本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
2021-2022学年粤教版(2019)必修第三册
3.3测量金属丝的电阻率
同步作业(解析版)
1.小张同学想测量构成滑动变阻器的金属丝的电阻率。于是,他找到了一个坏了的滑动变阻器,拆下一段长约1m、阻值约为100Ω的金属丝,进行如下测量。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,如图所示,则金属丝的直径d=______
mm。
(2)为了准确测量这段金属丝的电阻,小明找到如下器材:
电流表(量程0~50
mA)
电阻箱(0~99.99Ω)
一节干电池(电动势约1.5V)
开关一个、线夹一个、导线若干
①请你利用上述器材,帮他设计一个可以完成电阻测量的电路图,画在图甲的方框中_______。
②完善小明同学的实验步骤(步骤中出现的物理量均需给出相应的符号)。
a.去掉金属丝的绝缘漆,接在线夹上,如图乙所示;
b.按电路图连接实物;
c.调节电阻箱和线夹位置使电流表有一个较大的示数,除记录该电流表示数外还需记录________和_____________;
d.改变线夹的位置,调节电阻箱使电流表的示数不变,记录____和_______;
e.用米尺测量出___________;
f.写出电阻率的表达式:____________
(用实验过程中出现的物理量符号表示);
g.重复上述步骤进行多次测量取平均值。
2.在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,若待测电阻丝的电阻约为5
Ω,要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:
A.电池组(3
V,内阻约1
Ω)
B.电流表(0~3
A,内阻0.0125
Ω)
C.电流表(0~0.6
A,内阻约0.125
Ω)
D.电压表(0~3
V,内阻4
kΩ)
E.电压表(0~15
V,内阻15
kΩ)
F.滑动变阻器(0~20
Ω,允许最大电流1
A)
G.滑动变阻器(0~2000
Ω,允许最大电流0.3A)
H.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用___________(填写仪器前字母代号)。
(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时,应采用安培表___________接法,测量值比真实值偏___________(选填“大”或“小”)。
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,则读数为________mm。
(4)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=______。
3.有一根均匀的管线状导体,横截面如图甲所示,长约为5.0
cm,电阻值约为6
Ω。
可供选择的器材有:
A.电流表(量程0.6
A,内阻约为0.1
Ω)
B.电流表(量程3
A,内阻约为0.03
Ω)
C.电压表(量程3
V,内阻约为3
kΩ)
D.滑动变阻器(1
750
Ω,0.3
A)
E.滑动变阻器(15
Ω,3
A)
F.蓄电池(6
V,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
(1)使用游标卡尺测量管线状导体的长度如图乙所示,则管线状导体的长度L=________
cm。
(2)要精确测量管线样品的阻值,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(填选项前的字母)
(3)请将如图所示的实际测量电路补充完整________。
(4)已知管线状导体材料的电阻率为ρ,通过测量得出电压表示数为U,电流表示数为I,外径为d,要想求得管线状导体内形状不规则的中空部分的横截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是________,计算中空部分横截面积的表达式为S=________。
4.在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50
cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数应为________
mm(该值接近多次测量的平均值)。
甲
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为:电池组(电动势3
V,内阻约1
Ω)、电流表(内阻约0.1
Ω)、电压表(内阻约3
kΩ)、滑动变阻器R(0~20
Ω,额定电流2
A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
0.520
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图乙中的________图(填“a”或“b”)。
(3)图丙是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏____。
丙
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线______。由图线得到金属丝的阻值Rx=______
Ω(保留两位有效数字)。
丁
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为(______)
A.1×10-2
Ω·m B.1×10-3
Ω·m
C.1×10-6
Ω·m
D.1×10-8
Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的是(______)
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
5.小明同学想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,长度约。
①用螺旋测微器测量电阻丝直径,读数如图,则其直径d为_______。
②小明同学用一个电阻箱R()、一个小金属夹,按照图甲所示连接电路,在电阻丝上夹上与导线c相连的金属夹,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。然后进行了如下操作:
A.调节电阻箱,使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
B.将金属夹夹在电阻丝最左端,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
C.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;
D.断开开关;
