19.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(zhǎng)度如圖甲,由圖可知其長(zhǎng)度L=50.15mm;

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑D=4.700mm;
(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(pán)示數(shù)如圖丙所示,則該電阻的阻值約為220Ω.
(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0~5mA,內(nèi)阻約50Ω);
電流表A2(量程0~15mA,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(guò)的最大電流2.0A);
滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過(guò)的最大電流0.5A);開(kāi)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)趫D丁中畫(huà)出測(cè)量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號(hào).
(5)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,若已知伏安法測(cè)電阻電路中電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示,則用此法測(cè)出該圓柱體材料的電阻率ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$.(不要求計(jì)算,用題中所給字母表示)

分析 (1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀.
(2)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀到0.001mm.
(3)歐姆表讀數(shù)時(shí)要用示數(shù)乘以倍率.
(4)電壓表和電流表的讀數(shù)時(shí)要根據(jù)電表的量程及最小分度選擇電流表與電壓表,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求選擇滑動(dòng)變阻器的接法.
(5)根據(jù)電阻定律R=ρ$\frac{L}{S}$、歐姆定律I=$\frac{U}{R}$、橫截面積公式S=$\frac{1}{4}$πD2結(jié)合求解得到電阻率的表達(dá)式.

解答 解:(1)游標(biāo)為20分度,其測(cè)量精度為0.05mm,則游標(biāo)卡尺的讀數(shù):游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為50mm,游標(biāo)讀數(shù)為3×0.05mm=0.15mm 所以最終讀數(shù)為50.15mm;
(2)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20.0×0.01mm=0.200mm,最終讀數(shù)為d=4.5mm+0.200mm=4.700mm
(3)用多用電表的電阻“×10”擋粗測(cè)電阻時(shí),讀數(shù)為 R=22.0×10Ω=220Ω.
(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流為Rmax=$\frac{E}{{R}_{x}}$=$\frac{4}{220}$A=0.018A=18mA,
所以電流表應(yīng)選擇A2
由于電源電動(dòng)勢(shì)為4V,電壓表應(yīng)選擇V1;
由于所以要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù),所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法,應(yīng)選擇阻值小的變阻器R1
以方便調(diào)節(jié),電路圖如圖所示:

(5)根根據(jù)電阻定律R=ρ$\frac{L}{S}$、橫截面積公式S=$\frac{1}{4}$πD2得:
   ρ=$\frac{π{D}^{2}R}{4L}$=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$
故答案為:(1)50.15;
(2)4.700;
(3)220;
(4)右邊框中畫(huà)出測(cè)量電路圖,并標(biāo)明所用器材代號(hào):

(5)$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$.

點(diǎn)評(píng) 解決本題要掌握各種儀器的讀數(shù)方法,知道測(cè)量電阻率的原理以及電流表、電壓表的選擇的方法和滑動(dòng)變阻器的使用方法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖所示,放在光滑水平桌面上的A、B木塊中部夾一被壓縮的彈簧,當(dāng)彈簧被放開(kāi)時(shí),它們各安閑桌面上滑行一段距離后,飛離桌面落在地上.A的落地點(diǎn)與桌邊水平距離0.5m,B的落地點(diǎn)距離桌邊1m,那么( 。
A.A、B離開(kāi)彈簧時(shí)的動(dòng)量之比為1:2
B.A、B質(zhì)量比為2:1
C.未離開(kāi)彈簧時(shí),A、B所受沖量比為1:2
D.離開(kāi)桌面到落地A、B受到?jīng)_量之比1:2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

10.2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟”七號(hào)載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘.下列判斷正確的是( 。
A.飛船在軌道1上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度大于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的速度
B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度
D.飛船在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度小于在軌道1上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的原理,請(qǐng)你設(shè)計(jì)測(cè)量彈射器彈丸出射初速度的實(shí)驗(yàn)方法.提供實(shí)驗(yàn)器材:彈射器(含彈丸,如圖所示),鐵架臺(tái)(帶夾具)、米尺. 
(1)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)示意圖.
(2)在安裝彈射器時(shí)應(yīng)注意:彈射器必須水平.
(3)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的量測(cè)量AB的高度h,BC的長(zhǎng)度s(并在示意圖中用字母標(biāo)出).
(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的方法是:在C處鋪一張白紙,上面鋪一張復(fù)寫(xiě)紙,將幾次彈射的落點(diǎn)用一個(gè)最小的圓圈圈上,找出圓心,圓心即為平均落點(diǎn)C.
(5)計(jì)算公式:$s\sqrt{\frac{g}{2h}}$.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.真空管經(jīng)常用來(lái)做羽毛和銅錢(qián)同時(shí)下落的實(shí)驗(yàn),如圖,真空管的質(zhì)量為0.6千克,長(zhǎng)度為1米,置于管頂?shù)你~錢(qián)質(zhì)量為 0.05千克,可以視為質(zhì)點(diǎn),管底離地面0.2米
(1)在固定真空管的情況下,求銅錢(qián)從頂端自由下落到碰到管底所需要的時(shí)間.
(2)由于操作員不小心,在銅錢(qián)開(kāi)始下落時(shí),管也自由下落,操作人員觀察到管底碰地的瞬間,銅錢(qián)剛好碰到管底.求下落中真空管所受的空氣阻力.(該題中阻力可視為恒力)
(3)再次重復(fù)(2)問(wèn)實(shí)驗(yàn)時(shí),增加管離地的高度為足夠高,在真空管下落過(guò)程中,操作人員為了不讓銅錢(qián)與管底相碰,在銅錢(qián)下落時(shí)間t后,對(duì)管施加了一個(gè)向下的力F,結(jié)果又經(jīng)過(guò)時(shí)間t發(fā)現(xiàn)銅錢(qián)不再相對(duì)管下降,求F.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

4.如圖,質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧,放在光滑的水平面上,A球緊靠豎直墻壁.今用水平力F將B球向左推壓彈簧,平衡后,突然將F撤去,在這一瞬間,以下說(shuō)法正確的有( 。
A.球的速度為零,加速度為零
B.球的速度為零,加速度大小為$\frac{F}{m}$
C.在彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)之后,A才離開(kāi)墻壁
D.在A離開(kāi)墻壁后,A、B兩球均向右做勻速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖,在傾角為θ的光滑斜面上,放一個(gè)重為G的球A,球A被豎直擋板K擋。畡t球A對(duì)豎直擋板的壓力大小為多少?球?qū)π泵娴膲毫Υ笮槎嗌伲?/div>

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.下列四組單位中,全是國(guó)際單位制中基本單位的是(  )
A.米、牛頓、秒B.米、千克、秒C.千克、焦耳、秒D.米、千克、牛頓

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖,一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1﹕2;副線圈電路中接有燈泡,燈泡的額定電壓為220V,額定功率為44W;原線圈電路中接有電壓表和電流表.現(xiàn)給原線圈輸入u=110$\sqrt{2}$sin314t(V)的交流電壓,閉合開(kāi)關(guān).若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù),則( 。
A.U=110V,I=0.2AB.U=110V,I=0.4AC.U=110$\sqrt{2}$V,I=0.2AD.U=110$\sqrt{2}$V,I=0.4A

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案