题目列表(包括答案和解析)
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(14分)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=______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=_____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=____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_____,电压表应选______,滑动变阻器应选______.(用器材前的字母表示即可)
(5)在如图丁所示的实物上画出连线(部分线画划出)
(17分)
(1)(8分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.
①由图丙读出滑块的宽度d= mm;
②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为 ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为 (用字母d、t1、t2表示);
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
(说明各物理量的意义及字母);
④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式 (用字母表示)。
(2)(9分)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为。实验室中可以提供下列器材:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表(量程300mA,内阻约1);
D.电流表(量程3A,内阻约0.1);
E.电压表(量程3V,内阻约6k):
F.滑动变阻器(最大阻值lk,额定电流0.5A);
G.滑动变阻器(最大阻值5,额定电流2A);
H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05);
J.开关一个及带夹子的导线若干。
请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:
①实验中应测物理量的名称及符号是 ;
②电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 ;(填字母代号)
③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;
④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径的表达式为= 。
(13分)有一金属电阻丝的阻值约为20Ω,现用以下实验器材测量其电阻率:
A.电压表 (量程0~15V,内阻约为15)
B.电压表 (量程0~3V,内阻约为3)
C.电流表 (量程0~0.6A,内阻约为0.5)
D.电流表 (量程0~3A,内阻约为0.1)
E.滑动变阻器(阻值范围0~1,允许最大电流0.2A)
F.滑动变阻器(阻值范围0~20,允许最大电流1.0A)
G.螺旋测微器
H.电池组(电动势3V,内电阻约为0.5)
I.开关一个和导线若干
(1)某同学决定采用分压式接法调节电路。为了比较准确地测量出电阻丝的电阻,电压表选________,电流表选________,滑动变阻器选________。(只需填写器材前面的字母)
(2)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,示数如图甲所示,该电阻丝直径的测量值=________mm;
(3)如图乙所示,将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,其间有一可沿电阻丝滑动的触头P,触头的上端为接线柱c。当按下触头时,它才与电阻丝接触,触头位置可在刻度尺上读出。实验中改变触头与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数I保持不变,记录对应的电压表的示数U。
该同学的实物连接如图丙所示,他的连线是否正确,如果有错,请在连接错误的导线上打“×”并重新正确连线;如果有导线遗漏,请添加导线,完成正确的实物连接图。
(4)利用测量数据描点作出图线,如图丁所示,并求得图线的斜率为。则用电阻丝的直径、电流和斜率表示电阻丝的电阻率=________.
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