6.某同學(xué)要測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分度的卡尺測量其長度如圖甲,由圖可知其長度L=50.15mm.
(2)用螺旋測微器測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”擋粗測電阻,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(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量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R;
電流表A1(量程0~5mA,內(nèi)阻約50Ω);
電流表A2(量程0~10mA,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(電動勢4V,內(nèi)阻不計);
滑動變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A);
滑動變阻器R2(阻值范圍0~2Ω,允許通過的最大電流0.5A);
開關(guān)S;導(dǎo)線若干
為使實驗誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,請在下面框中畫出測量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號.
(5)若已知伏安法測量阻電路中電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示,則用此法測出該圓柱體材料的電阻率ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$.(不要求計算,用題中所給字母表示)

分析 (1)游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù);
(2)螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù);
(3)歐姆表指針示數(shù)與擋位的乘積是歐姆表示數(shù);
(4)根據(jù)電路最大電流選擇電流表,根據(jù)實驗原理與實驗器材確定滑動變阻器與電流表接法,然后作出實驗電路圖;
(5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用歐姆定律與電阻定律求出電阻率的表達(dá)式.

解答 解:(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知,其示數(shù)為:50mm+3×0.05mm=50.15mm;
(2)由圖示螺旋測微器可知,其示數(shù)為:4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm;
(3)用多用電表的電阻“×10”擋粗測電阻,由圖丙所示表盤可知,該電阻的阻值約為22×10=220Ω.
(4)電源電動勢為4V,電壓表應(yīng)選V1,電路最大電流約為:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3}{220}$≈0.0136A=13.6mA,電流表應(yīng)選A2,為方便實驗操作,滑動變阻器應(yīng)選R1,待測電阻阻值大于滑動變阻器最大阻值,滑動變阻器采用分壓接法,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值,電流表采用外接法,實驗電路圖如圖所示:

(5)圓柱體的電阻:R=$\frac{U}{I}$=ρ$\frac{L}{S}$=ρ$\frac{L}{π(\frac{D}{2})^{2}}$,電阻率:ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$;
故答案為:(1)50.15;(2)4.700;(3)220;(4)電路圖如圖所示;(5)$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$.

點評 本題考查了游標(biāo)卡尺、螺旋測微器與歐姆表的讀數(shù),考查了實驗器材的選擇、設(shè)計實驗電路圖;應(yīng)根據(jù)電源電動勢大小或待測電阻的額定電壓來選擇電壓表量程,根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表的量程;當(dāng)待測電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時,電流表應(yīng)選外接法;當(dāng)滑動變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測電阻值時或要求電流從零調(diào)時,滑動變阻器應(yīng)用分壓式;當(dāng)實驗要求電流從零調(diào)或要求測得多組數(shù)據(jù)或變阻器的全電阻遠(yuǎn)小于待測電阻時,變阻器應(yīng)采用分壓式接法,應(yīng)選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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16.關(guān)于圓周運動,以下說法正確的是(  )
A.勻速圓周運動是勻速運動
B.勻速圓周運動是勻變速曲線運動
C.由于向心加速度始終指向圓心,因此是恒量
D.勻速圓周運動ω、T、n都是恒量,v方向時刻改變

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17.以下關(guān)于物理學(xué)史說法正確的是( 。
A.亞里士多德認(rèn)為輕、重物體下落一樣快
B.伽利略創(chuàng)造了邏輯推理與實驗相結(jié)合的研究方法
C.卡文迪許測定了萬有引力常量
D.牛頓提出了廣義相對論

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.在“繪制小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中.
(1)小王同學(xué)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖,
請你解釋圖線不是過原點的直線形成的原因:溫度升高,小燈泡電阻增大.
(2)若把3個這樣完全相同的小燈泡串聯(lián)后,接到6V的恒壓電源后,求每個小燈泡的電阻為7.7Ω,每個小燈泡上消耗的電功率P=0.52W.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.甲、乙兩輛汽車在同一平直公路上行駛,其v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是( 。
A.甲、乙兩汽車的加速度方向相同
B.0~1s時間內(nèi),甲和乙兩汽車發(fā)生的位移相同
C.若t=0時刻,乙汽車在甲汽車前方0.6m處,則甲、乙兩汽車間最小距離為0.1m
D.若t=1s時,甲、乙兩汽車相遇,則t=0時刻,甲汽車應(yīng)該在乙汽車前方0.5m處

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.甲、乙兩輛汽車在同-水平面上運動,其運動的位移一時間圖象(x-t圖象)如圖所示,則下列關(guān)于兩車運動情況的說法中錯誤的是( 。
A.甲車先做勻減速直線運動,后做勻速直線運動
B.乙車在0-10s內(nèi)的平均速度大小為0.8 m/s
C.在0-10s內(nèi),甲、乙兩車相遇兩次
D.若乙車做勻變速直線運動,則圖線上P所對應(yīng)的瞬時速度大小一定大于0.8m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下,從山坡(粗糙)底部A處由靜止起運動至高為h的坡頂B,獲得速度為v,已知AB之間的水平距離為x,重力加速度為g.小車可視為質(zhì)點,則下列說法正確的是( 。
A.小車克服重力所做的功是mghB.摩擦力對小車做的功是mgh-Fx
C.合外力對小車做的功是$\frac{1}{2}$mv2D.推力F對小車做的功是$\frac{1}{2}$mv2+mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.在街頭的理發(fā)店門口,常?梢钥吹竭@樣的標(biāo)志:一個轉(zhuǎn)動的圓筒,外表有彩色螺旋斜條紋,我們感覺條紋在沿豎直方向運動,但實際上條紋在豎直方向并沒有升降,這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯覺.如圖所示,假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶,相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離(即螺距)為L=10cm,圓筒沿逆時針方向(從俯視方向看),以2r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,我們感覺到的升降方向和速度大小分別為( 。
A.向上 10 cm/sB.向上 20 cm/sC.向下 10 cm/sD.向下 20 cm/s

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

16.指針式多用表歐姆檔的內(nèi)部電路是由直流電源、調(diào)零電阻和表頭相串聯(lián)而成.現(xiàn)設(shè)計一個實驗,測量多用表“×1Ω”擋的內(nèi)部電源的電動勢和內(nèi)部總電阻.給定的器材有:待測多用電表,量程為100mA的電流表,最大電阻為20Ω的滑動變阻器,鱷魚夾,開關(guān),導(dǎo)線若干.實驗過程如下:
(1)實驗前將多用電表調(diào)至“×1Ω”擋,將紅黑表筆短接,調(diào)節(jié)旋鈕,使指針指在表盤的右側(cè)(填“左側(cè)”或“右側(cè)”)零刻度線.
(2)用鱷魚夾將紅、黑表筆固定在如圖所示的兩接線柱上,請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1電路連接完整.
 
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀出多用表示數(shù)R、毫安表示數(shù)I,求出電流倒數(shù)$\frac{1}{I}$,記錄在下面的表格中,請根據(jù)表格數(shù)據(jù)在圖2坐標(biāo)系中描點作圖.
R/Ω4710141820
I/mA78.067.060.052.045.043.0
/A-112.814.916.719.222.223.2

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同步練習(xí)冊答案