有一根細長而均勻的金屬材料樣品,截面為外方(正方形)內(nèi)圓,如圖所示。此金屬材料質(zhì)量約為0.1~0.2 kg,長約30 cm,電阻約為10 Ω。已知這種金屬的電阻率為。因管線內(nèi)徑太小,無法直接測量,請根據(jù)以下器材,設(shè)計一個實驗方案測量其內(nèi)徑

A毫米刻度尺            B螺旋測微器                 C電流表(600mA,10Ω)
D電流表(3A,0.1Ω)     E電壓表(3V,6kΩ)         F滑動變阻器(2 kΩ,0.5A)  
G滑動變阻器(10Ω,2A)  H直流穩(wěn)壓電源(6V,0.05Ω) I開關(guān)一個,帶夾子的導(dǎo)線若干
(1)除待測金屬材料、A、B、E、H、I外,應(yīng)選用的實驗器材還有      。(只填代號字母)
(2)畫出你設(shè)計方案的實驗電路圖。
(3)用已知的物理常量(設(shè)長度為,截面外邊長為)和所測得的物理量,推導(dǎo)出計算金屬管線內(nèi)徑d的表達式            。
(1)CG(對1個得1分共2分)(2)電路原理圖:注意電流表外接和滑動變阻器分壓(3分)
(3)若測得電壓為U,電流強度為I,(2分)

試題分析:(1)除待測金屬材料、A、B、E、H、I外,應(yīng)選用的實驗器材有C、G.
(2)因電壓表的量程為3V,金屬材料的電阻約為10Ω,所以通過金屬材料的電流約為I=0.3A=300mA,所以電流表應(yīng)選600mA量程,由于待測電阻值遠小于電壓表內(nèi)阻,所以電流表應(yīng)用外接法;因通過電流表的最小電流為==200mA,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路中最大電阻為=30Ω,所以滑動變阻器不能用2KΩ的滑動變阻器,考慮電源電動勢為6V,電壓表量程為3V,滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法,電路圖如圖1所示,實物連線圖如圖2所示.

(3)設(shè)長度為L,截面外邊長為a,電壓為U,電流強度為I.則電阻R=,又R=,可解得:S= ①,設(shè)圓直徑為d,由圖可知S= ②,聯(lián)立①②可得
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。

(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補接完整。
(2)如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,那么合上電鍵后可能現(xiàn)的情況有:
A.將原線圈迅速插入副線圈時,靈敏電流計指針將____________。
B.原線圈插入副線圈后,將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時,靈敏電流計指針___________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

小明同學(xué)在測定金屬絲電阻率的實驗中,進行了如下操作,請你將相應(yīng)的操作步驟補充完整。

(1)他首先用螺旋測微器測金屬絲的直徑,如圖甲所示,該金屬絲的直徑為    mm。
(2)他再用多用電表粗測金屬絲的阻值,操作過程如下:
①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔,選擇開關(guān)旋至電阻擋“×10”擋位;
②將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)   旋鈕(填圖乙中的“A”或“B”或“C”),使歐姆表指針對準(zhǔn)電阻的      處(填 “0刻線”或“∞刻線”);
③把紅、黑表筆分別與金屬絲的兩端相接,此時多用電表的示數(shù)如圖丙所示;
④為了使金屬絲的阻值讀數(shù)能夠再準(zhǔn)確一些,小明將選擇開關(guān)旋至電阻擋    擋位(填“×1”或“×1k”),重新進行                   
⑤重新測量得到的結(jié)果如圖丁所示,則金屬絲的電阻為     Ω。
(3)他想用伏安法更精確地測量該金屬絲的阻值,他用如圖所示的裝置進行測量,其中部分器材的規(guī)格為:電源E(兩節(jié)干電池,3V),電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約1Ω),電壓表(量程3V,內(nèi)阻約10kΩ),滑動變阻器(阻值范圍0~20Ω,額定電流1 A)。要求滑動變阻器采用限流式接法,為了減小實驗誤差,請你在下圖中加兩條導(dǎo)線將未連接完的電路連起來。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學(xué)用電壓表和電流表測量Rx的電阻,已知電壓表內(nèi)阻約3kΩ,電流表內(nèi)阻約1Ω。
(1)某同學(xué)用如圖甲所示電路測量電阻Rx,Rx的測量值比真實值_____(選填“偏大”或“偏小”);若被測電阻Rx的阻值約為10Ω,應(yīng)采用圖______(選填“甲”或“乙”)所示由路誤差會比較小。

