14.為了測(cè)量一段均勻材料制成的圓柱體的電阻率(電阻在200-250Ω之間),現(xiàn)給定電壓表V(量程6V、內(nèi)阻約為5kΩ)、電流表A(量程30mA、內(nèi)阻約為40Ω)、滑動(dòng)變阻器R(0-15Ω)、電源(E=6V)、開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
(1)設(shè)計(jì)測(cè)量圓柱體電阻Rx的電路圖,并畫在虛線框內(nèi);
(2)如圖(a)所示中的6個(gè)點(diǎn)分別表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的電壓表和電流表6組U、I的值,試根據(jù)圖(a)求出圓柱體電阻Rx=2.3×102Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
(3)用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得該圓柱體的長度l如圖(b)所示,則l=11.15mm;用螺旋測(cè)微計(jì)測(cè)圓柱體的直徑d如圖(c)所示,則d=1.999mm.
(4)由以上數(shù)據(jù)求出ρ=6.5×10-2Ω•m(保留兩位有效數(shù)字)

分析 (1)根據(jù)待測(cè)電阻與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法,根據(jù)待測(cè)電阻阻值與滑動(dòng)變阻器最大阻值間的關(guān)系確定滑動(dòng)變阻器的接法,然后作出電路圖.
(2)根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象,然后根據(jù)圖示圖象應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值.
(3)游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù),螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù).
(4)應(yīng)用電阻定律可以求出電阻率.

解答 解:(1)電阻阻值在200-250Ω之間,電壓表V內(nèi)阻約為5kΩ,電流表A內(nèi)阻約為40Ω,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值,電流表應(yīng)采用外接法,滑動(dòng)變阻器R最大阻值為15Ω,為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,電路圖如圖所示:

(2)根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象如圖所示:

由圖示圖象可知,待測(cè)電阻阻值:Rx=$\frac{U}{I}$=$\frac{4.6V}{0.020A}$=230Ω;
(3)由圖示螺旋測(cè)微器可知,其示數(shù):l=11mm+3×0.05mm=11.15mm;
由圖示螺旋測(cè)微器可知,其示數(shù):d=1.5mm+49.9×0.01mm=1.999mm;
(4)待測(cè)電阻阻值:Rx=ρ$\frac{l}{S}$=ρ$\frac{l}{π(\fracrdjrvnp{2})^{2}}$,電阻率:ρ=$\frac{π{R}_{X}df3xr5d^{2}}{4l}$=$\frac{3.14×230×(1.999×1{0}^{-3})^{2}}{4×11.15×1{0}^{-3}}$≈6.5×10-2Ω•m;
故答案為:(1)電路圖如圖所示;(2)2.3×102;(3)11.15,1.999;(4)6.5×10-2Ω•m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)、游標(biāo)卡尺與螺旋測(cè)微器讀數(shù)、求電阻與電阻率,要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則,確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路的關(guān)鍵.以及掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法,注意一個(gè)讀數(shù)需估讀,一個(gè)不需估讀.

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:實(shí)驗(yàn)題

4.如圖所示,某研究性學(xué)習(xí)小組做探究“橡皮筋的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中是小車在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行的情形,這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W.當(dāng)我們用2條、3條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次…實(shí)驗(yàn)時(shí),每次橡皮筋都拉伸到同一位置釋放.每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的穩(wěn)定速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出.

(1)除了圖中的已給出的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要的器材有刻度尺;(填“秒表”、“天平”或“刻度尺”)
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車只在橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng),應(yīng)采取的措施是將長木板的一端墊高平衡小車所受摩擦力;
(3)下面是本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄表,請(qǐng)通過計(jì)算填寫表格中帶有▲的數(shù)據(jù);
物理量
數(shù)據(jù)
次數(shù)
橡皮筋做的功10個(gè)均勻間隔的距離S(m)10個(gè)間隔的時(shí)間T(s)小車獲得的速度v(m/s)小車速度的平方v2(m/s)2
1W0.2000.21.0
22W0.2800.21.4
33W0.3400.2
40.4000.2
50.4500.2
(4)從理論上講,橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是Wn∝v2(填“v”或“v2”),請(qǐng)你根據(jù)表中測(cè)定的數(shù)據(jù)自已定義坐標(biāo)軸,通過計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)在答題卷的方格紙中作出相應(yīng)的圖象來驗(yàn)證理論的正確性.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖甲、乙、丙是生活中三種不同的背包方式,為了研究方便,假設(shè)備包者身體均呈豎直,因而可認(rèn)為每條背包帶均在豎直面內(nèi).甲中背包帶對(duì)人的肩部的作用力設(shè)為F1:乙中的背包帶與豎直方向的夾角為θ(如圖乙),其背包帶對(duì)人肩部的作用力均為F2:丙中的兩跟備包帶與豎直方向的夾角均為θ(如圖丙),其每根背包帶對(duì)人肩部的作用力均為F3.若三種情況所背的包完全相同,不考慮背包跟人體間的摩檫,則關(guān)F1、F2、F3大小的下列關(guān)系正確的是(  )
A.F1>F2B.F2>F3C.F1>F3D.F2=F3

