【題目】為測量某金屬絲的電阻率,小明同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙所示的兩種實驗方案,已知電源的電動勢E和內(nèi)阻r在實驗過程中保持不變。

(1)小明先進(jìn)行了如圖甲方案的測量。

①他首先利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測出甲、乙、丙三根不同金屬絲的直徑,示數(shù)分別如圖甲、乙、丙所示。則三根金屬絲直徑的測量值分別為d=________mm、d=________mm、d=________mm。若三根金屬絲的材料、長度相同且粗細(xì)均勻,則它們的電阻R、RR中最大的是________,最小的是________。

②實驗過程中,小明先將甲金屬絲接入電路,并用米尺測出接入電路中的甲金屬絲的長度l=50.00cm。閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片分別處于不同的位置,并依次記錄了兩電表的測量數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點他已經(jīng)標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)紙上,請你標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U-I圖線________________。

實驗次數(shù)

1

2

3

4

5

6

U/V

0.90

1.20

1.50

1.80

2.10

2.40

I/A

0.18

0.24

0.31

0.37

0.43

0.49

③該方案測得的甲金屬絲的電阻率ρ=__________Ω·m(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

④對于上述第(1)所述的測量過程,隨著通過金屬絲的電流I不斷增大,滑動變阻器上的電功率P隨之變化。對于P-I的關(guān)系圖象,在下列圖中可能正確的是________

(2)小明又用如圖乙方案測量乙金屬絲的電阻率,已知電源的電動勢E=5.0V、內(nèi)阻r=0.20Ω。實驗中他可以通過改變接線夾(即圖乙中滑動變阻器符號上的箭頭)接觸金屬絲的位置以控制接入電路中金屬絲的長度。

①請在下述步驟的空格中將實驗操作步驟補(bǔ)充完整:

a.正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,閉合開關(guān);

b.讀出電流表的示數(shù),記錄接線夾的位置;

c.?dāng)嚅_開關(guān),______________;

d.閉合開關(guān),重復(fù)b、c的操作。

②根據(jù)測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù),繪出如圖所示的關(guān)系圖線,其斜率為_____________A-1m-1(保留2位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了___________________的電阻之和。

③圖中圖線的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是____________,其數(shù)值和單位為_______________(保留2位有效數(shù)字)。

(3)電表的內(nèi)阻可能對實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,請你分別就這兩種方案說明電表內(nèi)阻對電阻率測量的影響____________________________________。

【答案】1.75 1.34~1.38 0.546~0.548 R R 見解析 2.3~2.5×10-5 D 測出接入電路的金屬絲的長度 12~14 電源內(nèi)阻、電流表內(nèi)電阻與電阻箱 金屬絲的電阻率 9.8±0.5×10-5Ωm 圖甲方案,由于電流表分壓,導(dǎo)致電壓表測量值偏大,電阻的測量值偏大,電阻率測量值偏大;圖乙方案中電表內(nèi)阻對測量結(jié)果沒有影響

【解析】

(1)①[1]金屬絲甲的直徑

[2]金屬絲乙的直徑

[3]金屬絲丙的直徑

[4][5]根據(jù)電阻定律的決定式

可知

最小,最大

②[6]圖象如圖所示

③[7]根據(jù)圖象可知電阻值

再根據(jù)電阻定律

代入數(shù)據(jù),解得

④[8]隨電流增大,滑動變阻器的功率先變大后變小,當(dāng)滑動變阻器阻值等于其它電阻之和時,功率最大,D正確,ABC錯誤。

故選D。

(2)①[9] 測出接入電路的金屬絲的長度。

②[10]由圖象可得斜率為13 A-1m-1。

[11][12]根據(jù)

整理得

其中就是單位長度的電阻,根據(jù)電阻定律

代入整理得

因此圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表電源內(nèi)阻、電流表內(nèi)電阻與電阻箱電阻之和;斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的金屬絲的電阻率。

③[13]將電源電動勢E和乙金屬絲的直徑d代入得

(3)[14] 圖甲方案,由于電流表的分壓作用,導(dǎo)致電壓表測量值偏大,電阻的測量值偏大,電阻率測量值偏大;圖乙方案中電表內(nèi)阻對測量結(jié)果沒有影響。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t0時波形圖如圖中實線所示,此時波剛好傳到c點,t0.6s時波恰好傳到e點,波形如圖中虛線所示,a、b、cd、e是介質(zhì)中的質(zhì)點,下列說法正確的是(  )

