第二章
恒定电流
6
导体的电阻
第一课时
导体的电阻、螺旋测微器和游标卡尺的读数
A级 抓基础
1.用电器距离电源为L,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值为( )
A.
B.
C.
D.2UL(Iρ)
答案:B
2.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d1=0.5
mm和d2=1
mm,熔断电流分别为2.0
A和6.0
A.把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是
( )
A.6.0
A
B.7.5
A
C.10.0
A
D.8.0
A
答案:B
3.直径0.3
mm的细铅丝通过1.8
A的电流被熔断,直径0.6
mm的粗铅丝通过5
A的电流被熔断,如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联成电路中的保险丝,则通过多大电流时,电路断开( )
A.5
A
B.30
A
C.36
A
D.55
A
答案:B
4.图1中游标卡尺显示的测量长度是________mm;图2螺旋测微器显示的测量长度为________mm.
图1 图2
解析:图1中游标卡尺的主尺读数为:2.9
cm=29
mm,游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为0.1×8
mm=0.8
mm.所以最终读数为:29
mm+0.8
mm=29.8
mm.
图2中螺旋测微器的固定刻度为3
mm,可动刻度为0.01×19.0
mm=0.190
mm,所以最终读数为3.190
mm.
答案:29.8 3.190
B级 提能力
5.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的长度和直径,步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为________mm;
图1
图2
(2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为________mm.
解析:游标卡尺的主尺读数为50
mm,游标读数为0.05×3
mm=0.15
mm,所以最终读数为50.15
mm.螺旋测微器的固定刻度读数为4.5
mm,可动刻度读数为0.01×20.0
mm=0.200
mm,所以最终读数为4.700
mm.
答案:(1)50.15 (2)4.700
6.某同学用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如图1所示,则该金属丝的直径d=________mm.另一位同学用游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图2所示,则该工件的长度L=________cm.
图1
图2
解析:螺旋测微器的固定刻度读数为3
mm,可动刻度读数为0.01×20.4
mm=0.204
mm,所以最终读数为:3.204
mm,需要估读在范围3.203~3.205
mm都正确;游标卡尺的固定刻度读数为5cm,游标读数为:0.05×3
mm=0.15
mm=0.015
cm,所以最终读数为5.015
cm.
答案:3.204(3.203~3.205) 5.015.第二章
恒定电流
6
导体的电阻
第二课时
实验:伏安法测电阻和金属电阻率
1.在“测定金属的电阻率”的实验中,下列说法中正确的是( )
A.用伏安法测金属丝的电阻时,可采用电流表内接法
B.实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出电阻平均值
C.应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出长度平均值
D.实验中电流强度大小可不加要求
答案:B
2.(多选)在“测定金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中正确的是( )
A.电流表采用外接法,将会使ρ测>ρ真
B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差
C.由P=可知I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差
D.由ρ=可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量
答案:CD
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5
Ω,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.
①从图中读出金属丝的直径为________mm.
②为此取两节新的干电池、电键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0.05
kΩ
D.电流表0~3
A,内阻0.01
Ω
E.滑动变阻器,0~10
Ω
F.滑动变阻器,0~100
Ω
要求较准确地测出其阻值,应选用的器材有________(只填代号).
解析:①由图所示螺旋测微器可知,其示数为0.5
mm+18.0×0.01
mm=0.680
mm,因此金属丝的直径为0.679~0.681
mm.
②两节新的干电池,电源电动势为3
V,若选取电压表15
V,测量读数误差较大,因此电压表选A;电路最大电流约为I==
A=0.6
A,电流表应选C.
金属丝的电阻大约为5
Ω,为方便实验操作滑动变阻器应选E.
答案:①0.680 ②A、C、E
4.欲用伏安法测定一段阻值约为5
Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3
V,内阻约为1
Ω)
B.电流表(0~3
A,内阻约为0.012
5
Ω)
C.电流表(0~0.6
A,内阻约为0.125
Ω)
D.电压表(0~3
V,内阻约为3
kΩ)
E.电压表(0~15
V,内阻约为15
kΩ)
F.滑动变阻器(0~20
Ω,额定电流1
A)
H.开关、导线
(1)上述器材中,电流表应选用的是________;电压表应选用的是________(填写器材的字母代号).
(2)实验电路应采用电流表接法________(填“内”或“外”).
解析:伏安法测电阻丝电阻,需要:A、电池组(3
V,内阻1
Ω);电路最大电流约为:I==
A=0.6
A,电流表应选:C电流表;电源电动势为3
V,因此电压表选:D电压表.
(2)因待测电阻阻值约为5
Ω,电流表内阻约为0.125
A,电压表内阻约为3
kΩ,待测电阻相对于电压表内阻来说很小,故为小电阻,应选用电流表外接法.
答案:(1)C D (2)外
5.某小组进行“测定金属丝电阻率”的实验.该组同学想更精确地测量该金属丝电阻Rx(约为9
Ω),已经选好的器材有:
A.电压表V1(量程0~1
V,内阻约10
kΩ)
B.电压表V2(量程0~3
V,内阻约20
kΩ)
C.定值电阻R0=20
Ω
D.被测电阻Rx
E.滑动变阻器(阻值范围0~5
Ω)
F.电源(电动势3
V,内阻很小)
G.导线若干,开关一个
(1)为了减小误差,并尽可能多的测量几组数据,请在方框中画出测量电路图.
(2)在某次测量中,若电压表V1读数为U1,电压表V2读数为U2,则待测金属丝电阻的表达式Rx=___________________.
解析:(1)利用伏安法测电阻,首先选取实验仪器,可以把其中一个电压表作为电流表使用,如果选取电压表V2作为电压表使用,电压表V1改装成电流表使用,把电压表V1和定值电阻R0并联,满偏电流Im=+≈0.05
A,被测电阻Rx两端电压的最大值Um=ImRx=0.45
V,远小于电压表V2量程,故仪器选取不合适;把电压表V1作为电压表使用,电压表V2和定值电阻R0并联改装成电流表使用,满偏电流Im=+≈0.15
A,被测电阻Rx两端电压的最大值Um=ImRx=1.35
V,和电压表V1量程接近,可以使用;为了多测几组数据,减少实验误差,选用分压法组装电路,电表内阻比较大,内接、外接对结果影响不大,电路图如图所示:
(2)根据欧姆定律得,=,解得Rx=R0.
答案:(1)如解析图所示 (2)R0