2019人教版必修第三册 第十一章 电路及其应用 第三节 实验:导体电阻率的测量 同步练习
一、实验题
1.(1)用50分度的游标卡尺测量某一工件长度,读数如图所示,其读数为____mm;
(2)如图所示为一种工程用纤维尺,尺长100m,最小刻度为1cm;
①下面为测量某一建筑物长度时记录的数据,正确的是___________
A.60.0m B.60.00m C.60.000m D.60.0000m
②科学研究中,把测量值与真实值之差成为绝对误差,绝对误差与真实值的比值称为相对误差。相对误差通常表示成百分比形式。测量的相对误差则不仅与所用测量工具有关,而且也与被测量的大小有关,当用同一种工具测量时,被测量的数值越大,测量结果的相对误差就越小。若要求测量的相对误差不超过5%,则用该尺测量的长度小于______m时就不再符合要求。
2.为了测量一段均匀材料制成的圆柱体的电阻率(电阻在200﹣250Ω之间),现给定电压表V(量程6V、内阻约为5kΩ)、电流表A(量程30mA、内阻约为40Ω)、滑动变阻器R(0﹣15Ω)、电源(E=6V)、开关S及导线若干.
(1)设计测量圆柱体电阻Rx的电路图,并画在虚线框内________;
(2)如图(a)所示中的6个点分别表示实验中测得的电压表和电流表6组U、I的值,试根据图(a)求出圆柱体电阻Rx=________Ω(结果保留2位有效数字)
(3)用50分度的游标卡尺测得该圆柱体的长度l如图(b)所示,则l=________mm;用螺旋测微计测圆柱体的直径d如图(c)所示,则d=________mm.
(4)由以上数据求出ρ=________(保留两位有效数字)
3.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻Rx,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm。
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表0~3 V,内阻10 kΩ
B.电压表0~15 V,内阻50 kΩ
C.电流表0~0.6 A,内阻0.05Ω
D.电流表0~3 A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0~20Ω
F.滑动变阻器,0~1000Ω
①要求较准确地测出其阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(填序号)
②实验中实物接线如图所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误。
错误1:__________________
错误2:__________________
4.兴趣学习小组将电压表改装成测量物体质量的仪器,如图1所示。所用实验器材有:
直流电源:电动势为E,内阻为r;
理想电压表V:量程0~3V;
滑动变阻器R:规格;
竖直固定的粗细均匀的直电阻丝:总长为,总阻值为;
竖直绝缘弹簧:下端固定于水平地面,上端固定秤盘,弹簧上固定一水平导体杆,导体杆右端点P与直电阻丝接触良好且无摩擦;开关S以及导线若干。
实验步骤如下:
(1)秤盘中未放被测物前,将导体杆右端点P置于直电阻丝上端a处,秤盘处于静止状态。
(2)直流电源的图象如图2所示,则电源电动势___________V,内阻___________。
(3)在弹簧的弹性限度内,在秤盘中轻轻放入被测物,待秤盘静止平衡后,导体杆右端点P正好处于直电阻丝下端b处,要使此时电压表达到满偏,则滑动变阻器R接入电路的阻值为___________。已知弹簧的劲度系数,当地重力加速度,则被测物的质量___________。由此在电压表的刻度盘上标示相应的质量数值,即将该电压表改装成了测量物体质量的仪器,则质量刻度是___________(填“均匀”或“非均匀”)的。
(4)直流电源使用较长时间后,电动势E减小,内阻r增大。在此情况下,被测物体质量的测量值与真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
5.佛山市九江大桥撞船事故发生后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索某校研究性学习小组的同学们就想进一步了解这新悬索,于是上网查了相关资料:建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长,其伸长量不仅与拉力的大小有关,还和金属材料的横截面积有关,对同一种金属,其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值是一个常数,这个常数叫做杨氏模量。用E表示,即:。同学们为探究其是否正确,根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝、不同质量重物、螺旋测微器、游标卡尺、米尺、天平、固定装置等。设计的实验如图所示。
同学们取一段金属丝水平固定在固定装置上,将一重物挂在金属丝的中点,其中点发生了一个微小下移h(横截面面积的变化可忽略不计),用螺旋测微器测得金属丝的直径为D;用游标卡尺测得微小下移量为h;用米尺测得金属丝的原长为2L;天平测出重物的质量m(不超量程)。(图中△L未知)
(1)在一次测量中:
a.螺旋测微器,其示数为________mm;
b.游标卡尺,其示数为________mm(放大快对齐的那一部分);
(2)用以上测量的字母表示该金属丝的拉力F=________。
(3)用以上测量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=________。
6.小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大,某同学利用实验探究这一现象,所提供的器材有:
A.电流表(A1)量程0-0.6A,内阻约0.125Ω
B.电流表(A2)量程0-3A,内阻约0.025Ω
C.电压表(V1)量程0-3V,内阻约3kΩ
D.电压表(V2)量程0-15V,内阻约15kΩ
E.滑动变阻器(R1)总阻值约10Ω
F.滑动变阻器(R2)总阻值约200Ω
G.电池(E)电动势3.0V,内阻很小
H.导线若干,电键K
该同学选择仪器,设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据:
I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50
U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
(1)请你推测该同学选择的器材是:电流表为______,电压表为______;滑动变阻器为______(以上均填写器材代号);
(2)请你推测该同学设计的实验电路图并画在方框中。
(____)
7.某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表的读数如图所示,则它们的读数依次是 ______ mm、 ______ A.
