题目内容
3．某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率．已知电阻丝长度为L，电阻约为5Ω，可提供的实验仪器有：A．电流表G（内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA）
B．电流表A（内阻约为0.2Ω，量程0～0.6A）
C．游标卡尺
D．变阻箱R0（阻值0～9999Ω，0.5A）
E．滑动变阻器Rw（阻值O～5Ω，额定电流1A）
F．电池组（3V，0.05Ω ）
G．一个开关和导线若干
他进行了以下操作：
（1）用游标卡尺测量这段电阻丝的直径，如图甲所示，则该次测量的电阻丝直径d=0.3 mm；
（2）把电流表G与电阻箱串联当作电压表用．这块“电压表”最大能测量3V的电压，则电阻箱的阻值应调为900Ω；
（3）设计实验电路图并画在图乙中的虚线框中．（电阻丝用符号“
”表示，变阻箱用符号“
”表示）（4）测量并计算电阻率．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2．则电阻率的表达式为：ρ=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$．（用相应字母表示）
分析 ①游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标尺刻度读数，不需估读．
②电流表改装为大量程的电压表，需串联电阻起分压作用，根据欧姆定律求出串联电阻的阻值．
③将电流表外接误差较小，因为改装后的电压表测量的是电阻丝的准确电压，用电流表的电流减去电流表G的电流为通过电阻丝的准确电流．根据测量的误差确定滑动变阻器的分压还是限流接法．
④通过欧姆定律、电阻定律求出电阻率的表达式．
解答 解：①游标卡尺的主尺读数为：0，游标尺上第3个刻度与上边对齐，所以读数为：0.1mm×3=0.3mm，总读数：0+0.3mm=0.3mm．
②根据欧姆定律得，${R}_{0}=\frac{{U}_{max}}{{I}_{max}}-{R}_{g}=\frac{3}{3×1{0}^{3}}Ω-100Ω=900$Ω．
③电流表采取外接法测量误差较小，因为改装后的电压表测量的是电阻丝的准确电压，用电流表A的电流减去电流表G的电流为通过电阻丝的准确电流．若限流，电压表变化范围约在2.4V-3V之间，误差较大．所以采用滑动变阻器分压式接法误差较小．电路图如下图．
④根据欧姆定律得，${R}_{x}=\frac{{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$，根据电阻定律得，${R}_{x}=\frac{ρ•L}{π（\frac{d}{2}）^{2}}$，联立两式得，
ρ=$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$
故答案为：（1）0.3；（2）900；（3）如图所示；（4）$\frac{π{d}^{2}{I}_{1}（{R}_{g}+{R}_{0}）}{4L（{I}_{2}-{I}_{1}）}$
点评 解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，以及知道电表改装的原理，会分析实验的误差，知道误差的来源．
| A． | 船不可能渡过河 | B． | 船渡河的速度一定为10m/s | ||
| C． | 船不能垂直到达对岸 | D． | 船到达对岸所需时间可能为6s |
图①为一正在测量中的多用电表表盘，如果是用×10Ω挡测量电阻，则读数为60Ω．
霍尔元件是一种基于霍尔效应的电磁传感器，已发展成一个品种多样的电磁传感器产品族，得到广泛应用．如图为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I由负电荷定向运动形成．下列说法中正确的是（ ）| A． | 用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量 | |
| B． | 用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度 | |
| C． | 若保持电流J恒定，则霍尔电压UH与B成反比例 | |
| D． | N点电势比M点电势高 |
| A． | 加速上升 | B． | 减速上升 | C． | 加速下降 | D． | 减速下降 |
在60m直线跑游戏中，一同学从起点由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动，4s后，改做匀速运动直至到达终点，接着以4m/s2的加速度做匀减速运动，经1.5s进入迎接区，如图所示．求：
如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于光滑斜面上，另一端处于自由状态，位于N点．质量为m的物体放在M点由静止释放，经时间t到达N点．已知MN之间的距离为l，重力加速度为g．
如图所示，沿水平方向向右加速运动的货车上放有一个半径为R的均匀圆柱形油桶，油桶后面固定着一块高为H（H＜R）的垫块．求：当货车的加速度达到多大时，油桶将离开车箱底面？（不计垫块和油桶之间摩擦）