E.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关系图线,图线在R轴的截距为,在L轴的截距为。
结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率_______(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
③若小明同学在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,使电阻率的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
6.某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率,设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表A1、A2,电阻箱R1、滑动变阻器R2、待测铅笔芯Rx、电源E、开关S及导线等。操作步骤如下:调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大;闭合开关,适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值;记录两个电流表A1、A2的示数分别为I1、I2。
请回答以下问题:
(1)在测量笔芯的直径时,先将笔芯轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动_______(选填“A”“B”或“C”),直到听到“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。选择笔芯的______(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为笔芯的直径。某次用螺旋测微器测量笔芯直径的结果如图所示,其读数是_______mm。
(2)若电流表的内阻可忽略,则电流表示数I2=________I1时,电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值。
(3)已测得该笔芯的长度L=20.00
cm,电阻箱R1的读数为5.00
Ω,根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率ρ=_______Ω·m。(结果保留3位有效数字)
(4)考虑到电流表的实际情况,利用(2)中方法,笔芯电阻的测量值________真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
7.在“测定金属的电阻率”实验中,
(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径d、某次测量时,螺旋测微器的示数如图1所示,则该合金丝直径的测量值d=___________mm。
(2)若测出合金丝长度为L,直径为d,电阻为R,则该合金电阻率的表达式ρ=___________。(用上述字母和通用数学符号表示)
(3)按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
A.待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5
Ω)
B.电源
(电动势4
V,内阻不计)
C.电流表(0~3
A,内阻约0.01
Ω)
D.电流表(0~0.6
A,内阻约0.2Ω)
E.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200?A,内阻rg为500Ω)
F.滑动变阻器(0~10
Ω,允许通过的最大电流l
A)
G.滑动变阻器(0~100
Ω,允许通过的最大电流0.3
A)
H.电阻箱R0(0~99999.9Ω)
为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选___________,滑动变阻器应选___________。(均填写仪器前的字母)
(4)按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于___________端(选填“a”或“b”)。
(5)甲同学按照图2电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图3所示。由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值Rx=___________Ω(保留两位有效数字)。
8.在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学进行了如下操作:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l,再用螺旋测微器测量金属丝的直径D。某次测量结果如图1所示,则这次测量的读数D=___________mm。
(2)为了合理选择实验方案和器材,首先使用欧姆表(1挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R。欧姆调零后,将表笔分别与金属丝两端连接。某次测量结果如图2所示,则这次测量的读数R=___________Ω。
(3)使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验,除电源(电动势为4V,内阻很小)、待测电阻丝、导线、开关外,电压表应选用___________,电流表应选用___________,滑动变阻器应选用___________(选填器材前的字母)。
A.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ)B.电压表V1(量程15V,内阻约15kΩ)C.电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)D.电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)E.滑动变阻器R1(总阻值10Ω,额定电流2A)F.滑动变阻器R2(总阻值100Ω,额定电流2A)
(4)若采用图3所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的___________点相连(选填“a”或“b”)。若某次测量中,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=___________。
(5)若采用图4的电路测量电阻率,图中的电流表内阻跟R0接近。闭合开关S,多次移动滑片P的位置改变电路中接入金属丝的有效长度,分别记录每次电流表的示数I和接入电路中金属丝的有效长度L。根据实验中所测的数据,作出的下列图像合理的是___________。
A.
B.
C.
D.