(2)無論是用圖甲還是圖乙所示電路測量,都不可避免地會產(chǎn)生由電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計了以下方案,以避免電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。該方案利用圖丙所示的電路進行測量,主要實驗步驟如下:
第一步:將單刀雙擲開關(guān)S2接2,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器Rp1和Rp2,使電表讀數(shù)接近滿量程,但不超過量程,記錄此時電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1
請你寫出第二步操作步驟,并說明需要記錄的數(shù)據(jù);______________
用測得數(shù)據(jù)計算被測電阻阻值的計算式是Rx=____________________。
簡要說明此實驗方案為什么能避免由電表內(nèi)阻引起的實驗誤差。_______.。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某學(xué)生為了測量一物體的質(zhì)量,找到一個力電轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖所示。測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓,使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測得與物體質(zhì)量成正比的輸出電壓U,F(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、電鍵及導(dǎo)線若干、待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上)。請完成對該物體質(zhì)量的測量。
(l)設(shè)計一個電路,要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大,在方框中畫出完整的測量電路圖。

(2)以下為簡要的測量步驟,請將不完整處補充完整:
A.調(diào)節(jié)滑動變阻器,使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零;
B.將        放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U0;
C.將待測物放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U1;
(3)根據(jù)以上測量,可求出:比例系數(shù)k=      ,待測物體的質(zhì)量m=      。
(4)請設(shè)想實驗中可能會出現(xiàn)的一個問題:                              。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

一個電壓表V0,量程3V,內(nèi)阻約為1kΩ.為進一步測量V0的內(nèi)阻,有甲、乙兩個電路可選擇.備選器材有:
電流表A1,量程3mA;
電流表A2,量程0.6A;
電壓表V,量程3V,內(nèi)阻Rv=1.2 kΩ;
滑動變阻器R,0~3000 Ω;
電源E,6V電池組,內(nèi)阻不計.

(1)若選用甲電路,電流表應(yīng)選用      ,若V0和選用電流表示數(shù)分別為U0和I,則測得電壓表的內(nèi)阻R0      
(2)若選用乙電路,若V0和V示數(shù)分別為U0和U,則測得電壓表的內(nèi)阻R0      (用U0、U、RV等字母表示).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中,用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖所示方式連接電路,電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零。閉合開關(guān)后:

(1) 若電壓表的示數(shù)為零,電流表的示數(shù)為0.3 A,小電珠亮,則斷路的一根導(dǎo)線為________。
(2)若電壓表的示數(shù)為2V,電流表的示數(shù)為零,小電珠不亮,則斷路的一根導(dǎo)線為________。
(3)若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,小電珠亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)都不能調(diào)為零,則斷路的一根導(dǎo)線為________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

右圖是利用兩個電流表A1和A2測量干電池電動勢E和內(nèi)阻r的電路原理圖.圖中S為開關(guān),R為滑動變阻器,定值電阻R1和電流表A1內(nèi)阻之和為10 000 Ω.
 
(1)按電路原理圖連接實物圖.

(2)在閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑動變阻器的滑動端P移動至____________(填“a端”、“中央”或“b端”).
(3)閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器的滑動端P至某一位置,讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1I2.多次改變滑動端P的位置,得到的數(shù)據(jù)如下表所示.請在如圖所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對應(yīng)的I1I2圖線.
I1/mA
0.120
0.125
0.130
0.135
0.140
0.145
I2/mA
480
400
320
232
140
68
(4)由(3)中所得圖線可求出電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有如下器材:
A.干電池E(電動勢約為1.5 V,內(nèi)電阻約為1 Ω)
B.電流表(量程為0.6 A,內(nèi)阻約為1Ω)
C.電壓表(量程為3V,內(nèi)阻約為3KΩ)
D.滑動變阻器R1(阻值范圍0~20 Ω,額定電流2 A)
E.滑動變阻器R2(阻值范圍0~200 Ω,額定電流1 A)
F.開關(guān)和導(dǎo)線若干
(1)實驗所用電路如圖四所示,為了能方便準(zhǔn)確地進行測量,其中應(yīng)選擇的滑動變阻器是______(填“R1”或“R2”)。

(2)如圖所示,是某位同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計的實驗測得的六組數(shù)據(jù)在U-I坐標(biāo)系上所描出的點。請你在圖上畫出圖線,并由圖線求出電池的電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω。

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同步練習(xí)冊答案