a.测得样品截面的边长a = 0.20cm;
b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,丙可在乙、丁间左右移动;
c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L;
d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I = 0.40A,读出相应的电压表示数U,断开开关S;
e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U—L图像如图(b)所示,得到直线的斜率k。
回答下列问题:
(1)L是丙到
(2)写出电阻率的表达式ρ =
(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ =
请根据以上所述完成下列问题:
(1)容器的内径d的测量值为
(2)请根据图乙所示的实物图画出电路图
(3)根据图丙的图像,求出水样的电阻
(4)计算出该水样的电导率
3 . 物理兴趣小组为了测量金属丝的电阻率,除了待测金属丝、刻度尺、螺旋测微器、开关和导线之外,还备有下列器材:
A.电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B.电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)
C.电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω)
D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
E.多用电表
F.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)
G.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)
H.电源E(输出电压约4V,内阻可忽略)
(1)取一段均匀的电阻丝接在木板的两接线柱上,用刻度尺测量两接线柱间金属丝的长度L=50.0cm,用螺旋测微器测量金属丝的直径示数如图a所示,直径d=
(2)为了选择合适的测量电路,先用多用电表的欧姆“×1”挡粗测金属丝的电阻,示数如图b所示,其读数为
(3)小组成员准备测量多组数据,描绘U-I图像,根据图像求出电阻,请画出所需实验电路图
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测出多组电压、电流值,绘出U-I图像如图d所示,金属丝的电阻R=
(1)测量一段电阻约为几欧姆金属丝的电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示,若电流表内阻约为几十欧姆,量程为0-0.6A或0-3A,电压表内阻约为几千欧姆,量程为0-3V或0-15V,用笔画代替导线完成电路连线
(2)合上开关之前,图1中滑动变阻器滑片应置于最
(3)连好电路之后,合上开关,调节滑动变阻器,得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻,然后求电阻平均值,乙同学通过U-I图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是
(4)两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头G改装成电流表。如图2所示,表头G两端并联长为L的镍铬丝,调节滑动变阻器使表头G满偏,毫安表示数为I,改变L,重复上述步骤,获得多组I、L数据,作出图像如图3所示。若要把该表头G改装成量程为6mA的电流表,需要把长为
(1)主要实验步骤如下:
①用螺旋测微器测量电阻丝的直径,测量结果如图丙所示,则电阻丝的直径的测量值
②按照图甲连接电路,让开关处于断开状态,同时将滑动变阻器阻值调到最大,测量并记录两鳄鱼夹之间的距离;
③仅闭合开关,调节滑动变阻器滑片,尽量使得V和A的指针落在表盘中央附近,记录下此时V和A读数,分别记作和;
④再闭合,然后调节滑动变阻器滑片,使得V的读数仍为,记录A的读数,记作,则此时电阻丝的测量值
⑤改变两个鳄鱼夹之间的距离,重复步骤②③④得到多组数据。
(2)用图像法处理数据:将得到的实验数据在坐标系中描点并拟合为一条直线,如图丁所示,测得这条直线斜率的数值等于,则被测电阻丝的电阻率
(3)这种改进型电路的优点是
A.克服了电压表内电阻对实验结果带来的系统误差
B.克服了电流表内电阻对实验结果带来的系统误差
C.克服了电源内电阻对实验结果带来的系统误差
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度时,某次的结果如图甲所示,其读数是
(2)实验电路如图丙所示,除金属丝Rx外,实验室提供了电源应(4V)、开关S、导线若干,还备有下列实验器材:
A.电压表V(0~3V,内阻约2kΩ)
B.电流表A(0~0.6A,内阻约5Ω)
C.滑动变阻器R(0~10Ω,0.5A)
若该段金属丝的长度为L,直径为D,电阻为Rx,则该金属丝电阻率的表达式ρ=
(3)请用笔画线代替导线,在图丁中完成实物电路的连接
(4)下列关于该实验误差的说法中正确的有
A.电流表采用内接法,会使电阻率的测量值更精确
B.电流表采用外接法,会使电阻率的测量值偏小
C.电压表内阻引起的误差属于偶然误差
D.用U-I图像处理数据可以减小系统误差
(1)他用下列器材设计实验测量所取水样的电阻:
A.电流表(量程5mA,电阻RA=800Ω)
B.电压表(量程15V,电阻约为10.0kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω)
D.电源(12V,内阻约1Ω)
E.开关一个、导线若干
如图所示已完成部分电路连接,留下1、2两根导线待连接,导线1应连接到
(2)正确连接电路后,改变滑动变阻器阻值,得到六组测量数据。某次测量电压表读数如图所示,读数为
(3)根据U-I图像,所测水样的电阻率为
(4)某次实验得到一元件U-I关系图线如图所示,随着电压增大,该元件的电阻如何变?