9.(1)某同学组装一个多用电表。可用的器材有:微安表头(量程100,内阻900);电阻箱(阻值范围0~999.9);电阻箱(阻值范围0~99999.9);导线若干。
要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表。组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡。
回答下列问题:
①在虚线框内画出电路图并标出和,其中
为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。(______)
②电阻箱的阻值_____;_____(保留到个位)
(2)小明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。他首先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l);
电流表(量程0~100mA,内阻约5);
电流表(量程0~0.6A,内阻约0.2);
电阻箱R(0~999.9);
开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下:
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。
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测阻值__________mm;
②实验中电流表应选择__________(选填“”或“”);
③小明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,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为,在L轴的截距为,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率__________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
④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是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小还是不产生影响。(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)
答:__________
10.在“测定金属丝的电阻率”实验中,提供的实验器材如下:
A.待测金属丝(电阻约)
B.电流表(,内阻约)
C.电压表(,内阻约)
D.滑动变阻器(,)
E.电源()
F.开关、导线若干
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径为___________。
(2)某同学采用图乙所示电路进行实验,请用笔画线代替导线,在图丙中将实物电路图连接完整。(_______)
(3)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最___________(选填“左”或“右”)端。
(4)实验得到几组、、的数据,用计算出相应的电阻值后作出图线如图丁所示,取图线上的两个点间的数据之差和,若电阻丝直径为,则电阻率_______(用、、表示)。
(5)采用上述测量电路和数据处理方法,电流表内阻对本实验结果_______(选填“有”或“无”)影响。
11.为探究盐水的电阻率,a、b两兴趣小组用透明塑料板自制了一个长方体容器,其左、右两侧面内壁紧贴金属铜薄板(板的厚度和电阻的影响可忽略不计),铜薄板上端分别带有接线柱A、B,在容器外侧垂直底面粘一透明塑料刻度尺,其0刻度与容器内底面对齐。容器内表面长L,宽d、把ab接在如图甲所示电路中,他们通过加入盐水来改变溶液的高度h(始终在容器最大高度内)。
(1)A组方案如下:
a、闭合开关S1,单刀双掷开关S2扳到“1”位置,调节电阻箱R1,使电流计为某一适当的读数I,测量并记下盐水高度h1;
b、保持R1不变,开关S2扳到“2”位置,调节R2使得电流计读数为I时,R2的读数即为高度h1的盐水的阻值;
c、改变盐水高度h,重复步骤a、b,记录每次盐水高度h和电阻箱R2的阻值R,以R为纵轴,为横轴可得到如图乙所示的___________(填“Ⅰ线”或“Ⅱ线”),根据图像中标注的有关字母,可得盐水的电阻率的表达式为ρ=___________。
(2)b组方案如下:
a、闭合开关S1,单刀双掷开关S2扳到“1”位置,调节电阻箱R1,使电流计为某一适当的读数I,测量并记下盐水高度h1和电阻箱的读数R;
b、开关S2位置不变,改变盐水高度h,调节R1使得电流计读数为I时,记录每一次盐水高度h和电阻箱R1的阻值R,在图乙中做出另一条直线;
c、根据图像中标注的有关字母,可得盐水的电阻率表达式为ρ=___________。
(3)因为本实验电流计不是理想电流表,对a、b两组方案电阻率的测量结果___________。
A.仅A组有影响
B.仅B组有影响
C.两组均有影响
D.两组均无影响
12.
同学们测量某电阻丝的电阻,所用电流表的内阻与相当,电压表可视为理想电压表。
(1)若使用图甲所示电路图进行实验,要使得的测量值更接近真实值,电压表的a端应连接到电路的________点(选填“b”或“c”);
(2)测得电阻丝的U-I图如图乙所示,则为________?(保留两位有效数字);
(3)实验中,随电压进一步增加,电阻丝的温度逐渐变大。某同学发现对热电阻丝吹气,其阻值会变化,他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下,得到电阻丝的电阻随风速v(用风速计来测量)的变化关系如图丙所示,由图可知:当风速增加时,会________(选填“增大”或“减小”)。在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10V,需要将滑动变阻器Rw的滑片向________端调节(选填“M”或“N”);
(4)为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如图丁所示的电路,其中R为两只阻值相同的电阻,为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影响,电压表为待接入的理想电压表。如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表的“+”端和“?”端应分别连接到电路中的________。
A.b点和d点
B.d点和b点
C.a点和b点
D.b点和c点
参考答案
1.0.531
线夹的位置M
电阻箱的示数R1
线夹的位置N
电阻箱的示数R2
两次线夹位置M、N间的距离L
【详解】
(1)[1]由题图可知
[2]本实验由于缺少电压表,所以不能采用传统的伏安法测量电阻率。我们可以通过控制电路中电流一定,即总电阻一定,通过改变电阻箱和电阻丝接入回路的阻值,找到电阻丝的阻值与长度的关系,进而求出电阻率,因此电阻箱、电阻丝和电流表应串联,如图所示。
[3][4]
[5][6]根据上面对实验原理的介绍可知,在步骤c中,除了记录电流表的示数外还需记下此时线夹的位置M和电阻箱的示数R1。在步骤d中,改变线夹的位置后,调节电阻箱使电流表的示数不变,记录此时线夹的位置N和电阻箱的示数R2。
[7]为了求出电阻丝的阻值与长度的关系,需要用米尺测量出两次线夹位置M、N间的距离L。
[8]设步骤c中电阻丝接入电路的阻值为RM,步骤d中电阻丝接入电路的阻值为RN,则有
R1+RM=R2+RN
M、N间的电阻为
根据电阻定律有
解得电阻率为
2.ACDFH
外
小
0.900
【详解】
(1)[1]
电池组电压又是3
V,电压表选D;
流过金属丝的最大电流
故电流表选C;
由于待测电阻的电阻值比较小,滑动变阻器选总阻值小的便于调节,故选滑动变阻器F;
另外电池组A、导线、开关H。
(2)[2]因为
电流表选择外接法。
[3]由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,故电阻测量值比真实值偏小。
(3)[4]
该金属丝直径应为
(4)[5]根据
解得
3.5.01
A
E
管线状导体长度L
-
【详解】
(1)[1]游标卡尺的精度为0.1
mm,所以管线状导体的长度
L=(50+1×0.1)
mm=5.01
cm.
