在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,若用歐姆表粗測得知電阻絲Rx的阻值約為5Ω,為較精確的測量金屬絲的電阻,并要求金屬絲發(fā)熱功率P<1.28W,需要另行設計電路進行測量,實驗室備有的部分儀器有:精英家教網(wǎng)
A.電動勢6V的電池組E
B.兩檔電流表A(量程:0~0.60A,內(nèi)阻約0.13Ω;量程:0~3.0A,內(nèi)阻約0.025Ω)
C.兩檔電壓表V(量程:0~3.0V,內(nèi)阻約3kΩ;量程:0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)
D.滑動變阻器R1(0~100Ω,最大允許電流lA)
E.滑動變阻器R2(0~20Ω,最大允許電流lA)
①上述器材中應選用的是:滑動變阻器應選用
 

②在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖.
③實驗時,電流表、電壓表指針位置如圖甲所示;螺旋測微器測金屬絲的直徑、米尺測金屬絲的長度如圖乙所示,由圖可知各物理量的測量值為:伏特表的讀數(shù)為
 
V,安培表讀數(shù)為
 
A,
 
金屬絲直徑的測量值d=
 
mm;金屬絲長度的測量值L=
 
cm.根據(jù)上述數(shù)據(jù),可以計算出所測金屬絲的電阻率ρ=
 
Ω˙m(計算結果保留兩位有效數(shù)字).
分析:(1)為方便實驗操作,滑動變阻器應選最大阻值較小的.
(2)根據(jù)待測電阻絲阻值與滑動變阻器阻值、電表內(nèi)阻關系確定滑動變阻器與電流表的接法,然后作出電路圖.
(3)螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù);由圖示刻度尺確定其分度值,金屬絲兩端點所對應刻度尺的示數(shù)之差是金屬絲的長度;由圖示電表確定其分度值,讀出其示數(shù),由歐姆定律求出金屬絲電阻,最后由電阻定律求出金屬絲的電阻率.
解答:解:(1)金屬絲電阻約為4Ω,金屬絲允許的最大電流約為I=
P
R
=
1.25
4
≈0.6A,電源電動勢為6V,為減小測量誤差,電壓表應選0~3V量程,電流表的量程選擇0~0.60A,則電路中最小小電阻約為R=
U
I
=
6
0.6
Ω=10Ω
,則兩滑動變阻器都能保證安全,為方便實驗操作,滑動變阻器應選R2
精英家教網(wǎng)(2)由(1)可知,滑動變阻器阻值約為待測金屬絲電阻的2.5倍,滑動變阻器采用限流接法可以測出多組實驗數(shù)據(jù),滑動變阻器可以采用限流接法,
RV
R
R
RA
,則電流表應采用外接法,電路圖如圖所示.
(3)伏特表的讀數(shù)為2.50V,安培表的讀數(shù)為0.50A;
由圖示螺旋測微器可知,固定刻度示數(shù)為0,可動刻度示數(shù)為38.0×0.01mm=0.380mm;由圖示刻度尺可知,其分度值為1mm,金屬絲長度L=41.00cm-10.00cm=31.00cm根據(jù)電阻定律得:
R=ρ
L
s
L
π(
d
2
)2
,則電阻率為:
ρ=
πRd2
4L
=
3.14×5×(0.380×10-3)2
4×0.3100
≈1.8×10-6Ω.m

故答案為:①R2
②如圖所示,
③2.50,0.500,0.380~0.382,31.00,1.8×10-6
點評:解決本題的關鍵掌握電表的讀數(shù)方法以及螺旋測微器和刻度尺的讀數(shù)方法,知道電流表內(nèi)外接的區(qū)別和滑動變阻器分壓限流式接法的區(qū)別,并能熟練運用.
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相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,某同學進行了如下測量:
(1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度.測量3次,求出其平均值l.其中一次測量結果如圖甲所示,金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊,圖中讀數(shù)為
24.13
24.13
 cm.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,選不同的位置測量3次,求出其平均值d.其中一次測量結果如圖乙所示,圖中讀數(shù)為
0.518
0.518
 mm.

(2)采用圖丙所示的電路測量金屬絲的電阻.電阻的測量值比真實值
偏小
偏小
(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=
πd2U
4Il
πd2U
4Il
計算出金屬絲的電阻率(用直接測量的物理量表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?東城區(qū)一模)在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,待測電阻絲阻值約為4Ω.
(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d.其中一次測量結果如圖所示,圖中讀數(shù)為d=
0.855
0.855
 mm.
(2)為了測量電阻絲的電阻R,除了導線和開關外,還有以下一些器材可供選擇:
電壓表V,量程3V,內(nèi)阻約3kΩ
電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω
電流表A2,量程100μA,內(nèi)阻約2000Ω
滑動變阻器R1,0~1750Ω,額定電流0.3A
滑動變阻器R2,0~50Ω,額定電流1A
電源E1(電動勢為1.5V,內(nèi)阻約為0.5Ω)
電源E2(電動勢為3V,內(nèi)阻約為1.2Ω)
為了調(diào)節(jié)方便,測量準確,實驗中應選用電流表
A1
A1
,滑動變阻器
R2
R2
,電源
E2
E2
.(填器材的符號)
(3)請在方框圖中畫出測量電阻絲的電阻應采用的電路圖,并在圖中標明所選器材的符號.
(4)請根據(jù)電路圖,在如圖所給的實物圖中畫出連線.

(5)用測量量表示計算材料電阻率的公式是ρ=
πUd2
4Il
πUd2
4Il
(已用刻度尺測量出接入電路中的金屬導線的有效長度為l).
(6)有的同學認為本實驗中可以不使用滑動變阻器,只要準確測量一組電壓和電流數(shù)據(jù)就夠了.你覺得一定要使用滑動變阻器嗎?簡述你的理由是:
一定要使用滑動變阻器.因為多次測量取平均值,可以減小偶然誤差
一定要使用滑動變阻器.因為多次測量取平均值,可以減小偶然誤差

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科目:高中物理 來源: 題型:

在“測定金屬絲的電阻率”實驗中,待測合金電阻絲阻值R約為10Ω.
(1)用游標卡尺測量電阻絲的長度L.測量結果如圖甲所示,圖中讀數(shù)為L=
 
mm,用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d.測量結果如圖乙所示,圖中讀數(shù)為d=
 
mm;
(2)為了測量該電阻絲的電阻R,除了導線和開關S外,還有以下器材可供選擇:
電壓表V1,量程0~3V,內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2,量程0~15V,內(nèi)阻約150kΩ
電流表A1:量程0~3A,內(nèi)阻約0.03Ω
電流表A2:量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω
滑動變阻器R1:0~5Ω,
滑動變阻器R2:0~2000Ω
電源E(電動勢為4V)
為了調(diào)節(jié)方便,測量準確,實驗中電壓表應選用
 
,電流表應選用
 
,滑動變阻器應
選用
 
.(填器材的符號)
(3)在圖丙中所給的實物圖中畫出連線,連成測量電路圖.
(4)若電壓表測量值為U,電流表測量值為I,用測量的物理量表示計算電阻絲電阻率的公式是
 

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科目:高中物理 來源: 題型:

在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,(1)如圖所示,利用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d=
 
mm.(2)若實驗中測出金屬絲的兩端電壓為U,電流強度為I,直徑為d,長度為L,則該金屬絲電阻率的表達式 ρ=
 
(用所給符號表示).
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