的是：AD
A．当转换开关S旋到位置4时，是电阻档   
B．当转换开关S旋到位置6时，是电流档
C．转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大  
D．A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔
②图3中的电源E′的电动势为9.0V，当把转换开关S旋到位置4，在AB之间接900Ω电阻时，表头G1刚好半偏．已知操作顺序和步骤都正确，则R5=29Ω，R6=261Ω．
20．如图所示，在xoy坐标系中，第Ⅰ、Ⅲ象限存在大小相等，方向相反的匀强磁场，第Ⅱ象限存在沿+x方向的匀强电场．A、B、C三点坐标分别为（-3l，l），（-2l，0）、（-3l，0）．现让一带正电粒子从A点由静止释放，不计粒子的重力．
（1）若粒子释放的同时，在0≤y≤l且x≤0区域内再叠加与原电场大小相等、方向沿-y方向的匀强电场，发现粒子经磁场偏转后恰能从C点再次进入这一叠加电场中，求粒子在第Ⅲ象限中运动的半径；
（2）若粒子释放时，无（1）中的叠加电场，试求粒子通过y轴时的纵坐标y1；
（3）满足条件（1）的情况下，求粒子通过y轴时的纵坐标y2．
1．如图所示，拉动齿条可使玩具陀螺转动起来．设每次拉出齿条的长度都相同，则（　　）
A．拉出齿条的过程，系统机械能守恒
B．拉力F做的功全部转化为陀螺的动能
C．若拉力F越大，则陀螺获得的动能越大
D．若拉力F越大，则拉力F的功率就越大

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