高三物理解答题中等难度题
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学生实验小组进行“测定金属丝电阻率”的实验
1.用螺旋测微器测量金属丝的直径如左下图所示,则它的读数是________ mm。用多用电表的电阻“×1”挡,按正确的操作步骤粗略测量金属丝的阻值,表盘的示数如右下图所示,则它的读数是________Ω。
2.该组同学想用伏安法更精确地测量其电阻Rx,已经选好的器材有:
A.电流表(量程0~0.6A,内阻约几欧)
B.电压表(量程0~3V,内阻约20kΩ)
C.电源(电动势3V,内阻很小)
D.若干导线和电键
实验室有两种滑动变阻器备选:
E滑动变阻器(阻值范围0~500 Ω)
F.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω)
请帮该实验小组选择合适的滑动变阻器:________(填字母序号),并设计实验的最佳电路,将电路图画在下面的方框中。
3.按你设计的最佳电路在实物图中将缺少的导线连上去。
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(8分)某小组进行“测定金属丝电阻率”的实验。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示,读数是_________________mm。用多用电表的电阻“×1”挡,按正确的操作步骤粗略测量金属丝的阻值,表盘的示数如图乙所示,读数是______________Ω。
(2)该组同学想更精确地测量该金属丝电阻Rx,已经选好的器材有:
A.电压表V1(量程0一1V,内阻约l0kΩ)
B.电压表V2(量程0一3V,内阻约20kΩ)
C.定值电阻Ro=20Ω
D.被测电阻Rx
E.滑动变阻器(阻值范围0一5Ω)
F.电源(电动势3V,内阻很小)
G.导线若干,开关一个
①为了减小误差,并尽可能多的测量几组数据,请在方框中画出测量电路图;
②在某次测量中,若电压表V1,读数为U1,,电压表V2,读数为U2,则待测金属丝电阻的表达式Rx___________
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在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图所示,则这次测量的读数D= mm。
(2)先用欧姆表(×1档)粗侧,如右图,再使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 (选填器材前的字母)。
(3)若采用图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的_______点相连(选填“a”或“b”)。若某次测量中,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、L、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ= 。
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在“测定金属的电阻率”实验中,某同学进行了如下操作:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图所示,则这次测量的读数D=_________mm。
(2)为了合理选择实验方案和器材,使用欧姆表 (1挡)先粗测接入电路的金属丝的阻值R。两表笔短接调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,测量结果如图所示,则这次测量的读数R=_________Ω。
(3)为了精确地测量长度为l的金属丝的电阻值,实验教师还为同学们准备了如下器材:
①电源(电动势为4V,内阻可忽略)
②电压表V(量程3V,内阻约3kΩ),
③电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)
④电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)
⑤滑动变阻器R1(总阻值10Ω)
⑥电键及导线若干
为了减小误差,实验中电流表应选用______________(选填器材前的序号)
(4)请将实验用的电路图补充完整___________
(5)关于本实验的误差,下列有关说法中正确是________
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
(6)为了多测几组数据,某同学提出用总阻值为1000Ω的滑动变阻器替代10Ω的滑动变阻器来进行实验,他的想法可行吗?请你说出理由______________________________。
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在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:
①用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D,某次测量结果如图3所示,则这次测量的读数D=________mm。
②为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(×l挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R。欧姆表调零后,将表笔分别与金属丝两端连接,某次测量结果如图4所示,则这次测量的读数R=____Ω。
③使用电流表和电压表更精确地测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用________,电流表应选用____,滑动变阻器应选用________(选填下表中器材前的字母)。
④若采用图5所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的___ _点相连(选填“a”或“b”)。若某次测量中,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=__________。
⑤右方框中所列的是一些材料在20℃时的电阻率。实验中使用的金属丝是方框中列出的的某一种材料。某次实验中,测得金属丝的长度为52.80cm,直径为0.495mm,阻值为2.9Ω。则金属丝的材料为________.(选填金属名称)。
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某实验小组为了测定阻值Rx约为20Ω导体丝的电阻率,先测定待测导体丝接入电路部分的长度,接着进行了以下操作:
(1)用螺旋测微器测量导体丝的直径,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数应为________mm;
(2)利用实验室提供的如下器材测量导体丝的电阻Rx的值,要求测量时电表读数不得小于其量程的三分之一,且指针偏转范围较大。 实验小组经过反复的讨论,设计了如图乙所示的电路来进行测量。
A.电流表A1(150mA、内阻r1约10Ω)
B.电流表A2(20 mA ,内阻r2=30Ω)
C.电压表V(15V,内阻约为3kΩ)
D.定值电阻 R0=100Ω
E.滑动变阻器R1(5Ω,额定电流2.0A)
F.滑动变阻器R2 (5Ω,额定电流0.5A)
G.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
H.电键S及导线若干
①在提供的两个滑动变阻器中,他们应该选择________(用器材前对应的序号字母填写);
②当电流表A2指针指在最大刻度时,电阻Rx两端的电压值是________V;
③测得电流表A和A2的多组示数I1和 I2后,作出相应的I1- I2图象如图丙所示。若求得图线的斜率为k,则导体丝电阻的表达式为Rx=________。
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