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1、第七章 實驗五 探究決定導(dǎo)線電阻的因素
智能演練場
1.在“探究決定導(dǎo)線電阻的因素”的實驗中,以下操作中錯誤的是 ( )
A.用米尺測量金屬絲的全長,且測量三次,算出其平均值,然后再將金屬絲接入
電路中
B.用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑,算出其平均值
C.用伏安法測電阻時采用電流表內(nèi)接法,多次測量后算出平均值
D.實驗中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變
解析:實驗中應(yīng)測量出金屬絲接入電路中的有效長度,而不是全長;金屬絲的電阻很小,與電壓表內(nèi)阻相差很大,使金屬絲與電壓表并聯(lián),電壓表對它分流作用很小,應(yīng)采用電流表外接法.故A、C操作錯誤.
答案:A
2、C
2.將圖實-5-19所示的螺旋測微器的讀數(shù)寫出來.
圖實-5-19
甲.______mm 乙.______cm
解析;先讀出固定尺上的讀數(shù),再讀出可動尺上的讀數(shù).
甲.8 mm+47.7×0.01 mm=8.477 mm.
乙.6.5 mm+7.8×0.01 mm=6.578 mm=0.6578 cm.
答案:8.476 0.6578
3.(2008·全國卷Ⅱ)某同學(xué)用螺旋測微器測量一銅絲的直徑,測微器的示數(shù)如圖實-5-20所示,該銅絲的直徑為________mm.
圖實-5-20
解析:螺旋測微器固定刻度部分讀數(shù)為4.5 mm,可動刻度部分讀數(shù)為0.
3、093 mm,所以所測銅絲直徑為4.593 mm.
答案:4.592~4.594
4.(1)用游標(biāo)為50分度的游標(biāo)卡尺測量某工件的長度時,示數(shù)如圖實-5-21所示,則測量結(jié)果應(yīng)該讀作________mm.
圖實-5-21
(2)用螺旋測微器測圓柱體的直徑時,示數(shù)如圖實-5-22所示,此示數(shù)為________mm.
圖實-5-22
答案:(1)10.40 (2)2.720
5.(2010·宿遷模擬)某物理學(xué)習(xí)小組的兩位同學(xué)采用“伏安法”測金屬絲的電阻的實驗中,根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行正確描點(diǎn)后,甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各作出一條圖線,如圖實-5-23甲、乙所示,根據(jù)你對實
4、驗的理解,你認(rèn)為________同學(xué)的圖線正確,根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)
圖實-5-23
解析:當(dāng)金屬絲兩端電壓為零時,通過的電流也為零,因此圖線必過原點(diǎn),故甲同學(xué)的圖線正確;在甲同學(xué)畫的圖線上距原點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方取一個點(diǎn),其坐標(biāo)值為(0.4 A,1.52 V),故金屬絲電阻為:R== Ω=3.8 Ω.
答案:甲 3.8(3.7~3.9均可)
6.在“探究決定導(dǎo)線電阻的因素”的實驗中,待測金屬絲的電阻Rx約為5 Ω,實驗室備有下列實驗器材:
A.電壓表 (量程0~3 V,內(nèi)阻約為1
5、5 kΩ)
B.電壓表 (量程0~15 V,內(nèi)阻約為75 kΩ)
C.電流表 (量程0~3 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω)
D.電流表 (量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為1 Ω)
E.變阻器R1(0~100 Ω,0.6 A)
F.變阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A)
G.電池組E(電動勢為3 V,內(nèi)阻約為0.3 Ω)
H.開關(guān) S,導(dǎo)線若干
(1)為減小實驗誤差,應(yīng)選用的實驗器材有____________________(填代號).
(2)為減小實驗誤差,應(yīng)選用圖實-5-24中________[填(a)或(b)]為該實驗的電路原理圖,
并按所選擇的電路
6、原理圖把圖實-5-25中的實物圖用線連接起來.
圖實-5-24
圖實-5-25
(3)若用毫米刻度尺測得金屬絲長度為60.00 cm,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩電
表的示數(shù)如圖實-5-26所示,則金屬絲的直徑為__________mm,電阻值為________Ω.
圖實-5-26
解析:(1)由于電源的電動勢為3 V,所以電壓表應(yīng)選A;被測電阻約為5 Ω,電路中的最大電流約為I== A=0.6 A,電流表應(yīng)選D;根據(jù)變阻器允許通過的最大電流可知,變阻器應(yīng)選E;還要選用電池和開關(guān),導(dǎo)線若干.故應(yīng)選用的實驗器材有ADEGH.
(2)由于>,應(yīng)采用電流表外接法,
7、應(yīng)選圖(b)所示電路,實物連接如圖所示.
(3)從螺旋測微器可以讀出金屬絲的直徑為0.635 mm,從電壓表可以讀出電阻兩端電壓
為1.20 V,從電流表可以讀出流過電阻的電流為0.50 A,被測電阻的阻值為Rx== Ω
\=2.4 Ω
答案:見解析
7.(2009·江蘇高考)有一根圓臺狀勻質(zhì)合金棒如圖實-5-27甲所示,某同學(xué)猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關(guān).他進(jìn)行了如下實驗:
圖實-5-27
(1)用游標(biāo)卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有20
個等分刻度)的讀數(shù)L=________c
8、m.
(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出).該合金棒
的電阻約為幾個歐姆.圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是________.(用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字
表示)
(3)改正電路后,通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72 Ω,根據(jù)電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他發(fā)現(xiàn):在誤差允許范圍內(nèi),電阻R滿足R2=Rd·RD,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=________.(用ρ、L、d、D表示)
解析:(1)首先確定游標(biāo)卡尺的精度為20分度,即為0.05 mm,然后以毫米為單位從主尺上讀出整
9、毫米數(shù)99.00 mm,注意小數(shù)點(diǎn)后的有效數(shù)字要與精度一樣,再從游標(biāo)尺上找出對的最齊一根刻線,精度×格數(shù)=0.05×8 mm=0.40 mm,最后兩者相加,根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù),99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.
(2)本實驗為測定一個幾歐姆的電阻,在用伏安法測量其兩端的電壓和通過電阻的電流時,因為安培表的內(nèi)阻較小,為了減小誤差,應(yīng)用安培表外接法,⑥線的連接使用的是安培表內(nèi)接法.
(3)根據(jù)電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.即Rd=ρ,RD=ρ,而電阻R滿足R2=Rd·RD,將Rd、RD代入得R=.
答案:(1)9.940 (2)⑥ (3)