(2)[2][3]因管线状导体的阻值约为6
Ω,电压表的量程为3
V,则电流最大约为0.5
A,故电流表应选A.为调节方便,应选用总阻值与管线状导体相差不大的滑动变阻器E.
(3)[4]Rx≈6
Ω则
故测量电路应为电流表外接法电路.因滑动变阻器的总阻值大于管线状导体阻值,且实验中不要求电压从零开始调节,故滑动变阻器为限流接法,如图所示.
(4)[5][6]管线状导体长度为L,由导体电阻公式得
可得
4.0.397(0.395~0.399均正确)
a
见解析
见解析
4.5(4.3~4.7均正确)
C
CD
【详解】
(1)[1]螺旋测微器的读数为0mm+0.01mm×39.7=0.397mm
(2)[2]通过给定的数据发现电压接近从零开始,故滑动变阻器采用的是分压式接法,即a图;
(3)[3]对滑动变阻器的分压接法,连线是应使测量电路开始时分得的电压为零,则实物连线如图;
(4)[4][5]如图所示,图线应过原点,且使大多数点在一条直线上,不在直线上的点均匀分布在直线两侧。图线的斜率反映了金属丝的电阻,所以
(5)[6]由
取d=4×10-4
m、L=0.5
m、R=4.5
Ω,解得
ρ=1×10-6
Ω·m
(6)[7]A.由于读数引起的误差属于偶然误差,A错误;
BC.由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差,若将电流表和电压表的内阻计算在内,则可以消除系统误差,B错误,C正确;
D.利用U-I图像处理数据,相当于多次测量取平均值,可以减小偶然误差,D正确。
故选CD。
5.0.260
相等
【详解】
(1)[1]由图示螺旋测微器可知,其示数为
[2]由实验步骤可知,外电路电阻不变,由串联电路特点可知,外电路总电阻为
由图像可知,当电阻丝接入电路的长度为零是,电路总电阻为
则有
图像斜率为
则电阻率为
(2)[3]应用图像法处理实验数据,电流表内阻对实验结果没有影响,电阻率的测量值与真实值相等。
6.C
不同
1.000
mm
1.96×10-5
小于
【详解】
(1)[1][2][3]在测量笔芯的直径时,先将笔芯轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动C,直到听到“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。选择笔芯的不同位置进行多次测量,取其平均值作为笔芯的直径。某次用螺旋测微器测量笔芯直径的结果,其读数是1mm+0.01mm×0.0mm=1.000mm。
(2)[4]根据电路结构可知,若电流表的内阻可忽略,则电流表示数I2=I1时,电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值。
(3)[5]根据
解得
带入数据解得
ρ=1.96×10-5Ω·m
(4)[6]考虑到电流表的内阻影响,利用(2)中方法,笔芯电阻等于电流表内阻合电阻箱电阻之和,则笔芯电阻的测量值小于真实值。
7.1.170
D
F
b
4.5
【详解】
(1)[1]由图示螺旋测微器可知,其示数为
(2)[2]合金丝的电阻
解得电阻率
(3)[3][4]电路最大电流约为
电流表应选择D;为方便实验操作滑动变阻器应选择F;
(4)[5]由图2所示电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,为保护电路闭合开关前滑片应置于b端;
(5)[6]根据图22所示电路,由欧姆定律可知,合金丝阻值
8.0.517±0.02
3
A
C
E
b
BC
【详解】
