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【题目】小强同学通过实验探究某一特殊金属电阻的阻值R随温度t的变化关系。已知该金属电阻在常温下的阻值约30℃,Rt的升高而增大。实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度。实验时闭合开关S,先将开关K1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1t2……和电流表的相应示数I1I2……然后将开关K2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1I2……,分别记下电阻箱相应的示数R1R2……

(1)本实验采用的测电阻的方法是___________

A.半偏法 B.等效替代法 C.伏安法

(2)有以下两种电流表,实验电路中应选用___________

A.量程0-200mA,内阻约2Ω B.量程0-0.6A,内阻可忽略

(3)实验过程中,若要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至30.0Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”,为避免电流表过载,正确的操作顺序是___________

A.将旋钮a“0”旋转至“3”

B.将旋钮b“9”旋转至“0”

C.将旋钮c“9”旋转至“0”

(4)实验记录的tR的数据见下表,请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线____。由图线求得Rt的变化关系为R=___________Ω

【答案】(1)B (2)A (2)ABC(或ACB) (3)如图; (0.04±0.01,28.6±0.4)

【解析】

1)根据电路连接图象,可以分析出电阻器和金属电阻R会有共同的电阻值,所以整个实验方法为等效替代;

2)选择电学仪器要满足:准确性原则、安全性原则、便于操作的原则。指针偏转角度要大于满偏的1/3,根据这些要求选择合适的电流表;

3)电阻箱的调节考虑到电路安全,从大到小调节;

4)根据表中数据描点连线,注意尽可能多的点在直线上,偏离太远的点舍弃,根据图线写出Rt变化的关系式。

1)根据图1所示,在保证滑动变阻器及电流表示数不变的情况下,将开关由1转至2中,电阻箱的阻值会和金属电阻一样,因此整个实验使用的方法是等效替代法,故选B
2)已知电源的电动势为3VR在常温下阻值约为30Ω,滑动变阻器的阻值为0时,电路中的最大电流约为Imax0.1A=100mA,当滑动变阻器的阻值最大为10Ω时,电路中的电流最小约为,考虑到准确性原则,电流表B量程太大,指针偏转角度小于满偏的1/3,所以应选择电流表A
3)将电阻箱阻值由9.9Ω调节到30.0Ω,要考虑到安全性原则,如果先把bc旋钮调节到0,这样做很危险,电路中的电流过大可能会损坏电表,应该先把电阻箱阻值调大再慢慢减小,以确保电路的安全,操作步骤是先将旋钮a“0”旋至“3”,然后将个位数及小数位旋转至0,所以正确的顺序ABC(或ACB
4)描点画图,如图所示

5)由图象可得Rt的变化关系为:R=0.04t+28.6,取值上可以0.04±0.0128.6±0.4均可。

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