4.(2019·天津卷)现测定长金属丝的电阻率。
(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是______mm。
(2)利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为
100?,画出实验电路图,并标明器材代号。
电源E(电动势10V,内阻约为10?) 电流表A1(量程0~250mA,内阻R1?5?) 电流表A2(量程0~300mA,内阻约为5?) 滑动变阻器R(最大阻值10?,额定电流2A) 开关S及导线若干
(3)某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电 阻的计算式Rx?______。从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)0.200(0.196~0.204均可) (2)
I1R1 (3) 相等
I2?I1【解析】(1)根据螺旋测微器的读数法则可知读数为0.01?20mm?0.000mm?0.200mm。因该实验没有电压表,电流表A1的内阻已知,故用A1表当电压表使用,为了调节范围大,应用分压式滑动变阻器的接法,则点如图如图
由电路图可知流过电流为I2?I1,电阻两端的电压为I1R1,因此电阻Rx?该实验的电流为真实电流,电压也为真实电压,因此测得值和真实值相等。
I1R1 I2?I15.(2019·江苏卷)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
(1)螺旋测微器如题11–1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,
再旋动 (选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。
(2)选择电阻丝的 (选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径. (3)题11–2甲图中Rx,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题11–2乙图实物电
路中的正确位置.
的(题11–1图)
(题11–2甲图) (题11–2乙图)
(4)为测量R,利用题11–2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的
U1–I1关系图象如题11–3图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表: U2/V I2/mA 0.50 20.0 1.02 40.0 1.54 60.0 2.05 80.0 2.55 100.0 请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.
(5)由此,可求得电阻丝的Rx= Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
【答案】(1)C (2)不同 (3) (4)
(5)23.5(23.0~24.0都算对)
【解析】(1)在测量时,为了不损坏被测物体,最后也改用微调方旋钮即C,直到听见“喀喀”的响声;(2)为了减小测量误差,应选用电阻丝不同位置进行多次测量; (3)按照原理图,将实物图连线如图:
;
(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出,再连成一条直线,如图:
;
当电压表按甲图连接时,电压表测的电压为Rx,R0的电压之和,当电压表接在a、b间时,电压表测的电压为R0的电压,由图可得:Rx?R0?1.962.04??49?,R0???25.5?,所以Rx?23.5?。 0.040.086.(2019·浙江选考)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻Rx,小明设计了如图所示的电路。
(1)实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发
现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接________(选填“a点”或“b点”),按此连接测量,测量结果___________(选填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真实值。
(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了2条图线。你认为正确的是_____(选填“①”或“②”),
并由图线求出电阻Rx=________Ω。(保留两位有效数字)
【答案】(1)a点 小于 (2)② 7.5
【解析】(1)电压表示数变化较大,说明电流表分压较大,而电流表示数基本不变,说明电压表分流较小,可以忽略,故采用电流表外接法,即c接a点;电压表测量的电压为准确值,但电流表测量的电流为电阻和电压表电流表之和,即电流测量值偏大,根据R?U可得电阻测量值偏小; I(2)因为电压表测量的是被测电阻两端电压,所以当其两端电压为零时,电流也为零,故图线②正确;图像的斜率表示电阻,故Rx?3.0?7.5?; 0.47.(2018·江苏卷)一同学测量某干电池的电动势和内阻。
(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材
操作上存在的两个不妥之处__________;____________。
(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I,以及计算的根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R?势为_________V;内阻为__________Ω。 R/Ω I/A 8.0 0.15 6.7 7.0 0.17 6.0 1数据见下表: I1关系图象___________。由图象可计算出该干电池的电动I6.0 0.19 5.3 5.0 0.22 4.5 4.0 0.26 3.8 1–1/A I
(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在
电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图所示,则该干电池的电动势应为_______V;内阻应为_____Ω。
【答案】(1)①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 (2)图象如图所示: