某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ,步驟如下:

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長度如圖甲,由圖可知其長度為
50.15
50.15
mm; 用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙,由圖可知其直徑為
4.700
4.700
mm;用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖丙,則該電阻的阻值約為
220
220
Ω.
(2)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:
待測(cè)圓柱體電阻R
A.金屬絲L,長度為L0,直徑為D
B.電流表A1,量程1mA,內(nèi)阻r1=375Ω
C.電流表A2,量程500 μA,內(nèi)阻r2=750Ω
D.電壓表V,量程10V,內(nèi)阻10kΩ
E.電阻R1,阻值為100Ω,起保護(hù)作用
F.滑動(dòng)變阻器R2,總阻值約20Ω
G.電池E,電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很小
H.開關(guān)S、導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請(qǐng)?jiān)谔摼框(圖。┲挟嫵鰷y(cè)量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào).
(3)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等,由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m.(保留2位有效數(shù)字)
分析:(1)20分度游標(biāo)卡尺游標(biāo)每一分度表示長度為0.05mm,由主尺讀出整毫米數(shù),根據(jù)游標(biāo)尺上第幾條刻度線與主尺對(duì)齊,讀出毫米的小數(shù)部分.
螺旋測(cè)微器固定刻度最小分度為1mm,可動(dòng)刻度每一分度表示0.01mm,由固定刻度讀出整毫米數(shù)包括半毫米數(shù),由可動(dòng)刻度讀出毫米的小數(shù)部分.
電阻的測(cè)量值=指針指示值×倍率.
(2)電路分為測(cè)量電路和控制電路兩部分.測(cè)量電路采用伏安法.根據(jù)電壓表、電流表與待測(cè)電阻阻值倍數(shù)關(guān)系,選擇電流表外接法.變阻器若選擇R2,估算電路中最小電流,未超過電流表的量程,可選擇限流式接法.
(3)根據(jù)電阻定律,即可求解.
解答:解:(1)主尺讀數(shù)為50mm,游標(biāo)上第3條刻度線與主尺對(duì)齊,讀數(shù)為3×0.05mm=0.15mm,則長度為50mm+0.15mm=50.15mm.
螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為4.5mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.200mm,則直徑為4.5mm+0.200mm=4.700mm.
電阻的測(cè)量值=指針指示值×倍率,則有電阻的阻值:R=22×10Ω=220Ω;
(2)電源電動(dòng)為4V,電壓表選V1.電阻中最大電流約為:
Imax
E
RA+R
=
4
30+220
A=16mA,則電流表選A2
因?yàn)?span id="773ggfw" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
RV
R
=
10000
220
≈50,
R
RA
=
220
30
≈7,
RV
R
R
RA
故選擇電流表外接法.
當(dāng)變阻器選擇R2,采用限流式接法時(shí),電路中電流的最小值約為:
Imin=
E
R2+R+RA
≈1.8mA,則變阻器選擇R2,采用限流式接法.
(3)由電阻定律R=ρ
L
S
,S=
1
4
πd2;
代入解得:ρ=7.6×10-2Ω?m.
故答案為:(1)50.15;4.70;220
         (2)電路圖如圖所示.
         (3)7.6×10-2
點(diǎn)評(píng):測(cè)量電阻最基本的原理是伏安法,電路可分為測(cè)量電路和控制電路兩部分設(shè)計(jì).測(cè)量電路要求精確,誤差小,可根據(jù)電壓表、電流表與待測(cè)電阻阻值倍數(shù)關(guān)系,選擇電流表內(nèi)、外接法.控制電路關(guān)鍵是變阻器的分壓式接法或限流式接法.在兩種方法都能用的情況下,為了減小能耗,選擇限流式接法.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率步驟如下:
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖1,可知其直徑為
4.700
4.700
mm;
(2)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖2,則該電阻的阻值約為
220
220
Ω.

(3)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:
待測(cè)圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~4mA,內(nèi)阻約50Ω)
電流表A2(量程0~10mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A)
滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過的最大電流0.5A),開關(guān)S、導(dǎo)線若干.
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求便于調(diào)節(jié)且測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,所選電流表
A2
A2
;電壓表
V1
V1
;滑動(dòng)變阻器
R1
R1
(填所選器材的符號(hào)),并在圖3中畫出測(cè)量的電路圖.
(4)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等,圓柱體長度為50.15mm,由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=
7.6×10-2
7.6×10-2
Ω?m.(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率,步驟如下:
(1)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖,則該電阻的阻值約為
220
220
Ω.
(2)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻Rx,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:

待測(cè)圓柱體電阻Rx
電流表A(量程0~10mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A)
開關(guān)S,導(dǎo)線若干
為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請(qǐng)?jiān)谟铱蛑挟嫵鰷y(cè)量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào).
(3)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R測(cè)量值幾乎相等,已知圓柱體底面積S=1×10-4 m2,長度L=30Cm,由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=
0.073
0.073
Ω?m.(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能.
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因.
答:
 

②利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值.如圖2所示,根據(jù)打出
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的紙帶,選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測(cè)出A距起始點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)AC間的距離為s1,點(diǎn)CE間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=
 

③在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過程中存在阻力作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大。粢阎(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測(cè)量的物理量是
 
.試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=
 

(2)、某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
①用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長度如圖3,由圖3可知其長度為
 
mm;
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②用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖4,由圖4可知其直徑為
 
mm;
③用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖4,則該電阻的阻值約為
 
Ω.
④該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下:
待測(cè)圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~4mA,內(nèi)阻約50Ω)
電流表A2(量程0~10mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì))
滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A)
滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過的最大電流0.5A)
開關(guān)S,導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小,要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請(qǐng)?jiān)谟铱蛑挟嫵鰷y(cè)量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào).

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科目:高中物理 來源: 題型:

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(l)某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長度如圖1所示,則其長度L=
 
cm,用螺旋測(cè)微器如圖2測(cè)它的直徑,則直徑為d=
 
mm.
(2)某同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中用多用表測(cè)得電阻絲的電阻如圖3所示,選擇的倍率為“×10”,可知金屬絲的電阻R=
 
Ω;如果在測(cè)量中,指針的偏角太小,應(yīng)該
 
(填“增大”或“減小”)倍率.

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