8.甲、乙两个同学使用完全相同的器材用伏安法测量同一未知电阻Rx的阻值,给定器材为:待测电阻Rx;电流表mA(量程0﹣5mA,内阻约为10Ω);电压表V(量程为0~3v,内阻约为3000Ω);最大阻值为1700Ω的滑动变阻器;电源E(电动势约3V);开关S、导线若干,甲、乙两个同学的测量的数据处理结果分别如图甲、乙所示.
(1)由图甲得Rx=_____Ω;由图乙得Rx=_____Ω;
(2)在图丙、丁的虚线线框中分别画出甲、乙两同学所用的测量电路_________,并由测量结果判定_____同学测量结果较为准确.
9.某同学想描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:
A.电压表V(量程为0~5V,内阻约5k)
B.电流表A1(量程为0~25mA,内阻约0.2)
C.电流表A2(量程为0~0.6A,内阻约0.1)
D.滑动变阻器R1(0~10,额定电流1.5A);
E.滑动变阻器R2(0~1000,额定电流0.5A)
F.定值电阻R0(R0=1000)
G.直流电源(电动势6V,内阻忽略不计)
H.电键一个、导线若干
(1)该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路,得到热敏电阻电压和电流的7组数据(如下表),
请你在方格纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线_________.
(2)由此曲线可知,该热敏电阻的阻值随电压的增大而_______(选填“增大”或“减小”).该同学选择的电流表是___(选填“B”或“C”),选择的滑动变阻器是___(选填“D”或“E”)
(3)请在下面的方框中画出该同学完成此实验的电路图_________(热敏电阻符号为 ).
10.现有一块灵敏电流计A1,量程为200 μA,内阻约为1kΩ,要精确测出其内阻Rg,提供的器材有:
电流表A2(量程为1 mA,内阻r=50 Ω);
滑动变阻器R(阻值范围为0~30 Ω);
定值电阻R1(阻值R1=100 Ω);
定值电阻R2(阻值R2=3kΩ)
电源E(电动势约为4.5 V,内阻很小);
单刀单掷开关S一个,导线若干.
(1)请利用上述所有器材,设计出合理的、便于多次测量的实验电路图,并保证各电表的示数超过其量程的,将电路图画在题中的虚线框中___________。
(2)在所测量的数据中选一组,用测量量和已知量来计算G表的内阻,表达式为Rg=________,表达式中各符号表示的意义是___________________________________.
