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用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(...

用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻(约为250Ω)及导线若干.
(1)画出测量R的电路图.
(2)如图(1)中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R的步骤:______.求出的电阻值R=______.(保留3位有效数字)
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(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径,结果分别如图(2)、图(3)所示.由图可知其长度为______,直径为______
(4)由以上数据可求出ρ=______.(保留3位有效数字)
(1)正确选择控制电路:限流或分压接法,分压接法要求:①多测数据或要求电压从零测量;②滑动变阻器阻值很小,比待测电阻小;③采用限流电路时最小电流超过线路所允许的最大电流. 测量电路:电流表的内外接法,若,外接法,内接法. (2)明确电阻U-I图象的物理意义,作图注意事项:不要做成折线,让直线尽量多的穿过数据点. (3)学会利用公式读数法对游标卡尺进行读数:读数=主尺的整毫米数+(格数×精度)      (4)根据电阻定律,即可求出该材料的电阻率:. 【解析】 (1)根据题意可知:,故该实验的测量电路应该选用电流表的外接法,由于该题中滑动变阻器的阻值不明确,因此控制电路采用分压、限流均可(若滑动变阻器阻值很小,应采用分压接法,若阻值很大且大于待测电阻阻值,可用限流接法),故实验原理图如下图所示: (2)在测电阻阻值R时,可以采用图象法处理数据,这样可以减小偶然误差,因此下一步只要根据图(1)的所对应的电压、电流值,做出该电阻的U-I图象,求出图象的斜率即为待测电阻阻值. 故答案为:①作U-I直线,舍去左起第二点,其余5个点尽量靠近直线均匀分布在直线两侧. ②求该直线的斜率K,则R=K,具体值为R=229Ω(221~237Ω均为正确). (3)从图(2)可读出主尺刻度为8mm,游标尺的0刻度和主尺上某刻度对齐,因此其读数为:8mm+0×0.02mm=8.00mm=0.800cm,注意小数点后的0不能舍掉, 同理图(3)示数为:1mm+47×0.02mm=1.94mm=0.194cm. (4)由电阻定律得:    ①  s是圆柱材料的截面积 ② 联立①②带入数据得:ρ=8.46×10-2Ω•m. 故答案为:(1)原理图如上图所示 (2)做U-I直线,R=229Ω(221~237Ω均为正确) (3)0.800cm,0.194cm (4)电阻率ρ=8.46×10-2Ω•m.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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