第3讲实验七:测定金属的电阻率1.(12分)(2015·黑龙江绥化青冈一中三模)写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数。(1)游标卡尺的读数为52.30mm;(6分)(2)螺旋测微器的读数为3.852mm。(6分)【解析】(1)由图1所示游标卡尺可知,主尺示数是5.2cm=52mm,游标尺示数是6×0.05mm=0.30mm,游标卡尺示数为52mm+0.30mm=52.30mm;(2)由图2所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为3.5mm,可动刻度示数为35.2×0.01mm=0.352mm,螺旋测微器示数为3.5mm+0.352mm=3.852mm。2.(12分)(2014·新课标全国卷Ⅱ)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表的内阻约为2kΩ,电流表的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则Rx1(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1大于(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2小于(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。【解析】图(a)属于电流表的内接法,Rx1=xx1真x2x2真xAV,则电流表的分压作用引起的误差小一些,应内接。3.(12分)在“测定金属的电阻率”的实验中:(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时,其示数如图1所示,则金属丝的直径为d=0.800mm。(6分)(2)某同学设计了如图2所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约3Ω),可选用的器材规格如下:电源E(电动势3V,内阻不计);电流表A(0~0.6A,内阻约0.5Ω);电流表G(0~10mA,内阻为50Ω);滑动变阻器R1(阻值0~5Ω,额定电流2A);滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流1A);定值电阻R3=250Ω;定值电阻R4=2500Ω;开关S和导线若干。①为了便于操作,并使测量尽量精确,定值电阻应选R3,滑动变阻器R应选R1。(4分)②某次测量时电流表G的读数为5.0mA,安培表示数为0.50A,计算Rx的准确值为Rx=3.03Ω(计算结果保留3位有效数字)。(2分)【解析】(1)固定刻度读数为0.5mm+30.0×0.01mm=0.800mm,则此金属丝的直径为0.800mm。(2)根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数,可求出电路中需要的最大电阻为R=3xΩ=3.03Ω。4.(12分)(2015·重庆高考)同学们测量某电阻丝的电阻Rx,所用电流表的内阻与Rx相当,电压表可视为理想电压表。(1)若使用如图所示电路图进行实验,要使得Rx的测量值更接近真实值,电压表的a端应连接到电路的c点(选填“b”或“c”)。(3分)(2)测得电阻丝的U-I图如图所示,则Rx为4.1(4.0~4.2均可)Ω(保留两位有效数字)。(3分)(3)实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态。某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化。他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下,得到电阻丝的电阻Rx随风速v(用风速计测)的变化关系如图甲所示。由图可知当风速增加时,Rx会减小(选填“增大”或“减小”)。在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10V,需要将滑动变阻器RW的滑片向M端调节(选填“M”或“N”)。(3分)(4)为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如图乙所示的电路。其中R为两只阻值相同的电阻,Rx为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影响,为待接入的理想电压表。如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表的“+”端和“-”端应分别连接到电路中的b点和d点(在“a”“b”“c”“d”中选填)。(3分)甲乙【解析】(1)因为电流表的内阻与电阻丝阻值接近,所以分压作用较明显,因此采用外接法,故电压表的a端应该接到电路的c点。(2)根据图象的斜率可知被测金属丝的阻值约为k=Ω=4.1Ω。(3)根据图象可知,风速越大,电阻丝的阻值越小,因此随着风速的增大,Rx会减小;风速增大后,电路中的总电阻会变小,总电流变大,根据串反并同,可知Rx的并联支路分压会变小,因此要想保证其两端电压恒为10V,则应将滑片向M端滑动。(4)没有风时,两个电阻Rx分压相同,所以bd两点电势相等,随着风速的增大,电阻Rx的阻值减小,所以d点电势降低,此时bd两点电势不相等,且φd<φb,因此应将电压表的正接线柱接在b点,负接线柱接在d点。5.(12分)有一根细长而均匀的金属管线样品,长约为60cm,电阻大约为6Ω,横截面如图甲所示。(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图乙所示,...
