(2012?東城區(qū)一模)在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,待測電阻絲阻值約為4Ω.
(1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d.其中一次測量結(jié)果如圖所示,圖中讀數(shù)為d=
0.855
0.855
 mm.
(2)為了測量電阻絲的電阻R,除了導(dǎo)線和開關(guān)外,還有以下一些器材可供選擇:
電壓表V,量程3V,內(nèi)阻約3kΩ
電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω
電流表A2,量程100μA,內(nèi)阻約2000Ω
滑動變阻器R1,0~1750Ω,額定電流0.3A
滑動變阻器R2,0~50Ω,額定電流1A
電源E1(電動勢為1.5V,內(nèi)阻約為0.5Ω)
電源E2(電動勢為3V,內(nèi)阻約為1.2Ω)
為了調(diào)節(jié)方便,測量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表
A1
A1
,滑動變阻器
R2
R2
,電源
E2
E2
.(填器材的符號)
(3)請在方框圖中畫出測量電阻絲的電阻應(yīng)采用的電路圖,并在圖中標(biāo)明所選器材的符號.
(4)請根據(jù)電路圖,在如圖所給的實(shí)物圖中畫出連線.

(5)用測量量表示計算材料電阻率的公式是ρ=
πUd2
4Il
πUd2
4Il
(已用刻度尺測量出接入電路中的金屬導(dǎo)線的有效長度為l).
(6)有的同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)中可以不使用滑動變阻器,只要準(zhǔn)確測量一組電壓和電流數(shù)據(jù)就夠了.你覺得一定要使用滑動變阻器嗎?簡述你的理由是:
一定要使用滑動變阻器.因?yàn)槎啻螠y量取平均值,可以減小偶然誤差
一定要使用滑動變阻器.因?yàn)槎啻螠y量取平均值,可以減小偶然誤差
分析:(1)螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù).
(2)根據(jù)電壓表量程選擇電源,根據(jù)電路最大電流選擇電流表,在保證電路安全的前提下,應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器.
(3)確定滑動變阻器與電流表的接法,然后作出電路圖.
(4)根據(jù)電路圖作出實(shí)物電路圖.
(5)根據(jù)電阻定律求出電阻率的表達(dá)式.
(6)為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)進(jìn)行多次測量,求平均值.
解答:解:(1)由圖示螺旋測微器可知,固定刻度示數(shù)為0.5mm,可動刻度示數(shù)為35.5×0.01mm=0.355mm,螺旋測微器示數(shù)為0.5mm+0.355mm=0.855mm.
(2)電壓表量程是3V,電源應(yīng)選E2(電動勢為3V,內(nèi)阻約為1.2Ω),電路最大電流約為I=
E
R+r
=
3
4+1.2
≈0.58A,電流表應(yīng)選A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω,為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動變阻器應(yīng)選R2,0~50Ω,額定電流1A.
(3)滑動變阻器最大阻值遠(yuǎn)大于待測電阻阻值,滑動變阻器可以采用限流接法,
R
RA
=
4
0.2
=20,
RV
R
=
3000
4
=750,
RV
R
R
RA
,電流表應(yīng)采用外接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.
(4)根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖,如圖所示.
(5)由歐姆定律得,電阻阻值R=
U
I
,由電阻定律得:R=ρ
l
S
l
π(
d
2
)2
,解得ρ=
πUd2
4Il

(6)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,需要進(jìn)行多次測量求平均值,實(shí)驗(yàn)中需要用滑動變阻器改變電路總電阻,從而改變待測電阻兩端電壓與通過電阻的電流.
故答案為:(1)0.855;(2)A1;R2;E2;(3)實(shí)驗(yàn)電路如左圖所示;(4)實(shí)物電路圖如右圖所示;(5)
πUd2
4Il
;
(6)一定要使用滑動變阻器.因?yàn)槎啻螠y量取平均值,可以減小偶然誤差.
點(diǎn)評:本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器既可以采用分壓接法,也可以采用限流接法.
練習(xí)冊系列答案
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(3)在導(dǎo)體棒發(fā)生位移s后軌道變?yōu)楣饣壍,此后水平拉力的大小仍保持不變,圖丙中Ⅰ、Ⅱ是兩位同學(xué)畫出的導(dǎo)體棒所受安培力隨時間變化的圖線.判斷他們畫的是否正確,若正確請說明理由;若都不正確,請你在圖中定性畫出你認(rèn)為正確的圖線,并說明理由.(要求:說理過程寫出必要的數(shù)學(xué)表達(dá)式)

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T
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