11.某同学欲测定一捆导线的直径和实际长度。
(1)除去这捆导线两头的一小段导线的橡胶,用螺旋测微器测得其横截面直径的示数如图甲所示,则其直径d=____mm;
(2)按正确的操作步骤,用多用电表的电阻挡粗测得这捆导线的电阻Rx约为120Ω。
(3)为了更精确地测量这拥导线的电阻Rx,采用图乙所示电路,提供的器材有
A.蓄电池E(电动势为4V,内阻不计);
B.电压表V(量程为3V,内阻约为3kΩ);
C.电流表A1(量程为600mA,内阻约为0. 05Ω);
D.电流表A2(量程为30mA,内阻约为0.5Ω);
E.滑动变阻器(最大阻值为100Ω,允许通过的最大电流为1.0A);
F.开关S,导线若干。
①为了减小实验误差。电流表应选用_____(选填“C”或“D”),接电压表导线的c端应接在_____。(选填“a”或“b”)处;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,根据电压表和电流表的示数测得这拥导线的电阻为126Ω;
③用同样的方法,按正确的操作步骤,测得1 m长同样导线的电阻为1.20Ω,则这捆导线的实际长度为_______m。
12.某校课外兴趣小组要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下
(1)用游标卡尺测量其长度,示数如图甲所示,由图可知其长度L=___________;
(2)用螺旋测微器测量其直径,示数如图乙所示,由图可知其直径D=___________;
(3)实验小组决定使用伏安法测量圆柱体的电阻,已知其电阻约为,实验所用直流电源的电动势约为、内阻可忽略,电流表V的量程为、内阻约为,电压表V的量程为、内阻约为,滑动变阻器阻值的变化范围为,允许通过的最大电流为,为减小测量误差,实验中实验电路应采用丙图中的___________ ;(R代表圆柱体的电阻)
(4)若电流表的示数为I,电压表的示数为U;圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为=___________。
13.某实验小组要准确地测量一段阻值约为、粗细均匀的金属丝的电阻率,实验室提供了以下器材:
A.电流表A1(量程为,内阻)
B.电流表A2(量程为,内阻)
C.电压表V(量程为,内阻约为)
D.滑动变阻器(最大阻值为,允许通过的最大电流为)
E.定值电阻、定值电阻)
F.直流电源(电动势,内阻很小)
G.开关一个、导线若干
H.螺旋测微器、刻度尺
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图1所示,则金属丝直径的读数为______。
(2)为了尽可能精确地测量金属丝的电阻率,应选用图2中的电路_______(填字母代号);用此电路测得该金属丝电阻的表达式_______(已知电表A1的示数为,A2的示数为,V的示数为)。
A. B. C. D.
(3)根据你所选择的电路图,用笔画线代替导线把所需的器材连接成实物图电路________。
14.有一根粗细均匀的圆柱形导电材料样品,现测其电阻率。
(1)先用游标卡尺测得其长度如图甲所示,则长度______;再用螺旋测微器测得其直径如图乙所示,则直径______;
(2)已知实验中所用的电源(不宜在长时间、大功率状况下使用)电动势,内阻很小,滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,样品阻值约为5Ω,电压表内阻约20kΩ,但电流表内阻准确值为,则准确测量样品电阻的最佳电路是下图中______的电路,此时测得电流为I、电压为U,则样品电阻率______(用题中字母代号表示)。
A. B. C. D.
15.读出螺旋测微器和游标卡尺的正确读数,填在答题卡对应的位置;
甲:___________________;乙:_______________________;
16.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为___mm。
(2)用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为___mm。
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为___Ω。
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4 mA,内阻约50 Ω) 电流表A2(量程0~10 mA,内阻约30 Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ) 电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)
滑动变阻器R2(阻值范围0~2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A)
开关S,导线若干。
为使实验误差较小,电流表应选___,电压表应选___, 滑动变阻器应选____(填器材的代号)。
17.下图中的游标卡尺读数为__________mm,螺旋测微器读数为__________mm
18.如图所示,某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验,将直径为d的待测金属丝固定在接线柱、上,在金属丝上安一个小金属滑片,连接好电路,电路中是保护电阻.已知电压表的内阻远大于金属丝的电阻,电压表的分流作用可以忽略不计. 闭合开关后电流表A的读数为,调节滑片的位置,分别测量出长度及所对应的电压值,并根据实验数据作出图象如图所示.
(1)试根据设计方案在虚线方框中画出电路原理图_______
(电路原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注)
(2)根据你所画的电路原理图在题中所给的实物图上画出连接导线_______.
(3)在图线上取一点点的横坐标值为,纵坐标值为,由此可得该金属丝的电阻率为____________(用题目中所给的字母表示).
19.(1)某同学利用伏安法测电阻,已知待测电阻的阻值大约10Ω左右,电压表的内阻为10KΩ,电流表的内组为0.2Ω,则实验中该同学应采用的电路图是_________
(2)根据所选电路图连接实物
(3)若电压表量程为0-15V,电流表量程为0-0.6A则如图所示读数为_________ __________
二、填空题
20.(1)用游标卡尺测量某钢管的外径,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图1所示,其读数为_____cm.
(2)如图2所示,螺旋测微器测出的某物件的宽度是_____mm.