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.位于天鵝座的開普勒-22b行星被列為入“太陽系外宜居行星目錄”,距離太陽600光年,如果具有與地球類似的溫室效應(yīng),則其表面溫度約為22攝氏度.若已知地球的第一宇宙速度約為8km/,現(xiàn)已探明開普勒-22b行星半徑是地球的2.5倍,如果其質(zhì)量是地球的10倍,那么它的第一宇宙速度約為( 。
A.32km/sB.16km/sC.4km/sD.2km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示,A、B兩運(yùn)動(dòng)物體在t1、t2、t3時(shí)刻的速度矢量分別如圖甲中的v1、v2、v3和圖乙中的v1′、v2′、v3′所示,下列說法中正確的是( 。
A.A做的可能是直線運(yùn)動(dòng)B.A做的可能是勻變速運(yùn)動(dòng)
C.B做的可能是勻變速運(yùn)動(dòng)D.B做的可能是勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.在物理學(xué)發(fā)展過程中,有許多科學(xué)家做出了突出貢獻(xiàn),關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法正確的是(  )
A.亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,伽利略通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”證實(shí)了其正確性
B.卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)首先較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量
C.安培堅(jiān)信電和磁之間一定存在著某種聯(lián)系,他首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),突破了人們對(duì)電與磁認(rèn)識(shí)的局限
D.奧斯特首先提出一種觀點(diǎn),認(rèn)為在電荷的周圍存在著由它產(chǎn)生的電場(chǎng)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài),物體對(duì)支持面幾乎沒有壓力,所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量,假設(shè)某同學(xué)在這種環(huán)境設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置(圖中O為光滑的小孔)來間接測(cè)量物體的質(zhì)量:給待測(cè)物體一個(gè)初速度,使它在桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)航天器中還有刻度尺、秒表等基本測(cè)量工具.
(1)物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計(jì),原因是物體與接觸面間的幾乎沒有壓力,摩擦力幾乎為零.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量的物理量是彈簧秤的示數(shù)F,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r,物體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T.
(3)待測(cè)質(zhì)量的表達(dá)式為m=$\frac{F{T}^{2}}{4{π}^{2}r}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.據(jù)央視報(bào)道,中科院等離子體物理研究所經(jīng)過八年的艱苦努力,終于率先建成了世界上第一個(gè)全超導(dǎo)的托克馬克試驗(yàn)裝置并調(diào)試成功,這種裝置被稱為“人造太陽”(如圖),它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)地輸出能量,就像太陽一樣為人類提供無限清潔的能源.在下列核反應(yīng)方程中有可能是該裝置內(nèi)部所進(jìn)行的核反應(yīng)的是( 。
A.${\;}_{7}^{14}$N+${\;}_{2}^{4}$He→${\;}_{8}^{17}$O+${\;}_{1}^{1}$H
B.${\;}_{1}^{2}$H+${\;}_{1}^{3}$H→${\;}_{2}^{4}$He+${\;}_{0}^{1}$n
C.${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He
D.${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{56}^{141}$Ba+${\;}_{36}^{92}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

4.某興趣小組用以下實(shí)驗(yàn)器材,測(cè)定了電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)提供的器材有:
A.待測(cè)電源一個(gè)   
B.已知內(nèi)阻為Rv的電壓表一個(gè)       
C.電阻箱一個(gè)
D.開關(guān)一個(gè)    
E.導(dǎo)線若干
為使測(cè)量更加準(zhǔn)確,小組多次改變電阻箱的阻值R,讀出電壓表的相應(yīng)示數(shù)U,然后以$\frac{1}{U}$為縱坐標(biāo),R為橫坐標(biāo),描點(diǎn)、連線,畫出的$\frac{1}{U}$與R的關(guān)系圖線是一條傾斜直線,如圖(b)所示,將圖線延長,得到直線在縱軸的截距為m,直線的斜率為k.
根據(jù)以上信息,完成以下步驟:
①若電壓表的示數(shù)為U,則流過電壓表的電流為$\frac{U}{{R}_{V}}$.
②在虛線框圖(a)中畫出小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖.
③測(cè)定出電源的電動(dòng)勢(shì)E=$\frac{1}{K{R}_{V}}$,內(nèi)阻r=$\frac{m}{k}-{R}_{v}$(用m、k和RV表示).

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