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在测定金属的电阻率的实验中,金属导线长约0.8m,直径小于1mm,电阻大约为4Ω.实验主要步骤如下,
请填写其中的空白部分或按要求连线:

(Ⅰ)步骤:
1用米尺测量金属导线的长度,测3次,求出平均值L;
2 在金属导线的3个不同位置上用
螺旋测微器
螺旋测微器
测量直径,求出平均值d;
3 用伏安法测量金属导线的电阻R.现有器材:直流电源(电动势约4.0V,
内阻很小),
(Ⅱ) 给定的器材:电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.125Ω);电流表A2(量程0~3.0A,内阻约0.025Ω);电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ);滑动变阻器R0(最大阻值20Ω),开关S、导线若干.
①如果既要满足测量要求,又要测量误差较小,应该选用的电流表是
电流表A1
电流表A1
;
②其实验电路原理图如甲、乙,你认为应该选择那种
甲
甲
(甲或乙)电路.
③在实物图图丙上画线连接成实验电路.
④根据上述测得的金属导线长度L,直径d和电阻R,由电阻率的表达式ρ=
πd2R
4L
πd2R
4L
算出该金属的电阻率.(用给定的字母表示)
分析:金属导线的直径由螺旋测微器测量;
选择器材需安全、精确,通过金属导线的电阻的额定电流确定出电流表的量程.通过比较金属导线的电阻与电流表内阻和电压表内阻的关系,确定电路的选择,若金属导线的电阻远小于电压表的内阻,采取外接法,若金属导线的内阻远大于电流表的内阻,采用内接法.
根据题意,结合电阻定律R=ρ
L
S
,即可求解.
解答:解:(I)金属导线的直径很小,因此通过螺旋测微器测量;
(II):①金属导线的最大电流I=
U
R
=
4
4
A
=1A,要求测量误差较小,应该选用的电流表A1;
②金属导线的电阻R=4Ω,由于R?RV,故应选电流表外接法.即选择甲图.
③根据电路图,连接实物图,注意电表的量程,及正负极.如图所示;
④根据电阻定律R=ρ
L
S
,已知S=π(
d
2
)2
,因此电阻率的表达式ρ=
R
L
π(
d
2
)2
=
πd2R
4L
;
故答案为:(2)螺旋测微器(千分尺);(3)①电流表A1;②甲;(4)ρ=
πd2R
4L
点评:解决本题的关键掌握器材选取的原则,即安全,精确.以及掌握电流表内外接哪种情况误差比较小,“大内偏大,小外偏小”.
本题出示了公式R=ρ
L
S
,能帮助学生更好的理解影响电阻大小的因素.本题也可以说是一道创新题,能考查学生的实验创新能力,是一道好题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(1)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①做好实验准备后,先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时需要记录的是        ,                 和               

②图乙中的F与F′ 两力中,方向一定沿AO方向的是_____。

③本实验采用的科学方法是        。

A.理想实验法                B.等效替代法

C.控制变量法                D.建立物理模型法

(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长L,金属丝的电阻大约为5先用伏安法测出金属丝的电阻R, 然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:

        A.电压表0-3V,内阻10k

        B.电压表0-15V,内阻50k

        C.电流表0-0.6A,内阻0.05

        D.电流表0-3A,内阻0.01

        E.滑动变阻器,0- 10

        F.滑动变阻器,0-100

①从图中读出金属丝的直径为              m m

②要求较准确地侧出其阻值,电压表应选       ,电流表应选       ,滑动变阻器应选       .(填序号)

    ③实验中他的实物接线如图所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误。

错误1                                                              

错误2                                                                 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)(9分)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①做好实验准备后,先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时需要记录的是       ,                和               

②图乙中的F与F′ 两力中,方向一定沿AO方向的是_____。

③本实验采用的科学方法是        。

A.理想实验法               B.等效替代法

C.控制变量法               D.建立物理模型法

(2)(9分)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长L,金属丝的电阻大约为5先用伏安法测出金属丝的电阻R, 然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:

        A.电压表0-3V,内阻10k

        B.电压表0-15V,内阻50k

        C.电流表0-0.6A,内阻0.05

        D.电流表0-3A,内阻0.01

        E.滑动变阻器,0- 10

        F.滑动变阻器,0-100

①从图中读出金属丝的直径为             m m

②要求较准确地侧出其阻值,电压表应选      ,电流表应选       ,滑动变阻器应选       .(填序号)

    ③实验中他的实物接线如图所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误。

错误1                                                              

 

错误2                                                                 

 

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年广东省高三2月月考理综物理部分 题型:实验题

(1)(9分)“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

①做好实验准备后,先用两个弹簧秤把橡皮条的结点拉到某一位置O,此时需要记录的是        ,                 和               

②图乙中的F与F′ 两力中,方向一定沿AO方向的是_____。

③本实验采用的科学方法是        。

A.理想实验法                B.等效替代法

C.控制变量法                D.建立物理模型法

(2)(9分)在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长L,金属丝的电阻大约为5先用伏安法测出金属丝的电阻R, 然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:

        A.电压表0-3V,内阻10k

        B.电压表0-15V,内阻50k

        C.电流表0-0.6A,内阻0.05

        D.电流表0-3A,内阻0.01

        E.滑动变阻器,0- 10

        F.滑动变阻器,0-100

①从图中读出金属丝的直径为              m m

②要求较准确地侧出其阻值,电压表应选       ,电流表应选       ,滑动变阻器应选       .(填序号)

    ③实验中他的实物接线如图所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误。

错误1                                                              

 

错误2                                                                 

 

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科目:高中物理 来源:河南省模拟题 题型:实验题

在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器则出金属丝的直径d用电流表测出通过金属丝的电流I,用电压表测出金属丝两端的电压U。
(1) 请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=_______(用上述测量物理量的字母表示);
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为l=_______cm,金属丝直径的测量值为d=_______mm,
(3) 用电流表和电压表测金属丝的电阻R时,由于电压表电流表内阻的影响,无论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差。如果按如图所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验由主要操作过程是:
第一步:先将R的滑动触头调到最左端,单刀双掷开关S1闭合,闭合开关S2,调节变阻器R1和R2,使电压表和电压表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、 I1;
第二步:保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,将单刀双掷开关S1向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。
请写出计算电阻的表达式Rx=_______。(用电压表和电流表示数表示)

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科目:高中物理 来源:河南省模拟题 题型:实验题

在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器则出金属丝的直径d用电流表测出通过金属丝的电流I,用电压表测出金属丝两端的电压U。
(1) 请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=_______(用上述测量物理量的字母表示);
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为l=_______cm,金属丝直径的测量值为d=_______mm,
(3) 用电流表和电压表测金属丝的电阻R时,由于电压表电流表内阻的影响,无论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差。如果按如图所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验由主要操作过程是:
第一步:先将R的滑动触头调到最左端,单刀双掷开关S1闭合,闭合开关S2,调节变阻器R1和R2,使电压表和电压表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、 I1;
第二步:保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,将单刀双掷开关S1向2闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。
请写出计算电阻的表达式Rx=_______。(用电压表和电流表示数表示)

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