21.读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数, 游标卡尺读数为________mm,螺旋测微器读数为________mm。
22.用如图所示的游标卡尺测量某物体的长度,由图可知其长度为_____mm;用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为______mm
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.11.50 C 0.200
【详解】
(1)[1]50分度的游标卡尺,精确度是0.02mm,游标卡尺的主尺读数为11mm,游标尺上第25个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为25×0.02mm=0.50mm,所以最终读数为:11mm+0.50mm=11.50mm
(2)[2]纤维尺的分度值为1cm,读数应精确到1cm=0.01m,在准确值后应再估读一位,以m为单位,测量结果在小数点后应有3位数
A.60.0m,小数点后有1为数,故A错误;
B.60.00m,小数点后有2位数,故B错误;
C.60.000m,小数点后有3位数,故C正确;
D.60.0000m,小数点后有4位数,故D错误。
故选C
(3)[3]纤维尺的分度值为1cm,用该尺测量的最大绝对误差是1cm=0.01m,设测量的最小长度为L,则相对误差为
解得
则用该尺测量的长度小于0.200m时就不再符合要求
2.如图;
2.3×102 11.16; 1.999 6.5×10﹣2Ω m
【解析】
【分析】
根据待测电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,根据待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法,然后作出电路图;根据坐标系内描出的点作出图象,然后根据图示图象应用欧姆定律求出电阻阻值;游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数,螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数;应用电阻定律可以求出电阻率.
【详解】
(1)电阻阻值在200-250Ω之间,电压表V内阻约为5kΩ,电流表A内阻约为40Ω,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,滑动变阻器R最大阻值为15Ω,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示:
(2)根据坐标系内描出的点作出图象如图所示:
由图示图象可知,待测电阻阻值:;
(3)由图示螺旋测微器可知,其示数:l=11.1mm+3×0.02mm=11.16mm;
由图示螺旋测微器可知,其示数:d=1.5mm+49.9×0.01mm=1.999mm;
(4)待测电阻阻值,电阻率.
【点睛】
本题考查了实验电路设计、游标卡尺与螺旋测微器读数、求电阻与电阻率,要掌握实验器材的选取原则,确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键.以及掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,注意一个读数需估读,一个不需估读.
3.0.679(0.677~0.681 mm均可) A C E 错误1:导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2:采用了电流表内接法
【详解】
(1)[1]由于可动刻度的“0”在固定刻度下方,因此固定刻度的读数为0.5mm,可动刻度读数为0.01×18.0mm=0.180mm,所以最终读数为:0.5mm+0.180mm=0.680mm;
(2)①[2]因两节新的干电池的电动势为3V,所以电压表应选0-3V,故选A;
[3]因金属丝的电阻大约为5Ω,流过电流表金属丝的电流大约
故电流表应选C;
[4]为调节方便及调节范围尽可能广,滑动变阻器应选分压式,选小电阻,故应选E;
②[5][6]又因为
所以电流表应用外接法,所以该同学实物接线中的两处明显错误是①导线连接在滑动变阻器的滑片上; ②采用了电流表内接法。
4.4.0 1.0 2 10 均匀 偏小
【详解】
(2) [1][2]由于图线与纵轴交点表示电动势,图线斜率表示内阻,可得
(3)[3]电压表达到满偏时,设滑动变阻器R接入电路的阻值为,可得
解得
[4][5]由平衡条件可得
解得
因为电压表示数与弹簧形变成正比,被测物的质量也与弹簧形变成正比,所以将该电压表改装成测量物体质量的仪器,则质量刻度是均匀的。
(4)[6]直流电源使用较长时间后,电动势E减小,内阻r增大,电路中电流偏小,当右端点P处于相同位置时,电压表示数较小,改装成的测量物体质量的仪器的示数与被测物的质量的真实值相比偏小。
5.3.852 8.94
【详解】
(1)a.[1]螺旋测微器的固定刻度为3.5mm,可动刻度为
35.2×0.01mm=0.352mm
所以最终读数为
3.5mm+0.352mm=3.852mm
b.[2]游标卡尺的主尺读数为8mm,游标读数为
47×0.02mm=0.94mm
所以最终读数为8.94mm
(2)[3]设轻绳与水平方向的夹角为,对重物受力分析,可得
由几何关系可得
联立解得
(3)[4]由几何关系可得
解得金属丝的变化量为
根据杨氏模量的表达式
其中
联立解得
6.A C E
【详解】
(1)[1][2][3]由表中数据可知,电流最大值为0.5A,故电流表选择A,电压的最大值为2.0V,故电压表选择C,电流和电压从0开始变化,故选择的是分压式接法,选择阻值小的滑动变阻器,故滑动变阻器选择E。
(2)[4]由前面分析可知,滑动变阻器用分压式接法,小灯泡电阻较小,故电流表选择外接,故电路图如图
7. 0.900 0.42
【解析】金属丝的直径:0.5mm+0.01mm×40.0=0.900mm;电流表的读数:0.42A.
