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某实验小组,通过实验测量某种电阻丝材料的电阻率,可供使用的器材有: A.一段长1...

某实验小组,通过实验测量某种电阻丝材料的电阻率,可供使用的器材有:

A.一段长1 m左右、电阻约为20 Ω的电阻丝

B.带有刻度尺的长木板及金属夹

C.电池组E(电动势为3.0 V,内阻约1 Ω)

D.电压表V(量程03.0 V,内阻约3 kΩ)

E.定值电阻R0=15 Ω

F.电阻箱R(0999.9 Ω)

G.开关、导线若干

实验操作步骤如下:

①将电阻丝固定在长木板上,金属夹夹在电阻丝的不同位置改变电阻丝连入电路的长度;

②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;

③将实验器材按照图甲所示电路连接,并将电阻箱阻值调至最大;

④将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,并记录电压表示数U,然后断开开关,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L

⑤改变金属夹位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电压表示数再次为U,重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L

⑥断开开关,整理好器材。

1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=__ mm,实验时电压表示数如图丙所示,则U=__ V

2)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,描绘出了如图丁所示的RL关系图线,结合图中所标数据及测出的电阻丝直径d,电阻丝的电阻率表达式为ρ=____

3)本实验中,电压表不是理想电表,对电阻率的测量结果___(偏大”“偏小无影响”)

 

1.196 2.00 无影响 【解析】 (1) 由图乙可知螺旋测微器的固定刻度为1mm,可动刻度为19.60.01 mm=0.196 mm,故电阻丝直径为d=1mm+0.196mm=1.196mm;电压表量程为0~3V,其分度值为0.1 V,读数要估读到0.01 V,故电压表读数为2.00 V; (2)电压表测量的是定值电阻两端的电压,改变金属夹位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电压表示数再次为U,结合R—L图象可知,电阻丝电阻和电阻箱电阻之和为一定值a,故当电阻丝连入电路长为b时,电阻丝的电阻为a,根据电阻定律,得 a=ρ 整理得: ρ= (3)由电阻丝电阻率表达式可知,电阻丝的电阻率与电压表是否为理想电表无关,故电压表不是理想电表对电阻率的测量结果无影响。  
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某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ),除了Rx,开关S、导线外,还有下列器材供选用:

A.电压表(量程0~1 V,内阻约10 kΩ)B.电压表(量程0~10 V,内阻约100 kΩ)

C.电流表(量程0~1 mA,内阻约30 Ω)D.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.05 Ω)

E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)

F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)

①为使测量尽量准确,电压表选用_______,电流表选用_______,电源选用_______.(均填器材的字母代号);

②画出测量Rx阻值的实验电路图_______

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会_______其真实值(填大于”“小于等于),原因是_______

 

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某同学想要描绘标有“3.8V0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线,要求实验尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外,还有:

电压表V,量程0~5V,内阻约5kΩ

电流表A1,量程0~500mA,内阻约0.5Ω

电流表A2,量程0~-100mA,内阻约

滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流2.0A

滑动变阻器R2,最大阻值100Ω,额定电流1.0A

直流电源E,电动势约6V,内阻可忽略不计

(1)上述器材中,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________(填写所选器材的字母符号)

(2)该同学正确选择仪器后连接了图甲所示的电路,为保证实验顺利进行,并使误差尽量小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的两项问题:

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

(3)该同学校正电路后,经过正确的实验操作和数据记录,描绘出了小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,由此推断小灯泡的电阻值随工作电压的增大而___________(选填不变增大减小”)

(4)该同学完成实验后又进行了以下探究:把两只这样的小灯泡并联,直接接在电动势为4V、内阻为的电源上组成闭合回路。请你根据上述信息估算此时一只小灯泡的功率约为___________W(结果保留2位有效数字)

 

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热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC).正温度系数电阻器( PTC)在温度升高时电阻值增大,负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中,某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为)的电流随其两端电压变化的特点,如图所示.

A.电流表(量程100mA,内阻约

B.电流表A2(量程0.6A,内阻约

C.电压表(量程3.0V,内阻约

D.电压表V2(量程15.0V,内阻约

E.滑动变阻器R(最大阻值为

F.滑动变阻器(最大阻值为

G.电源E(电动势15V,内阻忽略)

H.电键、导线若干

①实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,请在所提供的器材中选择必需的器材,应选择的器材为:电流表________;电压表_________;滑动变阻器____________(只需填写器材前面的字母即可)

②请在所提供的器材中选择必需的器材,在如图虚线框内画出该小组设计的电路图_________.

③该小组测出热敏电阻U-I图线如图曲线I所示,请分析说明该热敏电阻是______热敏电阻(填“PTC”“NTC”.

④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2U-I图线如图曲线所示.然后又将热敏电阻分别与某电池组连成电路如图所示.测得通过的电流分别为0. 30A0.60A,则该电池组的电动势为________V,内阻为______(结果均保留三位有效数字)

 

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某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2 500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1R2(其中一个最大阻值为20 Ω,另一个最大阻值为2 000 Ω);电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2.CD分别为两个滑动变阻器的滑片.

(1)按原理图甲将图乙中的实物连线__________

(2)完成下列填空:

R1的最大阻值为________(选填“20”或“2 000”)Ω.

②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中的滑动变阻器的________(选填“左”或“右”)端对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.

③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置.最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前BD所在位置的电势________(选填“相等”或“不相等”).

④将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位).

(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:_______________.

 

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某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25~80℃范围内某热敏电阻的温度特性,所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25℃时的阻值)为900.0 Ω:电源E(6V,内阻可忽略):电压表V (量程150 mV):定值电阻R0(阻值20.0 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω):电阻箱R2(阻值范围0-999.9 Ω):单刀开关S1,单刀双掷开关S2

实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0℃,将S21端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0:保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S22端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0:断开S1,记下此时R2的读数,逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0°C,实验得到的R2-t数据见下表.

t/

25.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

R2

900.0

680.0

500.0

390.0

320.0

270.0

240.0

 

 

回答下列问题:

(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到_____ab)端;

(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线_____

(3)由图(b)可得到RT,在25-80°C范围内的温度特性,当t=44.0℃时,可得RT=____Ω;

(4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为____Ω,则手心温度为______

 

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