1.学会电阻测量的实验设计方案和掌握数据处理方法. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

课外活动小组的同学设计了一个实验方案,用来测算缠绕螺线管的金属丝长度.已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小,经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ=1.7×10-8Ω?m.他们选用了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等器材.
(1)他们使用多用电表粗测螺线管金属丝的电阻,操作分以下三个步骤,请填写第②步
操作.
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”
 

③把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的实数如图1表示.从图中可知金属丝的电阻R=
 
Ω.
(2)根据多用电表实数,为了减少电阻测量的实验误差,某同学将实验器材连接成如图2 所示的电路,要求实验中电压表的实数能够从零开始变化,闭合开关前,请你检查实验电路,在错误的连线上画“×”,并改正至正确位置.根据你改正的电路,在图3方框中画出电路的原理图.
(3)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图4所示,金属丝的直径为
 
mm
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺丝管所用金属丝的长度约为
 
m
(结果保留两位有效数字)
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课外活动小组的同学设计了一个实验方案,用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小,经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ=1.7×10-8 Ω·m。他们选用了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等器材。
(1)他们使用多用电表粗测螺线管金属丝的电阻,操作分以下三个步骤,请填写第②步操作。
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔;选择电阻挡“×1”;
②________________________________________________________________________;
③把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的示数如图所示。
从图中可知金属丝的电阻R=________Ω。
(2)根据多用电表示数,为了减少电阻测量的实验误差,某同学将实验器材连接成下图所示的电路,要求实验中电压表的示数能够从零开始变化。闭合开关前,请你检查实验电路,在错误的连线上画“×”,并改正至正确位置。根据你改正的电路,在方框中画出电路原理图。
(3)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,金属丝的直径为________mm;
(4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为________m(结果保留两位有效数字)。

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(1)某实验小组采用图1所示的装置探究“动能定理”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点针时器工作频率为50Hz.
Ⅰ.实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,断开开关;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
Ⅱ.图2是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置(计算结果保留两外有效数字).

Ⅲ.在小车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,
钩码的重力
钩码的重力
做正功,
小车所受阻力
小车所受阻力
做负功.
Ⅳ.实验小组根据实验数据绘出了图3中的图线(其中△v2=v2-v20),根据图线可获得的结论是
小车初末速度的平方差与位移成正比
小车初末速度的平方差与位移成正比
.要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和
小车的质量
小车的质量

表1纸带的测量结果
测量点 s/cm v/(m
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
5.06
5.06
0.49
0.49
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
(2)甲、乙两个实验小组选用下面不同的实验器材完成“测定金属丝的电阻率”的实验,除待测金属丝(金属丝的电阻Rx约为3Ω)外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)     B.电压表V2(量程l5V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2Ω)     D.电流表A2(量程600mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~100Ω,0.6A)          F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E        H.螺旋测微器(千分尺)、刻度尺
I.电阻箱                                J.开关S,导线若干
甲组根据选用的器材设计了(a)、(b)两个测电阻的电路图4.则:
①为减小实验误差,甲组同学还选用的实验器材有(填代号)
ADEGH
ADEGH
.选用的电路图
b
b
 (选填“(a)”或“(b)”),但用该电路电阻的测量值将
小于
小于
真实值.
②若用刻度尺测得金属导线长度为l=60.00cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两表的示数分别如图5所示,则金属丝的直径为d=
0.785
0.785
mm.电流表和电压表的示数分别为I=
1.20
1.20
A和U=
0.50
0.50
V.用上述测量数据可计算出电阻率的表达式为
πUd2
4IL
πUd2
4IL

乙组同学仍用螺旋测微器测得金属丝的直径,记为d,实物电路如图6.实验时他们记录了在电阻箱阻值一定的情况下,金属丝接入不同的长度L和对应的电流I的值,接下来在坐标纸上画出了
1
I
-L的关系图线由于是直线,设其斜率为k,直流稳压电源的输出电压为U,则计算金属丝电阻率的表达式为
kdU
kdU
(用k、d、U表示)

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(2012?汕头一模)(1)在“测定金属的电阻率”的实验中,为了安全、准确、方便地完成实验:
①除电源(电动势为4V,内阻很小)、电压表V(量程3V,内阻约3kΩ),待测电阻丝(约3Ω)、导线、开关外,电流表应选用
A
 
1
A
 
1
,滑动变阻器应选用
R
 
1
R
 
1
(选填   下列器材的字母符号).
A.电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)  电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)
B.滑动变阻器R1(总阻值10Ω)          滑动变阻器R2(总阻值100Ω)
②若用如图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的
b
b
点相连(选填“a”或“b”).若某次测
量中,金属丝的长度为l,直径为D,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=
π
Ud
2
 
4IL
π
Ud
2
 
4IL

(2)如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

①平衡小车所受的阻力的操作:取下
砝码
砝码
,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图(b)所示,则应
减小
减小
(减小或增大)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹
均匀(间隔相等)
均匀(间隔相等)
为止.
②图(c)为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标m为小车上砝码的质量.
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为
1
K
1
K
,小车的质量为
b
K
b
K

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(1)在测定金属丝电阻率的实验中,如图甲所示,用螺旋测微器测得金属丝的直径d=
0.730
0.730
mm.如图乙所示,用多用电表的“×1”欧姆挡,调零后测得金属丝阻值R=
8.0
8.0
Ω,若实验中测出金属丝的长度为L,则该金属丝电阻率的表达式ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
(用符号表示).

(2)如图丙所示,某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线,并让人射光线过圆心O,在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,连接OP3.图中MN为分界面,虚线半圆与玻璃砖对称,B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点,AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点.设AB的长度为l1、AO的长度为l2,CD的长度为l3,出玻璃砖的折射率,需用刻度尺测量
l1和l3
l1和l3
(用上述所给物理量的字母表示),则玻璃砖的折射率可表示为
l1
l3
l1
l3

(3)某同学用如图丁所示的装置测定重力加速度.
①打出的纸带如图戊所示,实验时纸带的
端通过夹子和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
②纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为
9.4
9.4
m/s2
③若当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量当地重力加速度的值有差异的一个原因
纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力
纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力

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同步练习册答案