8.870 750 甲
【分析】
(1)U﹣I图象的斜率等于电阻阻值,根据图示图象求出待测电阻阻值.(2)伏安法测电阻采用电流表外接法时,由于电压表分流,所测电流偏大,电阻测量值小于真实值;电流表采用内接法时,由于电流表分压,所测电压偏大,电阻测量值大于真实值;根据电阻测量值大小判断电流表接法,然后作出对应的实验电路图.根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法.
【详解】
(1)由U﹣I图象可知,电阻测量值:,;
(2)甲与乙的实验电路图分别如丙图、丁图所示:
甲的测量值大于乙的测量值,由于两同学使用相同的实验器材,因此甲采用的是电流表内接法,乙采用的是电流表外接法,他们的实验电路图如图所示;由甲乙的测量结果可知,待测电阻阻值约为1000Ω,电流表内阻约为10Ω,电压表内阻约为3000Ω,相对来说,待测电阻阻值远大于电流表内阻,应该采用电流表内接法,甲的测量结果较准确.
【点睛】
伏安法测电阻有两种实验电路,电流表的外接法与内接法,当电压表内阻远大于待测电阻阻值时采用电流表外接法,当待测电阻阻值远大于电流表内阻时采用内接法.
9. 减小 B D
【详解】
(1) 根据表中数据在坐标纸上描点,再用平滑的曲线连接各点,作出图象如图所示:
(2)图象的斜率表示电阻R的倒数,根据图象可知斜率逐渐增大可知:该热敏电阻的阻值随电压的增大而减小,电流的变化范围为0-20mA,所以电流表选择B,滑动变阻器的特点是:电阻大的调节精度低,电阻变化快,操作不方便,故选小电阻的R1,故选D;
(3)由表中实验数据可知,电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;
由表中实验数据可知,待测电阻阻值约为;,,满足是大电阻,电流表应采用内接法;
实验电路图如图所示:
【点睛】
本题考查了作图象、实验器材的选择、设计实验电路图,电压与电流从零开始变化时,滑动变阻器只能采用分压接法.
10.见解析 I2表示A2表的示数,I1表示A1表的示数,r表示A2表内阻,R1表示定值电阻
【详解】
(1)[1]精确测量电阻,需要测量多组数据,因此,滑动变阻器采用分压接法;电路中只要测出灵敏电流计A1即可,而电路中缺少电压表,需要将电流表A2改装成电压表,由于灵敏电流计A1两端的电压约为
并且各电表的示数超过其量程的,因此将电流表A2与定值电阻R1串联改装成的电压表量程为
由于整个电路分得的电压过低,故把定值电阻R2当作保护电阻,串联在电路中,电路图如图所示
(2)[2][3]根据欧姆定律可得
其中,I2表示A2表的示数,I1表示A1表的示数,r示A2表内阻,R1表示定值电阻。
11.0.250 D b 105
【详解】
(1)[1]待测导线的直径
d=0.01mm×25.0=0.250mm
(3)①[2]通过导线的电流约为
电流表应选用D;
[3]因
Ω
故应选择电流表内接法,即c端应接在b处。
③[4]根据题意可知,待测导线的实际长度为
12.4.240 4.950 A
【详解】
(1)[1]由题图甲可知,游标尺是20分度的,游标尺的精度是。游标卡尺的示数为
(2)[2]由题图乙可知。螺旋测微器的示数为
(3)[3]因为,所以电流表应采用外接法;待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为测量多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,因此应选择图A所示电路图。
(4)[4]圆柱体电阻
出电阻定律
解得电阻率
13.1.700(均可) C
【详解】
(1)[1]根据螺旋测微器读数规则,金属丝直径
;
(2)实验的根本是对电阻丝电阻的测量,对于实验电路部分,分析器材发现电源电动势为,电压表的量程为可用,但是电路中的最大可能电流等于
,
对于A、B两电路,因电流表A1量程太小,要保证电流表的安全使用,电压表根本无法读数,所以A、B两电路不可行;对于C、D两电路,考虑到电流表的内阻已知,电流表A1可当做电压表使用,量程为
,
电流表A2和被测电阻支路的最大电压约为
,
所以实验过程中两电表都可以有较大角度的偏转,保证了测量的精确度,所以C、D两实验电路部分可行;接下来判断保护电阻选择,因为
,所以保护电阻选择定值电阻;由于滑动变阻器的总阻值为,所以控制电路来用分压接法,综上所述,实验电路应选C。电阻
。
(3)根据所选择的电路图连接的实物图见答案。
14.3.040 3.205(3.203~3.206均可) B
【详解】
(1)[1][2]用游标卡尺测得其长度3cm+0.05mm×8=3.040cm;
用螺旋测微器测得其直径3mm+0.01mm×20.5=3.205mm;