(1)[1]螺旋测微器的读数为:固定刻度读数+可动刻度读数分度值=0.5mm+1.70.01mm=0.517mm。
(2)[2]欧姆表读数为:表盘刻度倍率=3=。
(3)[3]由于电源电动势为4V,内阻很小,所以电压表选择电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ),则选A。
[4]待测电阻约3,电路的总电流最大值约1A左右,所以电流表采用电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)则选C。
[5]电路中电阻较小,滑动变阻器采用限流式接法,为了方便调节,采用滑动变阻器R1(总阻值10Ω,额定电流2A),所以选E。
(4)[6]根据大内小外规律可知采用伏安法外接法来测量电路,所以电压表的左端应与电路中的b点相连。
[7]电阻率为
(5)[8]根据闭合电路欧姆定律有
整理可得
则有
,
,
所以BC正确;AD错误;
故选BC。
9.
100
2910
0.728~0.732
不产生影响
【详解】
(1)①[1]改装为电流表则需要并联一个小电阻,改装为电压表则需要串联上一个大电阻,则改装后电路图如图所示
②[2][3]根据串并联规律有
代入数据可得
,
联立解得
,
(2)①[4]螺旋测微器的读数为:固定刻度的读数+可动刻度的读数分度值=0.5mm+22.90.01mm=0.729mm(0.728~0.732)。
②[5]由欧姆定律可知
所以实验中电流表应选择。
③[6]由于电流表的读数保持不变,则电路的总电阻保持不变,则
,
整理可得
由图像可知
解得
④[7]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不产生影响,因为验实原理与电流表的内阻无关,所以不会产生影响。
10.2.200
左
无
【详解】
(1)[1]螺旋测微器固定尺的读数为2mm,可动尺的读数为
所以金属丝的直径为
(2)[2]对照电路图将实物电路图连接完整如图:
(3)[3]在开关闭合前,应使金属丝的电流为零,故滑动变阻器的滑片应置于最左端。
(4)[4]根据可得
所以
(5)[5]由于电流表的分压作用,实际电阻丝的电阻
但本实验采用的数据为
与电流表的内阻无关,因此采用上述测量电路和数据处理方法,电流表内阻对本实验结果无影响。
11.Ⅱ线
D
【详解】
(1)[1][2]A组方案采用等效替代法测盐水的电阻,保持R1不变,开关S2扳到“2”位置,调节R2使得电流计读数为Ⅰ时,R2的读数即为长度为L1的盐水的阻值;由电阻定律得
R随的增大而变大,图线如图乙所示的Ⅱ线,R-图像的斜率
解得
(2)[3]B方案采用补偿法测盐水的电阻,实验控制干路电流不变,电路总电阻不变,
整理得
R-图像斜率的绝对值
解得
(3)[4]由求出的电阻率的表达式可知,两种方案,电流表内阻不影响测量结果,故D正确。
12.c
4.1
减小
M
A
【详解】
(1)[1]由于电阻丝的电阻和电流表的内阻相当,且电压表可视为理想电压表,所以电流表外接时测量的电阻值更接近真实值;
(2)[2]分析U-I图像,图线的斜率即电阻丝的电阻,则
(3)[3][4]由图丙可知,当风速增大时,电阻丝的电阻减小,在风速增大的过程中,由于电阻丝的电阻减小,要保持电阻丝两端的电压不变,需要增大与电阻丝并联那部分电阻阻值,所以应将滑动变阻器Rw的滑片向M端调节;
(4)[5]风速为零时,由于a、b间与d、c间的电阻之比等于a、b间与b、c间的电阻之比,所以d、b两点的电势相等,但风速增大时,d点电势降低,所以电压表的“+”端和“?”端分别接b、d两点时,能满足电压表的示数从零开始增加,故A正确,BCD错误。