精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
10.(1)测某金属丝的电阻率,为了精确的测出金属丝的电阻,需用欧姆表对金属丝的电阻粗测,如图是分别用欧姆档的“×1档”(图a)和“×10档”(图b)测量时表针所指的位置,则测该段金属丝应选择×1档(填“×1”或“×10”),该段金属丝的阻值约为7Ω.

(2)所测金属丝的直径d如图c所示,d=1.750mm;接入电路金属丝的长度L如图d(金属丝的左端与零刻度线对齐)所示,L=98.02cm.
(3)为了更精确的测量该段金属丝的电阻,实验室提供了如下实验器材:
A.电源电动势E(3V,内阻约1Ω)
B.电流表A1(0~0.6A,内阻r1约5Ω)
C.电流表A2(0~10mA,内阻r2=10Ω)
D.电压表V(0~15V,内阻约3kΩ)
E.定值电阻R0=250Ω
F.滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器R2(0~150Ω,额定电流0.3A)
H.开关,导线若干
请根据你选择的实验器材在如图e的虚线框内画出实验电路图并标明所选器材的字母代号.
(4)若所选电表A1、A2的读数分别用I1、I2表示,根据你上面所设计的实验电路,所测金属丝的电阻的表达式为R=$\frac{{I}_{2}({R}_{0}+{r}_{2})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$,若所测电阻值为R,所测金属丝电阻率的表达式为ρ=$\frac{π{d}^{2}R}{4L}$(用R、L、d表示).

分析 (1)应用欧姆表测定值时应选择合适的挡位,使指针指针表盘中央刻度线附近,欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数;
(2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数;确定刻度尺分度值,然后读出其示数.
(3)根据实验原理与所给实验器材选择实验需要的实验器材,根据实验器材与实验目的设计实验原理图.
(4)根据实验电路图应用欧姆定律求出电阻表达式,由电阻定律求出电阻率的表达式

解答 解:(1)由图a、b所示可知,图b所示欧姆表指针偏转角度太大,应选用图a所示测量电阻阻值,图a所示欧姆档的“×1档”,所测电阻阻值为7×1=7Ω;
(2)由图c所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为1.5mm,可动刻度示数为25.0×0.01mm=0.250mm,螺旋测微器示数为1.5mm+0.250mm=1.750mm;
由图d所示刻度尺可知,其分度值为1mm,刻度尺示数为98.02cm;
(3)电压表量程为15V,电源电动势为3V,用电压表测电压误差太大,不能用电压表测电压,可以用内阻已知的电流表A2与定值电阻串联组成电压表测电压,电路最大电流约为I=$\frac{U}{R}=\frac{3}{7}$≈0.43A,电流表应选A1,待测电阻丝阻值约为7Ω,电流表内阻约为5Ω,电压表内阻为10+250=260Ω,电压表内阻远大于电阻丝电阻,电流表应采用外接法,为测多组实验数据、方便实验操作,滑动变阻器应选择R1并采用分压接法,实验电路图如图所示:

(4)由电路图可知,电阻两端电压为:U=I2(R0+r2),
待测电阻阻值为:
RX=$\frac{U}{{I}_{X}}=\frac{{I}_{2}({R}_{0}+{r}_{2})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$,
电阻为:
R=$ρ\frac{L}{S}=ρ\frac{L}{π(\frac{d}{2})^{2}}$,
则电阻率为:ρ=$\frac{π{d}^{2}R}{4L}$;
故答案为:(1)×1,7.0;
(2)1.750,98.02;
(3)如图
(4)$\frac{{I}_{2}({R}_{0}+{r}_{2})}{{I}_{1}-{I}_{2}}$;$\frac{π{d}^{2}R}{4L}$.

点评 应用欧姆表测定值时应选择合适的挡位,使指针指针表盘中央刻度线附近,欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数;螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数;本题考查了实验器材选择与实验电路设计,知道实验原理、知道实验器材的选择原则选择实验器材,然后设计实验电路.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开接触开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落,改变整个装置的高度H做同样的实验,发现同一高度的A、B两个小球总是同时落地,该现象说明了A球在离开轨道后自由落体运动.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

1.如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200m/s,下列说法正确的是(  )
A.图示时刻质点b的加速度正在增大
B.从图示时刻开始,经过0.01s,质点b通过的路程为2m
C.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象,则该波所遇到的波的频率为50Hz
D.若该波发生明显的衍射现象,则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比4m大得多

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.如图所示,足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置,间距为L,与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,且R1=R2=R.R1支路串联开关S,原来S闭合,匀强磁场垂直导轨平面斜向上.有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置,接触面粗糙且始终接触良好,导体棒的有效电阻也为R.现让导体棒从静止释放沿导轨下滑,当导体棒运动达到稳定状态时速率为v,此时整个电路消耗的电功率为重力功率的$\frac{3}{4}$.已知当地的重力加速度为g,导轨电阻不计.试求:
(1)在上述稳定状态时,导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小;
(2)如果导体棒从静止释放沿导轨下滑x距离后运动达到稳定状态,在这一过程中回路产生的电热是多少?
(3)断开开关S后,导体棒沿导轨下滑一段距离后,通过导体棒ab的电量为q,求这段距离是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.探照灯照射在云层底面上,底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面高h,探照灯以角速度ω在竖直平面内转动,当光束转过与竖直方向夹角为θ时,此刻云层底面上光点的移动速度是(  )
A.$\frac{h}{cosθ}•ω$B.$\frac{htanθ}{θ}•ω$C.$\frac{h}{si{n}^{2}θ}•ω$D.$\frac{h}{co{s}^{2}θ}$•ω

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.如图,运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械,在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置过程中,若手臂OA,OB的拉力分别为FA和FB,下列表述正确的是(  )
A.FA一定大于运动员的重力GB.FB一定小于运动员的重力G
C.FA的大小在增大D.FB的大小保持不变

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.用以下仪器,尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值:
A、电动势约2V左右、内阻r<1Ω的电源一个
B、内阻Rv=30kΩ,刻度如下图的电压表一个
C、开关一个;
D、电阻在10kΩ~20kΩ范围内的待测电阻Rx一个
E、导线若干条.
(1)电压表的满偏电流Ig=1×10-4A.
(2)在画出必要的测量待测电阻Rx阻值的实验电路图.
(3)实验中要直接测量的物理量有(注明每个物理量的意义和符号)电压表直接接电源时的示数U1;电压表和待测电阻串联后接电源时的示数U2
(4)待测电阻Rx的表达式为:Rx=$\frac{{({U_1}-{U_2}){R_V}}}{U_2}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.固定对称的斜面上,放一条柔软的轻质带,带上放质量分别为m1和m2的A、B两个滑块(m1>m2),滑块和带之间的动摩擦因数为μ,斜面光滑,求A、B的加速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.各行星的运动近似看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星(  )
A.周期越小B.线速度越小C.角速度越小D.向心加速度越小

查看答案和解析>>

同步练习册答案