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在“测金属丝的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出金属丝的长度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的电阻Rx

(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ________(用上述测量量的字母表示).

(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数如图所示,则金属丝长度的测量值为l=________cm,金属丝直径的测量值为d________mm.

(3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,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,闭合电键S1,调节滑动变阻器R1R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(在不超过量程的情况下),读出此时电压表和电流表的示数U1I1

第二步:保持两滑动变阻器滑动头位置不变,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U2I2

请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式

答案:
解析:

  (1)根据电阻定律可得ρ=πd2Rx/4l

  (2)因偶然误差l=36.47~36.50,根据螺旋测微器的读数方法知d=0.797~0.799,

  (3)由串联电路规律得:Rx

  [规律总结]此题实际告诉一种消除伏安法测电阻的系统误差的方法.


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在做《测金属丝的电阻率》的实验时,如实验时测得电阻丝的直径为d,长度为L,外加电压为U时流过电阻丝的电流强度为I,则该金属的电阻率ρ=
πd2U
4IL
πd2U
4IL
.用螺旋测微器测电阻丝的直径时示数如图所示,则该电阻丝的直径为
1.584(1.583~1.585)
1.584(1.583~1.585)
mm.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?盐池县模拟)在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,若待测电阻的丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(3V,内阻约1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表(0~3V,内阻4KΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15KΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用
ACDFH
ACDFH
(填写仪器前字母代号).
(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时,应采用安培表
接法,测量值比真实值偏
(选填“大”或“小”).
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,
则读数为
0.900
0.900
mm.
(4)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L

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科目:高中物理 来源: 题型:

在“测定金属丝的电阻率”的实验中,若用欧姆表粗测得知电阻丝Rx的阻值约为4Ω,为较精确地测量金属丝的电阻,并要求金属丝发热功率P<1.25W,需要另行设计电路进行测量,实验室各有的部分仪器有:
A.电动势6V的电池组E:
B.两挡电流表A(量程0~0.6A,内阻0.13Ω;量程0~3.0A,内阻0.025Ω)
C.两挡电压表V(量程0-3.0V,内阻3kΩ;量程0~15V,内阻15kΩ);
D.滑动变阻器R1(0~100Ω,最大允许电流l A);
E.滑动变阻器R2(0-20Ω,最大允许电流l A).
(1)上述器材中,滑动变阻器应选用
R2
R2

(2)在虚线框内画出实验电路图.
(3)实验时,电流表、电压表指针位置如图甲所示:螺旋测微器测金属丝的直径、米尺测金属丝的长度如图乙所示,由图可知各物理量的测量值为:金属丝直径的测量值d=
0.380
0.380
mm;金属丝长度的测量值L=
31.00
31.00
cm.根据上述数据,可以计算出所测金属丝的电阻率ρ=
1.8×10-6
1.8×10-6
Ω?m(计算结果保留两位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2012?昌平区二模)(1)某实验小组利用拉力传感器和打点计时器探究“动能定理”,如图1示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在小车的后面连接纸带,通过打点计时器记录小车的运动情况,小车中可以放置砝码.请把下面的实验步骤补充完整.
实验主要步骤如下:
①测量
小车
小车
、砝码和拉力传感器的总质量M,把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连,将纸带连接小车并通过打点计时器,正确连接所需电路.
②将小车停在C点,在释放小车
之前
之前
(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点,记录细线拉力.
③在小车中增加砝码,或减少砝码,重复②的操作.
④处理数据.
实验结果发现小车动能的增加量△Ek总是明显小于拉力F做的功W,你认为其主要原因应该是上述实验步骤中缺少的步骤是
平衡摩擦力
平衡摩擦力

(2)小明同学为测量某金属丝的电阻率,他截取了其中的一段,用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表粗测其电阻约为R.
①该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐,从图2甲)中读出金属丝的长度L=
190.0
190.0
mm.
②该同学用螺旋测微器测金属丝的直径,从图2乙)中读出金属丝的直径D=
0.680
0.680
mm.
③该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻,从图2丙)中读出金属丝的电阻R=
220
220
Ω.
④接着,该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.实验室提供的器材有:
A.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
B.电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω)
C.电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω)
D.电压表V1(量程0~3V,内阻10kΩ)
E.电压表V2(量程0~15V,内阻25kΩ)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)
H.待测电阻丝Rx,开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值,电流表应选
C
C
,电压表应选
D
D
,滑动变阻器应选
F
F
.(用器材前的字母表示即可)
⑤用图3示的电路进行实验测得Rx,实验时,开关S2应向
1
1
闭合(选填“1”或“2”).
⑥请根据选定的电路图,在如图4示的实物上画出连线(部分线已画出).

⑦(多选)在下列测定金属丝的电阻率的几个步骤中,错误的是
AF
AF

A.先用米尺测出金属丝的长度,再将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直;
B.用螺旋测微器在不同位置测出金属丝的直径D各三次,求平均值
.
D

C.打开开关,将选好的实验器材按图3接成实验电路;
D.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表和电压表有合适的示数,读出并记下这组数据;
E.改变滑动变阻器的滑键位置,重复进行实验,测出6组数据,并记录在表格中;
F.分别计算出电流平均值(
.
I
)和电压的平均值(
.
U
),再求出电阻的平均值
.
R
=
.
U
.
I

G.根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.
⑧设金属丝的长度为L(m),直径的平均值为
.
D
(m),电阻的平均值为
.
R
(Ω),则该金属丝电阻率的表达式为ρ=
πD2R
4L
πD2R
4L

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材:
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A.电池组E(3V,内阻约1Ω)
B.电流表A1(0~3A,内阻0.012 5Ω)
C.电流表A2(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
D.电压表V1(0~3V,内阻4kΩ)
E.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ)
F.滑动变阻器R1(0~20Ω,允许最大电流1A)
G.滑动变阻器R2(0~2 000Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)实验时电压表选
 
;电流表选
 
;滑动变阻器选
 
(填字母代号).
(2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示,则读数为
 
 mm.
(3)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=
 

(4)请设计合理的测量电路,把电路图画在作图框中,在图中标明元件符号.
Ⅱ.(6分)在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离糟口方向平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离均为x=10.00cm,A、B间距离y1=4.78cm,B、C间距离y2=14.58cm.重力加速度为g.
(1)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度为v0=
 
(用题中所给字母表示).
(2)小球初速度的测量值为
 
m/s.(保留三位有效数字)

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