题目内容

15．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：

（1）为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表（×1挡）粗测接入电路的金属丝的阻值R．欧姆表调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，某次测量结果如图甲所示，则这次测量的读数R=3.0Ω．
（2）若采用如图乙所示的电路测量金属丝的电阻，电阻的测量值比真实值偏小（选填“偏大”或“偏小”）．
（3）在某次测量中，测得金属丝接入电路的长度为L，金属丝的直径为D，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量（L、D、U、I）写出电阻率ρ的计算式ρ=$\frac{{πU{D^2}}}{4IL}$．

分析 欧姆表指针示数与挡位乘积是欧姆表示数；
安培表外接法中，电压表的分流作用会使电流测量值I偏大，根据欧姆定律R=$\frac{U}{I}$，故电阻测量值偏小；根据欧姆定律和电阻定律列式求解电阻率．

解答 解：（1）欧姆表选择×1挡，由图2所示欧姆表可知，其示数为3.0×1=3.0Ω；
（2）由于采用了安培表外接法，电压表的分流作用会使电流测量值I偏大，而电压测量值U准确，故根据欧姆定律R=$\frac{U}{I}$，电阻测量值偏小；
（3）根据欧姆定律：R=$\frac{U}{I}$；
根据电阻定律：R=ρ$\frac{L}{S}$；
其中：S=$\frac{1}{4}$πD2；
故ρ=$\frac{{πU{D^2}}}{4IL}$；
故答案为：（1）3.0；（2）偏小；（3）$\frac{{πU{D^2}}}{4IL}$．

点评 本题考查了欧姆表示数、选择实验器材、电流表接法等问题，知道伏安法测电阻的原理和误差来源，同时掌握电阻定律的应用．

练习册系列答案
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5．正四面体的四个顶点中C和D点固定着等量同种电荷，那么关于A、B两点电场情况的说法正确的是（　　）
A．A、B两点的场强大小相等，方向不同
B．A、B两点的电势不相同
C．A、B连线上面的各个点电场强度都相同
D．A、B连线上面的各个点电势都相同
6．利用微波炉烹饪食物在家庭生活中已被广泛应用．其基本原理是应用微波发生器，产生振动频率为2.45×109Hz的微波，使食物中的水分子随之振动，产生大量的热能．若某微波炉的产品参数如图所示，
产品容量20L输入电源220V/50Hz
操控方式电脑式额定功率1100W
烹饪方式微波/光波内腔尺寸180×315×329mm
内胆材质纳米银产品尺寸271×457×395mm
其他性能薄膜按键，电子除味功能．
则该微波炉的额定电流和微波波长约为（　　）
A．0.2A   0.12mB．5A    0.12mC．0.2A   8.17mD．5A    8.17m
3．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=10：1，b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压．下列说法正确的是（　　）
A．当S与a连接后，理想电压表的示数为22$\sqrt{2}$V
B．当S与a连接后，t=0.01s时理想电流表示数为零
C．当S与a连接后，滑动头P向下滑动时，电流表示数变大
D．当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的4倍
10．如图所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端有固定转轴O．现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周轨道的最高点．若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为$\sqrt{\frac{9}{2}gL}$，不计空气阻力及一切摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．小球不能到达P点
B．小球到达P点时的速度小于 $\sqrt{gL}$
C．小球能到达P点，但在P点不会受到轻杆的弹力
D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力
20．某探究小组测量小球沿斜面向下运动的加速度．如图所示，在桌面上固定斜面，斜面底端有小圆弧与斜面和桌面相切，再将一木板在桌面一侧竖直放置并固定．小球从斜面上某点由静止释放，从桌面边缘O点离开击中木板，记下小球击中木板的位置．
①测出木板到O的水平距离x、小球飞行中下落的高度y、小球沿斜面运动的位移s．忽略空气阻力，重力加速度为g，则小球沿斜面运动的加速度的表达式为$\frac{{gx}^{2}}{4sy}$（用题中所给物理量字母表示）．
②实验过程中重要疏漏步骤是调整桌面处于水平位置．
7．共点力的合成遵循平行四边形定则．请画出图中共点力F1和F2合力的示意图（请保留有关的辅助线）．
4．某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）和手机中的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA），实验室备有如下器材：
A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）
B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）
C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）
D．滑动变阻器R1（0-40Ω，额定电流1A）
①为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图甲所示为其对应的实物图，

（i）甲图流表A应选A2（选填“A1”或“A2”）．
（ii）请将甲图实物连线补充完整．
②为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图乙所示的电路图．根据测量数据作出$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{{R}_{2}}$图象，如图丙所示．若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E=$\frac{1}{b}$，内阻r=$\frac{k}{b}$（用k、b和R2表示）．该实验的测量值偏小，造成此系统误差主要原因是电压表的分流作用．
5．下列说法中正确的是（　　）
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