(2)[3]因电流表内阻准确,则可采用安培表内接;滑动变阻器的阻值0~10Ω,则可采用限流电路,则电路图选B。
[4]根据
而
解得
15. 6.820 、6.821、6.822均可以 23.30
【解析】螺旋测微器的读数为
游标卡尺的读数为
16.50.15 4.700 220 A2 V1 R1
【详解】
(1)[1]游标卡尺读数为
L=50mm+3×0.05mm=50.15mm
(2)[2]螺旋测微器的读数为
d=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm
(3)[3]欧姆表的读数为
R=22×10Ω=220Ω
(4)[4][5][6]直流电源电动势4 V,则电压表选择V1;根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的最大电流为
所以电流表应选A2;由于要求“测得多组数据”,所以变阻器应用分压式接法,应选择阻值小的变阻器R1。
【点睛】
应掌握游标卡尺与螺旋测微器的读数方法。通过估算电路中的最大电流来选择电流表的量程;若有“测得多组数据”要求或要求电流从零调时,变阻器应用分压式接法,选择阻值小的变阻器时方便调节。
17.29.8 0.900
【详解】
[1]游标卡尺的主尺读数为:29mm,游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为8×0.1mm=0.8mm,所以最终读数为:29mm+0.8mm=29.8mm。
[2]螺旋测微器的固定刻度为0.5mm,可动刻度为40.0×0.01mm=0.400mm,所以最终读数为0.5mm+0.400mm=0.900 mm。
18.; ;
【详解】
(1)[1]电源、电流表、待测金属丝、保护电阻组成串联电路,由题意知:电压表的内阻远大于金属丝的电阻,电压表的分流作用可以忽略不计,电流表应采用外接法,电路图如图所示。
(2)[2]结合实验原理图,依次连接电路如图
(3)[3]由欧姆定律可得,电阻丝电阻,由电阻定律得
得
19.A 5.4V 0.50A
【解析】
【详解】
(1)根据题意可知:,所以电流变采用外接法。
(2)根据A电路图连接实物图,如图所示:
(3)电压表量程为15V,最小分度为0.5V,则读数为:5.4V;电流表量程为0.6A,最小分度为0.02A,则其读数为:0.50A。
20.5.44 5.695
【详解】
试题分析:解决本题的关键掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法,螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.
解:(1)游标卡尺的固定刻度读数为5.4cm,游标尺上第4个刻度游标读数为:0.1×4mm=0.4mm=0.04cm,
所以最终读数为:5.4cm+0.04cm=5.44cm;
(2)螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm,可动刻度读数为0.01×19.5mm=0.195mm,
所以最终读数为:5.5mm+0.195mm=5.695mm.
故答案为(1)5.44;(2)5.695
【点评】
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读;游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读,注意两种仪器读数的不同.
21.
【详解】
[1]游标卡尺的主尺读数为50mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为
所以最终读数为
[2]螺旋测微器的固定刻度为,可动刻度为
所以最终读数为
【点睛】
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,正确使用这些基本仪器进行有关测量,同时注意游标卡尺不估读,螺旋测微器要估读。
22.50.15 4.700
【详解】
[1]游标卡尺是20分度的,其精度为0.05mm,主尺读数为:5cm,游标上的第3个刻度与上面对齐,读数为:3×0.05mm=0.15mm,故最终读数为:50.15mm;
[2]螺旋测微器:固定刻度为4.5mm,可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm,则读数为4.700mm。
考点:螺旋测微器、游标卡尺的使用.
答案第1页,共2页
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