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某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率.所用的器材包括:直流电源电动势3V(内阻未知)、电压表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、定值电阻R0、开关和导线等.
由于定值电阻R0上字迹模糊不清,为了测其电阻,某同学进行了如下实验:
(1)①在用多用电表粗测定值电阻R0时,该小组首先选用“×1”欧姆挡,其阻值如图1中指针a所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用
×10
×10
欧姆挡;
②改换选择开关后,应先进行
欧姆调零
欧姆调零
,若测得阻值如图中指针b所示,则R0的阻值大约是
60
60
Ω;

(2)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动.请根据现有器材,设计实验电路如图2,请连接电路实物图.
(3)实验的主要步骤如下:
①正确连接电路,开启电源,合上开关;
②读出电压表的示数,记录金属夹的位置;
③断开开关,
改变金属丝上金属夹的位置
改变金属丝上金属夹的位置
,合上开关,重复②的操作.
(4)该小组测得电压与金属丝接入长度关系的数据,并以
1
U
为纵轴,以L为横轴做出了
1
U
-L
图线;则图线的斜率、电源电动势、定值电阻R0和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是
金属丝的电阻率ρ
金属丝的电阻率ρ
分析:若欧姆表指针偏角太小说明待测电阻值较大,应换大倍率挡,换挡后注意需要重新调零;在电源无内阻时可以用一个电压表来测量电阻值,只需根据欧姆定律列出方程解出即可.
解答:解(1)①选用“×1”欧姆挡测时指针偏角太小,说明待测电阻值太大,应换用×10欧姆挡;
②改换选择开关后,应先进行欧姆调零,若测得阻值如图中指针b所示,则R0的阻值大约R=6×10Ω=60Ω;
(2)实物图如图

(3)③改变金属丝上金属夹的位置
(4)根据闭合电路欧姆定律有U=
E
R
 
0
+R
 
x
.R
 
0
,又
R
 
x
=
ρL
S
,联立并变形可得
1
U
=
ρ
ER
 
0
S
.L
+
1
E
,显然图线的斜率、电源电动势、定值电阻R0和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是金属丝的电阻率ρ
故答案为(1)①×10   ②欧姆调零
        (2)如图
        (3)③改变金属丝上金属夹的位置
        (4)金属丝的电阻率ρ
点评:在涉及有关图象问题时,要先整理出关于图象纵轴与横轴的函数表达式,再根据数学一次函数理论讨论斜率和截距即可.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率.所用的器材包括:输出电压恒为3V的直流电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等.
(1)他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动.请根据现有器材设计实验电路,并连接电路实物图1.
(2)实验的主要步骤如下:
①正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
②读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
③断开开关,
测出接入电路的金属丝的长度
测出接入电路的金属丝的长度
,合上开关,重复②的操作.
(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此绘制出图2的关系图线,其斜率为
10.5
10.5
A-1m-1
(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了
电流表内电阻与电阻箱
电流表内电阻与电阻箱
的电阻之和.

(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径为0.200mm.图2中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是
金属丝的电阻率
金属丝的电阻率

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?太原二模)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种合金丝的电阻率ρ,所用器材包括:
A.待测合金丝ac:长度约1m,电阻约20Ω;
B.电压表:测量范围0~5V,内阻约50kΩ
C.电流表:测量范围0~0.5A,内阻约0,3Ω
D.滑动变阻器:电阻变化范围0~10Ω);
E.直流电源:电动势约9V;
F.螺旋测微器、米尺、开关,导线若干.
(1)将合金丝ac拉直后固定在绝缘米尺上,其中a端点固定在米尺的0刻度上,c端点固定在米尺的另一端,并在合金丝上夹上一个可移动的小金属夹,b是金属夹与合金丝的接触点.根据现有器材,图1中实验电路应该选用的是
D或A
D或A


(2)用螺旋测微器测量合金丝的直径D,示数如图2.则D=
0.300(0.298~0.302)
0.300(0.298~0.302)
mm.
(3)实验的主要步骤如下:
①正确连接电路,调节金属夹的位置,将滑动变阻器触头调到适当位置,合上开关;
②反复调节滑动变阻器,让电流表的示数为I=0.360A,读出电压表的示数U,同时记录ab间合金丝对应的长度L;
③断开开关,调节金属夹的位置,合上开关,重复②的操作.
(4)依据原理可知,U与L应遵从的关系是U=
4ρI
πD2
L
4ρI
πD2
L
.(用测得量和已知量的字母表示)
(5)该小组依据测得的多组U与L的数据,作出了图3的U-L图线,由图可求得该合金丝的电阻率的数值为ρ=
1.2×10-6
1.2×10-6
Ω?m.(保留二位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)某实验小组利用实验室提供的器材,探究一种横截面为圆形的金属丝的电阻率,他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图1示,这种金属丝的直径为
0.260
0.260
mm.

(2)(8分)在测定一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中,提供的器材有
A.电压表量程为3V,内阻约为5kΩ
B.电压表量程为15V,内阻约为10kΩ
C.电流表量程为0.6A,内阻约为0.1Ω
D.电流表量程为3A,内阻约为0.01Ω
E.变阻器R1为(20Ω,3A)
F.变阻器R2为(500Ω,0.2A)
G.开关、导线若干
为了较准确测量电池的电动势和内阻,电压表应该选
A
A
(填A或B);电流表应该选
C
C
(填C或D);变阻器应该选
E
E
(填E或F);实验电路图应该选
图(填“甲”或“乙”).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:
①需要测量摆球直径,如图1所示,摆球直径为
 
cm;让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图2所示,那么单摆摆长是
 

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②为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的振动周期T,从而得出几组对应的L与T2的数据,如图所示.再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k.则重力加速度g=
 
.(用k表示)
(2)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等.
①他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动.请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图4.
②实验的主要步骤如下:
A.正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;
B.读出电流表的示数,记录金属夹的位置;
C.断开开关,
 
,合上开关,重复B的操作.
③该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了图5的关系图线,其斜率为
 
A-1?m-1(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电压的乘积代表了
 
电阻之和.
④他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图6所示.金属丝的直径是
 
.图5中图线的斜率、电源电压金属丝横截面积的乘积代表的物理量是
 

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