某科技小组为测量一种新型导电材料的电阻率,取一块厚度均匀、上下表面为正方形的该型导电材料,如图1所示。
(1)科技小组用多用电表的欧姆挡粗测该导电材料沿AC方向的电阻。机械调零、欧姆调零后,选择“挡”,按正确的操作步骤测量电阻,表盘的示数如图2所示,则该导电材料沿AC方向的电阻约为
(2)实验小组还想更精确地测量该导电材料沿AC方向的电阻,可供选择的实验器材如下:
A.电源(电动势,内阻不计)
B.定值电阻()
C.定值电阻()
D.电流表(量程,内阻)
E.电流表(量程,内阻)
F.滑动变阻器(阻值范围为,允许通过的最大电流为)
G.足量的导线与开关
为使实验误差尽可能小,要求电表的测量值在满偏值的以上,定值电阻应选用
(3)实验中测得两电流表、的示数分别为和,可得电阻
(4)要测量该导电材料的电阻率还需要测量该导电材料的
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已知滑块的质量m = 0.60 kg,两弹簧的劲度系数均为,AB全长为l = 9.0 cm, 被测物体可能达到的最大加速度为am = 20 m/s2.
另有一直流电源,电动势为E = 9.0 V、内阻不计;一理想电压表及开关、导线若干.
设计一电路,用电路中电压表的示值反映加速度的大小.
该传感器要求:
①当加速度为零时,电压表指针在表盘中央;
②当物体向左以最大加速度加速运动时,电压表示数为满量程.
(1)请你在图乙中完成该传感器的电路原理图
(2)当加速度为零时,应将滑动触头调在距电阻的A端
(3)当物体向左做减速运动,电压表的示数为1.5 V,则此时被测物体的加速度大小为
(4)如果在电压表的刻度盘上标刻对应的加速度值,则该刻度应当是
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A(量程0~100mA);
电阻箱R(0~99.99Ω);
开关、导线若干。
实验操作步骤如下:
a.用螺旋测微器测出电阻丝的直径D;
b.根据所提供的实验器材,设计如图所示的实验电路;
c.调节电阻箱使其接入电路的电阻值最大,将金属夹夹在电阻丝某位置上;
d.闭合开关S,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和接入电路的电阻丝长度;
e.改变的位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表再次满偏;
f.重复多次,记录每一次的和数据。
(1)用螺旋测微器测出电阻丝的直径D,示数如图所示,读数为
(2)用记录的多组和的数据,绘出了如图所示图线,截距分别为和,则电阻丝的电阻率表达式
(3)电流表的内阻对本实验结果
电阻率的测定有非常重要的意义。如:为满足集成电路的性能要求,对金属导体、半导体等电阻率进行测定;又如土壤电阻率是表征土壤电导性能的指标,被广泛应用于雷电风险评估、研究土壤的腐蚀性等方面。
1.“测量金属丝的电阻率”的实验电路如图所示,实验过程中:(1)用
(2)根据电路图连接电路,开关S处于断开状态,滑动变阻器滑动片滑到
(3)根据实验数据,画出U-I图,由图线的斜率得出金属丝的阻值为R。由此可知金属丝的电阻率ρ为
2.测量土壤的电阻率。已知盛满土壤样品的玻璃管的内径d=60mm,改变土壤样品长度,测量每次土壤长度L和土壤的阻值R;利用记录的多组土壤长度L和电阻R的数据,绘制如图所示的R-L关系图像。由图像可求土壤样品的电阻率为
(2)闭合开关S1,开关S2接
(3)已知定值电阻R0,根据(1)(2)测量的数据,计算得待测盐水的电阻率为
(1)若用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图,则直径d=
(2)粗测电阻丝的电阻约为5Ω,用伏安法测量该金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下可供选择的器材:
A、电池组(3V,内阻约1Ω) B、电流表A1(0∼3A,内阻0.0125Ω)
C、电流表A2(0∼0.6A,内阻约为0.125Ω) D、电压表V1(0∼3V,内阻3kΩ)
E、电压表V2(0∼15V,内阻15kΩ) F、滑动变阻器R1(0∼20Ω,允许最大电流1A)
G、滑动变阻器R2(0∼2kΩ,允许最大电流0.3A) G、开关,导线若干.
