小明同学为测量某金属丝的电阻率,他截取了其中的一段,用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多...
问题详情:
小明同学为测量某金属丝的电阻率,他截取了其中的一段,用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表粗测其电阻约为R.
①该①该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐,从图(*)中读出金属丝的长度L= mm.
②该①该同学用螺旋测微器测金属丝的直径,从图(乙)中读出金属丝的直径D= mm.
③该①该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻,从图(*)中读出金属丝的电阻R= Ω.
④接着,该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.实验室提供的器材有:
A.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
B.电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω)
C.电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω)
D.电压表V1(量程0~3V,内阻10kΩ)
E.电压表V2(量程0~15V,内阻25kΩ)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
H.待测电阻丝Rx,开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值,电流表应选 ,电压表应选 ,滑动变阻器应选 .(用器材前的字母表示即可)
⑤用图所示的电路进行实验测得Rx,实验时,开关S2应向 闭合(选填“1”或“2”).
⑥请根据选定的电路图,在如图1所示的实物上画出连线(部分线已画出).
⑦在下列测定金属丝的电阻率的几个步骤中,错误的是 .
A.先用米尺测出金属丝的长度,再将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直;
B.用螺旋测微器在不同位置测出金属丝的直径D各三次,求平均值;
C.打开开关,将选好的实验器材按图1连接成实验电路;
D.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表和电压表有合适的示数,读出并记下这组数据;
E.改变滑动变阻器的滑键位置,重复进行实验,测出6组数据,并记录在表格中;
F.分别计算出电流平均值()和电压的平均值(),再求出电阻的平均值=;
G.根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.
⑧设金属丝的长度为L(m),直径的平均值为(m),电阻的平均值为(Ω),则该金属丝电阻率的表达式为ρ= .
【回答】
解:①由图*所示刻度尺可知,其分度值为1mm,示数为19.10cm=191.0mm;
②由图乙所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为:18.0×0.01mm=0.180mm,螺旋测微器的示数为:0.5mm+0.180mm=0.680mm;
③由图*所示可知,电阻阻值为22×10Ω=220Ω;
④电路最大电流约为:≈0.018A=18mA,则电流表应选C.电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω);电源电动势是4V,则电压表应选D.电压表V1(量程0~3V,内阻10kΩ);为方便实验*作,滑动变阻器应选F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A).
⑤≈7.3,≈45.45,故R为小电阻,电流表应选择外接法,用图2所示的电路进行实验测得Rx,实验时,开关S2应向 1闭合.
⑥根据电路图连接实物电路图,如图所示;
⑦实验时应把金属丝固定在接线柱上,然后用刻度尺测量接入电路的电阻丝的长度,故A错误;
根据实验测出的电压值与对应的电流值应用欧姆定律求出电阻阻值,然后求出各电阻测量值的平均值作为电阻阻值,故F错误;
⑧电阻R=ρ=ρ,则电阻率ρ=.≌
故*为:(1)191.0;(2)0.680;③220;④C;D;F;⑤1;⑥电路图如图所示.⑦AF;⑧
知识点:串联电路和并联电路
题型:实验,探究题
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