内容正文:
实验十 测量金属丝的电阻率
1.(2022·东莞第一学期调研)某兴趣小组利用图甲所示的电路测金属丝的电阻率(图中Rx表示待测金属丝的电阻).
甲 乙
(1) 使用螺旋测微器,测量金属丝的直径结果如图乙所示,则该次测得的金属丝的直径为________mm.
(2) 连接电路后,开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至______(填“左端”或“右端”).
(3) 发现电压表的量程较小,某同学将量程为2.5 mA、内阻为200 Ω的灵敏电流表G与阻值为R1的定值电阻串联后,改装为量程为5 V的电压表,则R1=________ Ω.
(4) 用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l,螺旋测微器测得金属丝的直径为d,用电流表和电压表测量后得到金属丝的电阻为Rx,则被测金属丝的电阻率ρ=________.(用题中物理量的字母表示)
2.(2023·中山期中)某小组同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率.
甲 乙
(1) 如图甲所示,用螺旋测微器测量合金丝的直径,应使测砧和测微螺杆夹住待测合金丝,旋转过程中最后调节部件________(填“A”或“B”),如图乙所示,测得该合金丝的直径d=________mm.
(2) 按图丙连接测量电路,将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关,移动滑片,测出金属丝长度l,读出对应的电压表、电流表读数U、I,求出电阻Rx,数据如下表,小组中的甲同学根据数据,在方格纸上作出Rx-l图像,如图丁所示.
Rx/Ω
10.0
17.9
26.1
34.0
41.9
l/m
0.1000
0.2000
0.3000
0.4000
0.5000
丙
丁
发现图线是一条倾斜直线,斜率为k.该合金丝电阻率ρ=________(用k和d表示).
(3) 小组中的乙同学在处理数据时提出,为了减少偶然误差可以将表格中的数据分别代入计算,求出相应的电阻率,然后得出平均值=.甲、乙两位同学的操作中________(填“甲”或“乙”)同学的误差小,理由是____________________________________.
3.测量电阻丝的电阻率ρ,电阻丝的电阻约为20 Ω.先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c连接的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,改变其与电阻丝接触点P的位置,改变接入电路中电阻丝的长度.除电池组E(电动势为3.0 V,内阻约1 Ω)、电阻箱R(0~999.9 Ω)、开关、导线若干,器材还有电流表A1(量程0~100 mA,内阻约5 Ω)、电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω).
(1) A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径.
B.根据器材,设计并连接如图甲所示的电路.
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关.
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,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R和接入电路的电阻丝长度L.
E.断开开关,改变________的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏.重复多次,记录每一次的R和L数据.
F.断开开关.
甲
乙
丙
(2) 如图乙,用螺旋测微器测量电阻丝直径,d=________mm.
(3) 电流表应选择________(填“A1”或“A2”).
(4) 用记录的多组R和L的数据,绘出如图丙所示图线,截距分别为R0和L0,再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=________.(用题中字母表示)
(5) 电流表存在内阻,这对测量结果____________________________________ ________________________________.
A.无影响
B.有影响,结果偏大
C.有影响,结果偏小
4.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) 螺旋测微器如图甲所示.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________(填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,使压力适当,同时防止螺旋测微器损坏.
甲
(2) 选择电阻丝的________(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) 图乙中Rx为待测电阻丝,请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图丙实物电路中.
乙
丙
(4) 测量Rx,利用图乙所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值.作出的U1I1关系图像如图所示.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,数据如表所示:
U2/V
0.50
1.02
1.54
2.05
2.55
I2/mA
20.0
40.0
60.0
8