为了实验电路更节能,且测量结果尽量准确,测金属丝电阻时电流表应选
(1)如(甲)是某种材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象.图中R0表示0℃时的电阻,k表示图线斜率.若用该电阻与电池(E、r)、电流表A(内阻为Rg)、滑动变阻器R1串联起来.连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“电阻温度计”.使用“电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t1<t2,则t1的刻度应在t2的
(2)在研究用某种导电材料制成的用电器Z的导电规律时,兴趣小组利用如图(丙)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如下表所示:
U(V) | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.20 | 1.50 | 1.60 |
I(A) | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.80 | 2.81 | 3.20 |
U2 | 0.16 | 0.36 | 0.64 | 1.44 | 2.25 | 2.56 |
根据表中数据,可以判断用电器件Z可能由
(1)实验仪器的使用。用螺旋测微器测量电阻丝的直径,示数如图所示。则该电阻丝的直径为
(2)实验仪器的选取。如图甲所示为用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。实验中分别用最大阻值是5Ω、50Ω、500Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中,根据实验数据,分别作出电流表读数I随(指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值)变化的关系曲线a、b、c,如图乙所示。则图乙中的图线a对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑动变阻器是
A.最大阻值为5Ω的滑动变阻器;图线a对应的滑动变阻器
B.最大阻值为50Ω的滑动变阻器;图线b对应的滑动变阻器
C.最大阻值为500Ω的滑动变阻器;图线b对应的滑动变阻器
D.最大阻值为500Ω的滑动变阻器;图线c对应的滑动变阻器
(3)实验操作。一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约20kΩ电阻的阻值,下列实验步骤正确的操作顺序为
A.将选择开关置于“×1k”位置
B.将选择开关置于“OFF”位置
C.将两表笔分别接触待测电阻两端,读出其阻值后随即断开
D.将两表笔直接接触,调节欧姆调零旋钮,使指针指向“0”
(4)误差分析。用(2)图甲所示的电路测量一段金属丝的电阻。不考虑偶然误差,测量值与真实值相比较将
所用仪器:
量程15V、内阻约300kΩ的电压表
量程200μA、内阻约50Ω的电流表
最大阻值为1kΩ的滑动变阻器,
电动势E=12V、内阻约为r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干
图乙坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他较为准确测得的9组电流I、电压U的值,在坐标中已作出图线。
根据以上材料完成以下问题:
①由图线得液体的电阻R=
②图丙中的仪器实物已部分连线,请完成剩余部分的连接
③开关闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至
④求出液体的电阻率ρ=
(1)电流表的量程应选择
(2)用笔画线代替导线,把电流表和滑动变阻器连接好
(3)若该金属丝的直径用螺旋测微器测量的示数如丙图所示,则读数为
电源E:电动势约为3. 0V ,内阻忽略不计;
电流表A1:量程为0 ~20mA,内阻r1=50;
电流表A2:量程为0 ~ 50mA,内阻r2约30;
滑动变阻器R1:最大阻值为20;
滑动变阻器R2:最大阻值为4000;
单刀单掷开关S,导线若干.
(1)为保证实验顺利进行,并使测量尽量准确,滑动变阻器应该选用
(2)图示为测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,为了完成实验,请在图中完成剩余部分的连接
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,电流表A1的示数为15.0mA,电流表A2的示数为27.0mA,则Rx的阻值为
(1)从图中可读出金属丝的直径为
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时(其阻值约为20Ω),除被测金属丝外,还有如下实验器材供选择:
A.直流电源:电动势约12V,内阻很小;
B.电流表(量程0~50mA,内阻为100Ω);
C.电流表(量程0~300mA,内阻 约为20Ω);
D.电流表(量程0~1A,内阻约为0.1Ω);
E.滑动变阻器R,最大阻值为10Ω。
实验电路如图所示,电路中甲表应该选用电流表
(1)将滑动变阻器的滑片置于
(2)为了减小误差,多测几组、的值,作出关系图像如图乙所示,可得待测电阻