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    13．某同学做“测定金属的电阻率”的实验．
    （1）需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝中的电流和它两端的电压分别为I和U；请写出测金属丝电阻率 的表达式：ρ=$\frac{{π{d^2}U}}{4lI}$（用上述测量的字母表示）．
    （2）若实验中测量金属丝的直径时，螺旋测微器的示数如图1所示，则金属丝直径的测量值为d=0.796mm．
    （3）用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电流表、电压表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．按如图2所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作过程是：
    第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合开关S1，调节变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1；
    第二步：保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2； 请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．

    分析 （1）根据电阻定律写出电阻率的表达式即可；
    （2）注意刻度尺的最小分度是0.1cm，应估读到0.01cm．螺旋测微器的读数由固定刻度和可动读数两部分组成，可动刻度应读到0.001mm．
    （3）单刀双掷开关S2合向1，由电压表和电流表的示数U1和I1，可求出Rx、电流表、变阻器串联的电阻．
    将单刀双掷开关S2合向2，读出此时电压表和电流表的示数U2和I2，可求出电流表和变阻器串联的电阻．
    两个阻值之差等于被测电阻．根据欧姆定律写出表达式．

    解答 解：
    （1）由电阻定律得：R=ρ$\frac{l}{S}$
    及欧姆定律R=$\frac{U}{I}$，S=$\frac{1}{4}$πd2
    可得，ρ=$\frac{π{d}^{2}U}{4Il}$；
    （2）由于刻度尺的最小分度是0.1cm，所以应估读到0.01cm，则金属丝长度的测量值为l=36.48cm；
    金属丝的直径为d=0.5mm+29.6×0.01mm=0.796mm．
    （3）将单刀双掷开关S2合向1时，电压表和电流表的示数U1、I1．根据欧姆定律得：
       R+RA+R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$；
    将单刀双掷开关S2向2闭合时，电压表和电流表的示数U2、I2．根据欧姆定律得：
       RA+R1=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$
    联立上两式得：Rx=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．
    故答案为：
    （1）$\frac{{π{d^2}U}}{4lI}$； （2）0.795～0.799； （3）$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$-$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$．

    点评 第1题考查了欧姆表的构造和使用方法，是实验的基本考查仪器，要重点掌握．第2题要注意当刻度尺的最小分度含有“1”时，应估读到最小分度值的$\frac{1}{10}$（游标卡尺除外）．第3题本题实验设计比较巧妙，利用伏安法测量两次电阻，有效消除系统误差，来源于书本，又高于书本．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    3．下列说法正确的是（　　）
    A．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构
    B．${\;}_{92}^{238}$U衰变成${\;}_{82}^{206}$Pb要经过6次β衰变和8次α衰变
    C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大
    D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    4．在探究电磁感应现象的实验中，用导线将螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合电路，如图所示．在下列情况中，灵敏电流计指针不发生偏转的是C
    A．线圈不动，将磁铁向线圈中插入  
    B．线圈不动，将磁铁从线圈中抽出
    C．磁铁放在线圈里不动
    D．磁铁不动，将线圈上下移动
    此试验表明：只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会有感应电流产生．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    1．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场．变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    8．下列说法中，正确的是（　　）
    A．台湾高雄2月6日凌晨发生6.7级地震，地震波是机械波，既有横波又有纵波
    B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
    C．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
    D．爱因斯坦认为引力波是一种跟电磁波一样的波动
    E．可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于x射线的频率

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．如图所示，AOCB是一块透明媒质的截面，该媒质的折射率在Y方向上随Y值的增大而减小，在X方向上不随X值变化而变化．今有一束单色光自AO端面上P点沿直线QP的方向进入此媒质中传播，则光的传播路径可能是图中的（　　）
    A．路径①B．路径②C．路径③D．路径④

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    5．下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（　　）
    A．如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射这种金属不一定发生光电效应
    B．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增加
    C．衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
    D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量移给电子，因此，光子散射后波长变长
    E．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    2．某周学用如图所示的电路测量该电池的电动势与内阻，测得U与R的数据，并计算出了相应的数据，见下表：
    12345
    R（Ω）5001000150020002500
    U（V）0.200.300.360.400.43
    1/U（V-1）5.03.32.82.52.3
    1/R（×10-4Ω-1）20.010.06.75.04.0
    （1）利用所给的数据在方格纸上作图象
    （2）利用所作的图象，得电源电动势E测=0.60V，电源内阻r测=1.0×103Ω（结果保留两位有效数字）
    （3）此电路测电动势与内阻，测量值与真实值的关系是：E测小于E真、r测小于r真（选填“＜”、“＞”或“=”）

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．如图所示，电源电动势E、内阻r、V、A分别为理想状态的电压表和电流表，L为小灯泡，R1为定值，R2为光敏电阻，其阻值大小随光强增大而减小，且开始时R1=R2=r，若将照射R2的光强减弱，则下列说法正确的是（　　）
    A．电流表、电压表的示数都将增大B．小灯泡将变亮
    C．R2的功率一定增大D．电源的效率将增大

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