题目内容
13.在测定金属电阻率的实验中,(1)待测金属丝是均匀材料制成、横截面为圆形的金属丝,用螺旋测微器测量其直径,结果如图1所示.由图可知其直径d=0.435mm.
(2)该金属丝Rx的阻值约为5Ω左右,现备有以下器材:
A.电池组E(3V) B.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流2A)
C.电流表A1(0~3A,内阻0.1Ω) D.电流表A2(0~0.6A,内阻0.5Ω)
E.电压表V1(0~3V,内阻6kΩ) F.电压表V2(0~15V,内阻30kΩ)
G.电键、导线
①为使测量结果尽量准确,应选用电流表D和电压表E.(填写器材字母代号)
②请在图2方框中画出实验电路图,并以笔划线代替导线将图3实物图补充完整.
③在闭合开关S前,滑动变阻器触头应放在b端.(选填“a”或“b”)
④测量的阻值比真实的阻值偏小(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
分析 螺旋测微器读数时要估读,以及注意半毫米刻度线是否露出;选择电表的原则是通过电表的电流不小于量程的$\frac{1}{3}$,因估算出的最大电阻在滑动变阻器的可控范围内,滑动变阻器应用限流式接法,根据实验电路应用欧姆定律分析实验误差.
解答 解:(1)螺旋测微器的读数为d=43.5×0.01mm=0.435mm.
(2)①因电源电动势为E=3V,所以电压表应选E,由I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{5}$A=0.6A,所以电流表应选D.
②根据闭合电路欧姆定律电路中最大电阻为Rmax=$\frac{E}{\frac{{I}_{A}}{3}}$=$\frac{3}{\frac{0.6}{3}}$Ω=15Ω,所以滑动变阻器可以用限流式接法,
由于电流表与电压表的内阻均为确定值,把电表的内阻计算在内可知,电流表应用内接法,
电路图和实物连线图如图所示:![]()
③闭合开关前,应将滑动触头打到b端,使得接入电路中的电阻达到最大,从而保护电表.
④由电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流,电流的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,金属丝电阻测量值小于真实值;
故答案为:(1)0.435;
(2)①D E,②如上图所示,③b;④偏小.
点评 本题考查了实验注意事项、连接实物电路图、实验误差分析、求电阻,连接实物电路图时要注意电表量程的选择,注意电表正负接线柱不要接反,注意滑动变阻器的接法;而通过电表的电流范围一般要求在$\frac{1}{3}$~$\frac{2}{3}$量程之间,若经估算电路中的最大电阻在滑动变阻器的可控范围内,则滑动变阻器应优先选用限流式接法,因为限流式使用方便且节能.
练习册系列答案
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