有一根圆台状匀质合金棒如图实-5-27甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关.他进行了如下实验:
(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20
个等分刻度)的读数L=________cm.
(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出).该合金棒
的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是________.(用标注在导线旁的数字
表示)
(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω,根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________.(用ρ、L、d、D表示)
【解析】:(1)首先确定游标卡尺的精度为20分度,即为0.05 mm,然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00 mm,注意小数点后的有效数字要与精度一样,再从游标尺上找出对的最齐一根刻线,精度×格数=0.05×8 mm=0.40 mm,最后两者相加,根据题目单位要求换算为需要的数据,99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.
(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻,在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时,因为安培表的内阻较小,为了减小误差,应用安培表外接法,⑥线的连接使用的是安培表内接法.
在“探究决定导线电阻的因素”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为5 Ω,实验室备有下列实验器材:
A.电压表 (量程0~3 V,内阻约为15 kΩ)
B.电压表 (量程0~15 V,内阻约为75 kΩ)
C.电流表 (量程0~3 A,内阻约为0.2 Ω)
D.电流表 (量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
E.变阻器R1(0~100 Ω,0.6 A)
F.变阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A)
G.电池组E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)
H.开关 S,导线若干
(1)为减小实验误差,应选用的实验器材有____________________(填代号).
(2)为减小实验误差,应选用图实-5-24中________[填(a)或(b)]为该实验的电路原理图,
并按所选择的电路原理图把图实-5-25中的实物图用线连接起来.
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电
表的示数如图所示,则金属丝的直径为__________mm,电阻值为________Ω.
【解析】
(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm,从电压表可以读出电阻两端电压
为1.20 V,从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A,被测电阻的阻值为Rx== Ω
\=2.4 Ω
某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图甲、乙所示,根据你对实验的理解,你认为________同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω.(保留两位有效数字)
【解析】:当金属丝两端电压为零时,通过的电流也为零,因此图线必过原点,故甲同学的图线正确;在甲同学画的图线上距原点较远的地方取一个点,其坐标值为(0.4 A,1.52 V),故金属丝电阻为:R== Ω=3.8 Ω.
(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图所示,则测量结果应该读作________mm.
(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为________mm.
某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为________mm.
【解析】:螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5 mm,可动刻度部分读数为0.093 mm,所以所测铜丝直径为4.593 mm.
将图所示的螺旋测微器的读数写出来.
甲.______mm 乙.______cm
【解析】;先读出固定尺上的读数,再读出可动尺上的读数.
甲.8 mm+47.7×0.01 mm=8.477 mm.
乙.6.5 mm+7.8×0.01 mm=6.578 mm=0.6578 cm.