A.當(dāng)t0.5s時質(zhì)點b和質(zhì)點c的加速度相同

B.該波的傳播速度為6.7m/s

C.質(zhì)點b00.6s時間內(nèi)通過的路程為30cm

D.質(zhì)點d00.6s時間內(nèi)通過的路程為2m

E.質(zhì)點e開始運(yùn)動時方向沿y軸正方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某小組用如圖甲所示的可拆變壓器探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系,在實驗時組裝的變壓器如圖乙所示。在鐵芯上的原、副線圈接入匝數(shù)分別為n1=800匝和n2=200匝,原線圈兩端與正弦式交流電源相連,用交流電壓表測得原、副線圈兩端的電壓分別為10V0.8V。在其他條件保持不變的情況下,下列措施中能使副線圈兩端的電壓高于0.8V的是( 。

A.增加副線圈的匝數(shù)

B.增加原線圈的匝數(shù)

C.將副線圈兩端接上用電器

D.將鐵芯B安裝在鐵芯A

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半導(dǎo)體板放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,B垂直于導(dǎo)體板的上、下表面。當(dāng)電流I垂直左右橫截面通過半導(dǎo)體板時,在半導(dǎo)體板的前后兩表面間會產(chǎn)生電勢差UH,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),定義霍爾電阻為。實驗表明,當(dāng)磁場不太強(qiáng)時RHB成正比;當(dāng)磁場超過一定數(shù)值時,RH會顯示出量子化行為,可以表示為n為正整數(shù)。已知R0僅與元電荷e和普朗克常數(shù)h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象的具體機(jī)制,也不會求解R0的表達(dá)式,但根據(jù)所學(xué)的知識你可以對R0表達(dá)式的合理性做出一些判斷。根據(jù)你的判斷,下列關(guān)于R0的表達(dá)式可能正確的是(  )

A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20181023日,港珠澳跨海大橋正式通車。為保持以往船行習(xí)慣,在航道處建造了單面索所有鋼索均處在同一豎直面內(nèi)斜拉橋,其索塔與鋼索如圖所示(不計鋼索的質(zhì)量)。下列說法正確的是:

A.增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力

B.減小鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力

C.為了減小鋼索承受的拉力,可以適當(dāng)增高索塔的高度

D.為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下,索塔兩側(cè)的鋼索必須對稱分布

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限的空間內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、電場強(qiáng)度E=200V/m的勻強(qiáng)電場,第二象限的空間內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.125T的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量均為m=4.0×10-15kg、電荷量均為q=+2.0×10-9C的兩帶電粒子ab先后以v0=5.0×103m/s的速率,從y軸上P點沿x軸正、負(fù)方向射出,PO之間的距離h=8.0×10-2m,經(jīng)過一段時間后,兩粒子先后通過x軸。若兩粒子之間的相互作用、所受重力以及空氣阻力均可忽略不計,求:

(1)粒子a在電場中運(yùn)動的時間t1

(2)粒子b在磁場中運(yùn)動的半徑Rb;

(3)ab兩粒子通過x軸時,它們的動能之比;

(4)粒子bP點到通過x軸所用時間t2;

(5)ab兩粒子通過x軸時,它們的速度方向之間的夾角θ

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1中電源電動勢為E,內(nèi)阻可忽略不計;電流表具有一定的內(nèi)阻,電壓表的內(nèi)阻不是無限大,S為單刀雙擲開關(guān),R為待測電阻。當(dāng)S向電壓表一側(cè)閉合時,電壓表讀數(shù)為U1,電流表讀數(shù)為I1;當(dāng)SR一側(cè)閉合時,電流表讀數(shù)為I2。

1)根據(jù)已知條件與測量數(shù)據(jù),可以得出待測電阻R______________。

2)根據(jù)圖1所給出的電路,在圖2的各器件實物圖之間畫出連接的導(dǎo)線。______________

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的圓錐漏斗的內(nèi)壁,兩個質(zhì)量相同的小球AB,分別緊貼著漏斗在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,其中小球A的位置在小球B的上方,如圖所示。下列判斷正確的是(  )

A.A球的速率小于B球的速率

B.A球的角速度大于B球的角速度

C.A球?qū)β┒繁诘膲毫Υ笥?/span>B球?qū)β┒繁诘膲毫?/span>

D.A球的轉(zhuǎn)動周期大于B球的轉(zhuǎn)動周期

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一群處于基態(tài)的氫原子吸收某種頻率的光子后,向外輻射了ν1、ν2ν3三種頻率的光子,且ν1>ν2>ν3,則(  )

A.被氫原子吸收的光子的能量為1

B.被氫原子吸收的光子的能量為2

C.被氫原子吸收的光子的能量為3

D.被氫原子吸收的光子的能量為1+2+3

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案