组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 电学实验 > 测量电阻丝的电阻率 > 测量电阻丝电阻率的数据处理方法
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:604 题号:15013150
小明捡到了一根金属丝,用多用电表测得其电阻约为4 Ω。他想用伏安法测出金属丝较为准确的电阻,再根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。小明决定按图甲示电路图连接电路,他找到了以下器材:
A.直流电源:电动势约3 V,内阻很小;
B.电流表A1:量程0~0.6 A,内阻0.01 Ω;
C.电流表A2:量程0~3.0 A,内阻0.05 Ω;
D.电压表V:量程0~3 V,内阻3 kΩ;
E.滑动变阻器R1:最大阻值10 Ω;
F.滑动变阻器R2:最大阻值1 000 Ω;
G.开关、导线等。
(1)在可供选择的器材中,应该选用的电流表是___________(填“A1”或“A2”),应该选用的滑动变阻器是___________(填“R1”或“R2”)。

(2)用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图乙所示,读出金属丝的直径d________mm。
(3)用米尺测量金属丝的长度l=0.628 m,伏安法测得电阻丝的电阻Rx=4.0 Ω,则这种金属材料的电阻率ρ________Ω·m。(保留二位有效数字)
(4)如图丙中虚线框内存在一沿水平方向、且垂直于纸面向里的匀强磁场,小明想用捡到的这根金属丝测量其磁感应强度的大小。所用器材已在图丙中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框(用这根金属丝弯折而成的),其底边水平、两侧边竖直且三边等长。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。实验步骤如下:
①调节滑动变阻器的滑片,使变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关S;
②在托盘中加入适量细沙,使得D处于平衡状态;
③记录下此时电压表的读数U,用天平称出细沙质量m
④调节滑片,重复②和③,得到多组mU的数据;
⑤将mU的数据填入表中,再绘制成图像,如图丁所示,发现图像可以很好地拟合成一条直线。直线的斜率为k,则磁感应强度的大小B=_______。(用金属丝的直径d、电阻率ρ和重力加速度g以及直线的斜率k等符号表示)

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【推荐1】某同学为测定某电源的电动势E和内阻r以及一段电阻丝的电阻率ρ,设计了如图(a)所示的电路,ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,R0是阻值为2Ω的保护电阻,滑动片P与电阻丝接触始终良好,实验时闭合电键,调节P的位置,将aP长度x和对应的电压U、电流I数据记录如下表:
x(m)0.100.200.300.400.500.60
U(V)1.501.721.952.002.102.18
I(A)0.490.430.380.330.310.28
U/I(Ω)3.064.005.136.066.777.79

(1)图(b)(1)该同学根据实验数据绘制了如图(c)所示的UI图像,可得电源的电动势E=_________V;内阻r=_________Ω。

(2)请你根据表中数据在图(d)上描点连线作x关系图线________

(3)已知金属丝的横截面积S=0.12×10-6m2,利用图(d)图线,可以求得电阻丝的电阻率ρ________Ω·m(保留两位有效数字);根据图(d)图线还可以得到的信息是_______
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(1)电源的电动势E = _________V;内阻r = ____________Ω(结果保留两位有效数字);
(2)已知电阻丝的横截面积S = 1.0 × 10−7 m2,电阻丝的电阻率ρ______________Ω∙m,电流表内阻为______________Ω(结果保留两位有效数字);
(3)通过本实验方案测得的电源电动势____________(“大于”、“等于”、“小于”)真实值,电源内阻________________(“大于”、“等于”、“小于”)真实值。
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(1)从图中读出金属丝的直径为______
(2)现实验室有一灵敏电流表(),该同学要把它改装成量程为的电压表,应当_____联一阻值为______的定值电阻。
(3)实验中,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数、电压表示数。通过做U-I图像,可得金属丝电阻的测量值为5.2,用米尺测量金属丝的长度为38.80cm,则电阻率ρ=______________(保留两位有效数字)。
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