精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
某同学利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω.他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9Ω);开关、导线若干.
实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表指针指到最大值处(即满偏),记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L.    
F.断开开关,整理器材.
精英家教网
①实验中电流表应选择
 
(选填“Al”或“A2”);
②用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图乙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,根据闭合电路欧姆定律,结合图乙,求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=
 
(用R0、L0、d和常数表示).
③若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果
 
(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
分析:本题①的关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最大电流.题②的关键是根据闭合电路欧姆定律写出电流,然后整理出电阻箱电阻R与电阻丝长度L的函数表达式,再根据图象斜率的概念求解即可.题③的关键是看电阻率的表达式中是否含有电流表内阻,若不含内阻,说明电流表内阻无影响.
解答:解:①:根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的最大电流为:
 I
 
max
=
E
R
 
x
=
3
20
A=0.15A
,所以电流表应选
 A
 
1

②:设电阻箱的阻值为R,电阻丝单位长度的电阻为
r
 
0
,应有:
I
 
A
=
E
R+L
r
 
0
+r
+R
 
A

解得R=-
r
 
0
L+
E
I
 
A
-(r
+R
 
A
)
,结合一次函数图象可知斜率的绝对值为:
 R
 
0
L
 
0
=r
 
0

所以当电阻丝长度为
L
 
0
时对应的电阻为:
R
 
x
=
L
 
0
r
 
0
=
R
 
0

由R=
ρL
S
可得:
 R
 
0
=
ρL
 
0
1
4
πd
2
 

解得:ρ=
π d
2
 
R
 
0
4L
 
0

③:由于电阻率表达式中不含电流表内阻,所以,电流表内阻有无对测量结果无影响.
故答案为:①
 A
 
1

ρ=
π d
2
 
R
 
0
4L
 
0

③无影响
点评:处理通过图象求解的问题的一般思路是:首先根据物理规律写出表示纵轴物理量与横轴物理量的表达式,然后再根据斜率和截距的概念求解即可.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某同学利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率.所用的器材包括:
A.电池组,电动势6V
B.电流表,量程为500mA,内阻约为1Ω
C.电压表,量程为3V,内阻约为3kΩ
D.待测金属丝,电阻约为4Ω
E.螺旋测微器
F.米尺,最小刻度为1mm
G.滑动变阻器,最大阻值5Ω,最大电流2A
H.开关和导线若干
(1)在实验中,既要保证器材安全,又要减小误差,应选用的实验电路为
D
D


(2)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如下图所示.金属丝的直径d=
0.420
0.420
mm.

(3)测得金属丝长度L=51.00cm,电阻R=4.08Ω.则用d、L、R表示该金属丝的电阻率ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
,代入数据解得ρ=
1.1×10-6
1.1×10-6
Ω?m(结果保留2位有效数字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2012-2013学年广东省佛山一中高三第二次段考物理试卷(带解析) 题型:实验题

某同学利用实验室提供的器材探究金属丝的电阻与长度的关系,他截取了一段镍铬合金丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在合金丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在合金丝上移动.所用的器材还有:电池组(电动势3V,内阻很小),电流表(内阻约为0.5?),多用电表,螺旋测微器,米尺,开关,导线若干.
①用螺旋测微器测量合金丝的直径,示数如图(a)所示,合金丝的直径是_______mm;
②选择多用电表的“´1”挡测量金属丝的电阻,示数如图(b)所示,可知该段合金丝的电阻约为_______?.


③实验中使用多用电表测量电压,请将图(c)中的多用电表(内阻约为几千欧姆)正确接入电路中;开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移至_____端(填“左”或“右”);若某次用直流2.5V挡测量时,示数如图(b)所示,则读数为______V.
④实验时通过改变金属夹的位置,分别测出7组与长度L对应的电压U和电流表的示数I,利用计算出不同L对应的电阻值R,并据此绘出了图(d)的关系图线,其斜率为_________?? m-1(保留两位有效数字),它与合金丝横截面积的乘积代表的物理量是__________________.

图c

图d

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2013-2014学年福建省宁德市高三1月单科质量检查考试物理试卷(解析版) 题型:实验题

6分)某同学利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20。他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:

电池组E(电动势为3.0V,内阻约1);

电流表A1(量程0~100mA,内阻约5);

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2);

电阻箱R0999.9);开关、导线若干。

?

实验操作步骤如下:

??? A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;

??? B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;

??? C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;

??? D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表指针指到最大值处(即满偏),记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L

??? E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。???

F.断开开关,整理器材。

①实验中电流表应选择???????? (选填“Al”或“A2”);

②用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图乙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,根据闭合电路欧姆定律,结合图乙,求出这种电阻丝材料的电阻率=?????? (用R0L0d和常数表示)。

③若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果?????? (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:2013届广东省高三第二次段考物理试卷(解析版) 题型:实验题

某同学利用实验室提供的器材探究金属丝的电阻与长度的关系,他截取了一段镍铬合金丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在合金丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在合金丝上移动.所用的器材还有:电池组(电动势3V,内阻很小),电流表(内阻约为0.5Ω),多用电表,螺旋测微器,米尺,开关,导线若干.

①用螺旋测微器测量合金丝的直径,示数如图(a)所示,合金丝的直径是_______mm;

②选择多用电表的“´1”挡测量金属丝的电阻,示数如图(b)所示,可知该段合金丝的电阻约为_______Ω.

③实验中使用多用电表测量电压,请将图(c)中的多用电表(内阻约为几千欧姆)正确接入电路中;开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移至_____端(填“左”或“右”);若某次用直流2.5V挡测量时,示数如图(b)所示,则读数为______V.

④实验时通过改变金属夹的位置,分别测出7组与长度L对应的电压U和电流表的示数I,利用计算出不同L对应的电阻值R,并据此绘出了图(d)的关系图线,其斜率为_________Ω ∙ m-1(保留两位有效数字),它与合金丝横截面积的乘积代表的物理量是__________________.

图c

图d

 

查看答案和解析>>

同步练习册答案