题目内容

如图，甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率． 
(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为“×10”)粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R＝________。
(2)然后使用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：
A．电流表：量程为0.6 A，内阻约为0.1 Ω
B．电压表：量程为3 V，内阻约为3 kΩ
C．滑动变阻器：最大值为20 Ω，额定电流1 A
D．低压直流电源：电压6 V，内阻忽略
F．电键K，导线若干
在方框中画出实验电路图．
(3)如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ＝__________(用测出的物理量的符号表示)．
(1)200 Ω
(2)
(3)
练习册系列答案
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（1）建筑、桥梁工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即：E=
( 
F
S
 )
( 
△L
L
 )
；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材：不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器； 游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图1所示．
该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m（不超量程）．
①在一次测量中：
a．螺旋测微器如图2甲所示，其示数为
3.853
3.853
mm；
b．游标卡尺如图2乙所示，其示数为
11.14
11.14
mm；

②用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为：E=
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
2mgL
L2+h2
πD2h(
L2+h2
-L)
．
（2）在探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图3所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为
s=
1
2
at2；
s=
1
2
at2；
．已知两车质量均为200g，实验数据如表中所示：
实验次数 小车 拉力F/N 位移s/cm 拉力比F甲/F乙 位移比s甲/s乙
1 甲 0.1 22.3 0.50 0.51
乙 0.2 43.5
2 甲 0.2 29.0 0.67 0.67
乙 0.3 43.0
3 甲 0.3 41.0 0.75 0.74
乙 0.4 55.4
分析表中数据可得到结论：
在实验误差范围内当小车质量保持不变时，由于s∝F说明a∝F；
在实验误差范围内当小车质量保持不变时，由于s∝F说明a∝F；
．
该装置中的刹车系统的作用是
控制两车同时运动和同时停止；
控制两车同时运动和同时停止；
．
为了减小实验的系统误差，你认为还可以进行哪些方面的改进？（只需提出一个建议即可）
调整两木板平衡摩擦力（或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等）．
调整两木板平衡摩擦力（或使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量等）．
．

Ⅱ某同学为了测量电流表G的内阻和一段电阻丝AB的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路．已知滑片P与电阻丝有良好的接触，其他连接导线电阻不计．现有以下器材：

A．待测电流表G（量程为60mA，内阻Rg）

B．一段粗细均匀的电阻丝AB（横截面积为S=1.0×10-7m2，总长度为L总=60 cm）

C．定值电阻R=20Ω

D．电源E（电动势为6V，内阻不计）

E．毫米刻度尺

F．电键S，导线若干

（1）连接好电路，闭合电键S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度L和电流表的读数I；改变P的位置，共测得5组L与I的值．

（2）根据测出的I的值，计算出的值，并在坐标纸上描出了各数据点(L，)，如图丙所示，请根据这些数据点在图丙上作出－L的图象．

（3）由－L的图象可得待测电流表内阻Rg=________Ω，电阻丝电阻率ρ=_________Ω·m.（结果保留两位有效数字）

（4）实验所提供的器材中，如果电源E的内阻未知且不能忽略，其他条件不变，则（   ）

A．仍能测出Rg和ρ                      B．Rg和ρ均不能测出

C．只能测出Rg                          D．只能测出ρ

Ⅲ．在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中

（1）第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程     （填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b的U-I图象，则电池内阻为    W

（2）第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图c所示，则根据图象可知，电池的电动势为       V，内阻为      W

 

（10分）某同学为了测量电流表G的内阻和一段电阻丝AB的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路．已知滑片P与电阻丝有良好的接触，其他连接导线电阻不计．现有以下器材：

A．待测电流表G（量程为60mA，内阻Rg）

B．一段粗细均匀的电阻丝AB（横截面积为S=1.0×10-7m2，总长度为L总=60 cm）

C．定值电阻R=20ΩD．电源E（电动势为6V，内阻不计）

E．毫米刻度尺

F．电键S，导线若干

（1）按照电路图在图乙上用笔画线代替导线连接好电路，闭合电键S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度L和电流表的读数I；改变P的位置，共测得5组L与I的值．

（2）根据测出的I的值，计算出的值，并在坐标纸上描出了各数据点(L，)，如图丙所示，请根据这些数据点在图丙上作出－L的图象．

（3）由－L的图象可得待测电流表内阻Rg=________Ω，电阻丝电阻率ρ=_________Ω·m.（结果保留两位有效数字）

（4）实验所提供的器材中，如果电源E的内阻未知且不能忽略，其他条件不变，则（  ）

A．仍能测出Rg和ρ                                        B．Rg和ρ均不能测出

C．只能测出Rg                                          D．只能测出ρ

 

（9分）在测量精度要求较高时，常常可以用如图甲所示的电路来测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是作已知电阻用的电阻箱，G是灵敏电流计（零刻度在中央），MN是一段粗细均匀的长直电阻丝，S是开关，P是滑动触头，按下P时，电流计的一端与电阻丝接通。测量电阻的步骤如下：

①用多用电表测出Rx的大约值，在电阻箱上选取跟它接近的某一阻值R0；

②闭合开光S，把滑动触头放在MN的中点附近，按下P，观察电流计G的指针偏转方向；

③向左或向右滑动P，直到按下P时G的指针指在零刻度；

④用刻度尺测量出此时MP、PN的长度l1、l2；

⑤重复步骤③④，多次测量求出平均值。

（1）待测电阻的阻值Rx=?????????? （用上述已知量和测量量表示）；

（2）如果滑动触头P在从M向N滑动的整个过程中，每次按下P时，流过G的电流总是比前一次增大（均未超出G的量程）。经检测MN间的电阻丝是导通的，由此判断，可能是?????????? 断路（选填“R0”或“Rx”）；

（3）如图乙所示，某同学在测量时，用毫伏电压表V（零刻度在表盘的左侧）替代灵敏电流表，当滑动触头P由M向MN的中央滑动的过程中，为保证毫伏电压表的工作安全，毫伏电压表的正接线柱应接在?????????? 端（选填“A”或“P”）。

 

 

（10分）某同学为了测量电流表G的内阻和一段电阻丝AB的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路．已知滑片P与电阻丝有良好的接触，其他连接导线电阻不计．现有以下器材：

A．待测电流表G（量程为60mA，内阻Rg）；B．一段粗细均匀的电阻丝AB（横截面积为S=1.0×10-7m2，总长度为L总=60 cm）；C．定值电阻R=20Ω；D．电源E（电动势为6V，内阻不计）；E．毫米刻度尺;F．电键S，导线若干

（1）按照电路图在图乙上用笔画线代替导线连接好电路，闭合电键S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度L和电流表的读数I；改变P的位置，共测得5组L与I的值．

（2）根据测出的I的值，计算出的值，并在坐标纸上描出了各数据点(L，)，如图丙所示，请根据这些数据点在图丙上作出－L的图象．

（3）由－L的图象可得待测电流表内阻Rg=________Ω，电阻丝电阻率ρ=_________Ω·m.（结果保留两位有效数字）

（4）实验所提供的器材中，如果电源E的内阻未知且不能忽略，其他条件不变，则（   ）

A．仍能测出Rg和ρ                                        B．Rg和ρ均不能测出

C．只能测出Rg                                                  D．只能测出ρ

 

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