题目内容

(9分)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如下图所示,可知其长度为          mm;

(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图所示,可知其直径为__________mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”档,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为_________Ω,他还需要换档重新测量吗?______ (填“需要”或“不需要”)

(4)为更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~3 mA,内阻约50 Ω)
电流表A2(量程0~15 mA,内阻约30 Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ)
电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2 kΩ)
开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,电流表应选用____,电压表应选用______,滑动变阻器应选用______。
(5)请在图中补充连线完成本实验。
(1)50.15(2)4.697~4.700都对(3)220(或写成);不需要 (4)A2   V1   R1
(5)如图(每空一分,实物连线图2分,共9分)

试题分析:(1)游标卡尺主尺读数为50mm,游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm,故测量值为50.15mm;(2)螺旋测微器主轴读数为4.5mm,螺旋读数为20.0×0.01mm=0.200mm,故测量值为4.700mm;(3)欧姆表的读数为刻度值乘以倍率,所以测量值为22×10=220Ω,因指针指在中央刻度值附近,故不需要换倍率;(4)电动势为4V,故电测电阻的最大电流约为,所以电流表选择A2;电压表选择V1;因要测量多组数据故滑动变阻器用分压式接法,为调节方便,所以滑动变阻器选择R1;(5)待测电阻阻值较小,测量电路用电流表的外接法,实物图如图所示:
练习册系列答案
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(10分)利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0 V,内阻约1 Ω);
电流表A1(量程0~100 mA,内阻约5 Ω);
电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω);
电阻箱R(0~999.9 Ω);
开关、导线若干。

实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表满偏,然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
F.断开开关,整理好器材。
①某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=________mm;
           
②实验中电流表应选择______(填“A1”或“A2”);
③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R–L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
④本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响(填“有”或“无”)。
(9分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3V  1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:
A.直流电源3V(内阻可不计)       B.直流电流表0~600mA(内阻约0.5Ω)                       C.直流电压表0~3V(内阻约3kΩ)     D.滑动变阻器(10Ω,1A)
E.滑动变阻器(1kΩ,300mA)          F 开关、导线若干
(1)本实验中滑动变阻器选用                 (填 “D” 或 “E ” )
(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如下图所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可确定断路的导线是    ;若电压表示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线是       ;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是     。
(3)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。

(4)如图所示,将两个这样的灯泡并联后再与5Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为4V的电路上,每个灯泡的实际功率为           w(结果保留两位有效数字)。

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