(2)用多用电表粗测该元件的电阻阻值,多用电表的电阻挡有:“×1”、“×10”、“×100”和“×1k”四挡.当选用“×100”挡测量时,发现指针偏转的角度过大,换用相邻的某倍率,重新调零后进行测量,结果如图所示,则该元件的电阻值约为
(3)为精确地测量该导电元件的电阻阻值,可供选择的实验器材如下:
A.待测导电元件;
B.电流表(量程,内阻为);
C.电流表(量程,内阻约为);
D.电流表(量程,内阻约为);
E.滑动变阻器R(,额定电流为);
F.定值电阻;
G.定值电阻;
H.直流电源E(电动势约为,内阻不计);
I.开关一只,导线若干.则:
①应选择的电流表为
(1)该同学先用欧姆表“”挡粗测一个未知电阻R的阻值,示数如图1所示,对应的读数是
(2)他进一步采用伏安法进行精确测量,测量电路如图2所示,其中电压表的内阻约为,电流表的内阻约为,为了尽量减小实验误差,电压表的右端应接在
(3)随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标,它是电阻率的倒数。该同学为了测量某品牌纯净水样品的电导率,将采集的水样注满绝缘性能良好的横截面直径为几厘米的薄塑料圆柱形容器,容器两端用很薄的金属圆片电极密封,如图3所示。
a. 他先通过查阅资料估算出容器内水样的电阻约为十万欧,然后用伏安法进行测量。除开关和若干导线外,他还找到下表所示的器材,请选择合适的器材,设计测量该水样电阻的方案,在下图方框内画出电路图,并标注所选器材的代号,水样的电阻用表示。
器材(代号) | 规格 |
电源() | 电动势约为3.0V,内阻可以忽略不计 |
电源() | 电动势约为15.0V,内阻可以忽略不计 |
电压表() | 量程0~3V,内阻约 |
电压表() | 量程0~15V,内阻约 |
电流表() | 量程0~0.6A,内阻约 |
电流表() | 量程,内阻约 |
滑动变阻器(R) | 总阻值约 |
b. 测出水样的电阻后,为了测出样品的电导率,请写出该同学还需要测量的物理量,以及使用的测量工具和测量方法。
干电池(电动势E约为1.5V,内阻r约为10Ω)、电阻箱R1、R2(均为0~99999.9Ω)、开关、导线若干。
(1)先利用如图甲所示的电路,测出电流表G的内电阻Rg,有关实验测量的操作步骤如下:
①按照图甲连接好电路,电阻箱R1、R2阻值均调至最大,开关S1、S2均断开;
②只闭合S1,调节电阻箱R2使电流表G满偏,此时电阻箱R2的阻值为6990.0Ω;
③再闭合S2,调节电阻箱R1使电流表G半偏,此时电阻箱R1的阻值为470.0Ω,由此可得电流表G内阻Rg的测量值为
(2)测量电流表内阻时,为了减小测量误差,要求R2远大于Rg(比值越大,测量误差越小),本实验中R2虽比Rg大,但两者之比不是很大,因此导致Rg的测量误差较大。通过分析可知,Rg的测量值
(3)为减小Rg的测量误差,可以通过补偿回路总电阻的方法,即把半偏时回路的总电阻的变化补回来。实际操作如下:在(1)后,再把R2先增加到
(4)通过多次补偿测量,最终取Rg=500Ω,为完成上述改装,需要用一个