精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
14.如图甲为某同学测量金属丝电阻率ρ的实验电路图,R0为保护电阻,实验的主要步骤如下,请完成相关内容

①用螺旋测微器测金属丝的直径d,如图乙所示,可读出d=0.400mm
②将P移到金属丝某一位置x1,闭合单刀双掷开关接位置a,电流表示数如图丙,记下电流表读数为0.18 A,保持P位置不变,将单刀双掷开关接位置b,调节电阻箱阻值,使电流表读数为0.18 A,读出电阻箱读数,金属丝的电阻R1,等于此时电阻箱阻值,并测出此时金属丝接入电路MP部分长度x1值.
③将P移到金属丝另一位置x2,用同样方法测出金属丝接入电路电阻R2值和接入电路的金属丝的长度x2值,重复步骤②多次,得出多组R和x的值,并画出R-x的关系图线如图丁所示,
④根据R-x的关系图线,求得斜率k为32.0Ω/m(保留3位有效数字)
⑤写出金属丝电阻率表达式ρ=$\frac{πk{d}^{2}}{4}$(用d、k表示).

分析 ①螺旋测微器读数时先读固定部分,再读出转动部分,用固定部分加上转动部分与0.01的乘积;
②根据电阻受到温度的影响,从而确定电流不能太大,并由读数,即可求解;
④选取图象上的点,利用纵坐标与横坐标的比值即求出斜率即可.
⑤由④中所求单位长度中的电阻值,由电阻定律可求得电阻率.

解答 解:①:螺旋测微器的固定刻度读数为0mm,可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm;故螺旋测微器的读数为:0+40×0.01=0.400mm;
②因电阻受到温度的影响,因此通过电阻的电流不能太大,则电流表刻度对应的量程是0.6A,
那么由图可知,此时电流表读数为0.18A;
本实验采用是替代法,即用电阻箱代替金属丝,使电流表示数相同,则电阻箱的阻值即为金属丝的电阻,那么示数仍为0.18A;
④由图象可知,图象的斜率k=$\frac{16.0}{0.50}$=32.0Ω/m;
⑤由电阻定律可知:R=ρ$\frac{L}{S}$;
L取单位长度1;
S=$\frac{π{d}^{2}}{4}$
解得:ρ=$\frac{πk{d}^{2}}{4}$;
故答案为:①0.400;  ②0.18,0.18;④32.0(31.6-32.4);  ⑤$\frac{πk{d}^{2}}{4}$.

点评 本题考查电阻率的测量,要注意正确分析电路及实验步骤,从而明确实验方法,再由电阻定律及欧姆定律进行数据处理即可.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.质量为m=1kg的物体放在水平面上,在水平恒力作用下从静止开始做加速运动,经一段时间后速度达到6m/s,此时物体的动能为18J,这一过程中合力对物体做的功为18J.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图所示,一内壁光滑的气缸固定于水平地面上,在距气缸底部L=54cm处有一固定于气缸上的卡环,活塞与气缸底部之间封闭着一定质量的理想气体,活塞在图示位置时封闭气体的温度t1=267℃,压强p1=1.5atm.设大气压强ρ0恒为1atm,气缸导热性能良好,不计活塞的厚度.由于气缸缓慢放热,活塞最终会左移到某一位置而平衡.求
①活塞刚要离开卡环处时封闭气体的温度;
②封闭气体温度下降到t3=27℃时活塞与气缸底部之间的距离.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

2.据报道,一颗来自太阳系外的彗星于2014年10月20日擦火星而过.如图所示,设火星绕太阳在圆轨道上运动,运动半径为r,周期为T.该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力,轨道发生弯曲,彗星与火星在圆轨道的A点“擦肩而过”.已知万有引力恒量G,则(  )
A.可计算出彗星的质量
B.可计算出彗星经过A点时受到的引力
C.可计算出彗星经过A点的速度大小
D.可确定彗星在A点的速度大于火星绕太阳的速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,ABC为一透明材料做出的柱形光学元件的横截面,D为AC圆弧的圆心,∠ADC=120°,∠ABC=60°,AB=BC,B、D间的距离为d.D处点光源发出的光中有一束光线经AB、BC界面两次全反射后,光束恰好通过D点.求:
①该种材料折射率的最小值;
②AB上有光通过的最大长度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

19.春节许多广场都有飞镖、空桶、套圈等项目.某同学在玩飞镖时,距地面高h、离靶面距离L处,将质量为m的飞镖以速度v0水平投出,落在靶心正下方,如图.只改变m、h、L、v0四个量中的一个,可能投中靶心的是(  )
A.适当增加v0B.适当增加mC.适当提高hD.适当增加L

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

6.微元累积法是常用的物理研究方法,如图所示为某物理量随时间变化的函数图象,关于此图线与两坐标轴围成面积的物理意义,下列说法正确的是(  )
A.如果y表示加速度,则面积等于质点t0在时刻的速度
B.如果y表示流过用电器的电流,则面积等于在相应时间内该用电器消耗的电能
C.如果y表示力做功的功率,则面积等于该力在相应时间内所做的功
D.如果y表示变化磁场在金属线圈中产生的电动势,则面积等于该磁场在相应时间内磁感应强度的变化量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.在测量未知电阻Rx阻值的实验中,可供选择的器材有:
待测电阻Rx(阻值约300Ω);
电流表A1(量程20mA,内阻约50Ω);
电流表A2(量程50mA,内阻约10Ω);
电阻箱R(0一999.9Ω);
滑动变阻器R1(20Ω,2A);
滑动变阻器R2(1 750Ω,0.3A);
电源E(电动势6.0V,内阻不计);
开关S及导线若干.

某同学采用如下方案进行测量:
a.按图甲连好电路,调节滑片P和R的阻值,使电流表指针指在合适位置,记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0
b.将电流表A1改接到另一支路(如图乙),保持电阻箱阻值R0不变,调节P,使A2示数仍为I2,记下此时A1示数I1';
c.计算得到Rx的阻值.
(1)该同学按图甲连成如图丙所示的电路,请指出第6条导线连接错误(填图丙中表示导线的数字).
(2)正确连线后,闭合S,将P从左向右滑动,发现开始时A2示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器R2造成的(填“R1”或“R2”).
(3)待测电阻Rx=$\frac{({I}_{2}-{I}_{1}){R}_{0}}{{I}_{1}}$(用I1、I2、R0和I1′的某些量表示);针对该实验方案,下列说法正确的是B(填选项前的字母).
A.电流表A1的内阻不会造成系统误差
B.电流表A2的内阻会造成系统误差.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

4.我国月球探测活动的第一步“绕月”工程和第二步“落月”工程已按计划在2013年以前顺利完成.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B时再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动,下列判断正确的是(  )
A.飞船从A到B运行的过程中机械能增大
B.飞船在A点处点火变轨时,动能增大
C.飞船在轨道Ⅰ上的运行速率v=$\frac{\sqrt{{g}_{0}R}}{2}$
D.飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间T=π$\sqrt{\frac{R}{{g}_{0}}}$

查看答案和解析>>

同步练习册答案