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某实验小组要测量一段金属丝的电阻率. (1)用螺旋测温器测金属丝直径,示数如图甲...

某实验小组要测量一段金属丝的电阻率.

1)用螺旋测温器测金属丝直径,示数如图甲所示,则金属丝直径为d=__________mm.

2)实验小组成员根据实验室提供的器材,连接成了如图乙所示的电路,闭合电键前将图乙中的滑动变阻器滑片移到最__________(填)端,闭合电键,将滑动变阻器的滑片移到合适的位置,在移动金属夹P的位置,从而改变金属丝接入电路的长度.测得多组电压表示数U、电流表示数I及金属丝接入电路的长度L,作出L图像,如图丙所示,图像不过原点的原因是____________________.如果图像的斜率k=2Ω/m,则该金属丝电阻率ρ= __________Ω·m.(结果保留两位有效数字).

3)若本实验中的操作、读数及计算均正确无误,由于电流表内阻的存在,则电阻率的测量值与真实值相比__________(填偏大”“偏小相等.

 

1. 980 左 电流表有内阻 6.2×10-6 相等 【解析】 (1)[1].由题图甲可知,螺旋测微器固定刻度示数是1. 5 mm,可动刻度示数是48. 0×0. 01 mm=0. 480 mm,金属丝直径为 1.5 mm+0. 480 mm= 1. 980 mm. (2)[2].闭合电键前,应使滑动变阻器输出电压为零,因此滑片应移到最左端; [3].由可知,图象不过原点的原因是电流表有内阻; [4].-L图象的斜率表示电阻率与金属丝横截面积之比;如果图象的斜率k=2Ω/m,则金属 丝的电阻率 ρ=kS=kπ()2=2×3.14×()Ω·m=6.2×10-6Ω·m. (3)[5].由于电流表的内阻对图象的斜率无影响,即电阻率的测量值等于真实值.  
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水的电阻率是衡量水质的重要指标之一,国标(GB/T)规定纯净水在25℃时电阻率应不低于17Ω·m。某同学为测量25℃时纯净水的电阻率是否达标,用实验测定的器材有:一内径均匀、装有待测纯净水的圆柱形玻璃管(其侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内纯净水的水量,玻璃管两端接有导电活塞,右活塞固定,左活塞可自由移动,活塞电阻可忽略不计),电源(电动势约为3V,内阻不可忽略),电流表A(量程lmA,内阻不计),电阻箱R(最大阻值9999Ω),单刀双掷开关S,导线若干,游标卡尺,刻度尺。实验电路如图甲所示,步骤如下:

A.用游标卡尺测量玻璃管的内径d

B.向玻璃管内注满纯净水,并用刻度尺测量水柱长度L

C.把S拨到1位置,记录电流表A的示数;

D.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电流表示数不变,记录电阻箱的阻值R

E.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤CD,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R

F,断开S,整理好器材。

1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙,则d=___________cm

2)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图丙所示的R-L关系图象,则实验测出纯净水的电阻率ρ=___________Ω·m(保留2位有效数字)。

 

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导电玻璃是制造LCD的主要材料之一,为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取长度L=20.00 cm、截面积为6.0×10-7m2的圆柱体导电玻璃进行实验,用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻Rx,发现其电阻约为13.0 Ω

1)为精确测量Rx的阻值,该小组设计了如图甲所示的实验电路,可供使用的主要器材如下:

电源E(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);

电阻箱R0(阻值0~999.9 Ω);

电流表A1(量程0~200 mA,内阻约1.5 Ω);

电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.5 Ω);

滑动变阻器R1(阻值范围0~1 kΩ);

滑动变阻器R2(阻值范围0~20 Ω.

电流表应选用____,滑动变阻器应选用____.(填器材代号)

该小组进行了如下操作:

A.将滑动变阻器的滑片移到最右端,将S1拨到位置1,闭合S2,调节滑动变电阻R,调到合适位置时读出电流表的示数I

B.将S1拨到位置2,调节电阻箱的阻值,当电流表的读数为____时,不再改变,此时电阻箱的数值如图乙所示,可求得导电玻璃的电阻为Rx=____Ω

2)由以上实验可求得该导电玻璃的电阻率ρ=___Ω·m.

 

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某同学在做测金属丝电阻率的实验中,取一根粗细均匀的、长度为L的康铜丝,先用螺旋测微器测出康铜丝的直径d;然后由伏安法测出康铜丝的电阻;最后求出康铜丝的电阻率.

(1)测康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图甲所示,可知康铜丝的直径d=__mm.

(2)图乙是测量康铜丝电阻的原理图,根据原理图在图丙所示的实物图中画出连线__

(3)利用上面的电路图测出的电阻值比真实值__(填偏大偏小),这种误差叫作__误差(填偶然系统”).

(4)若调节滑动变阻器,通过多次测量求平均值的方法得到康铜丝的电阻值为R,请写出求康铜丝的电阻率的表达式为__(用L、d、R等已知字母表示).

 

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某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率,实验操作如下:

1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,如图甲所示的示数为_________mm

2)用多用电表“×1 "倍率的欧姆挡测量该电阻丝的阻值,如图乙所示的示数为_________Ω

3)用电流表(内阻约为)、电压表(内阻约为3kΩ)测量该电阻丝的阻值Rx,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,下列电路中符合要求的是_________

A.    B.   C.   D.

4)用第(3)问中C选项的方法接入不同长度的电阻丝l,测得相应的阻值R,并作出了R-l图象,如图丙所示中符合实验结果的图线是_________(选填a”“bc),该电阻丝电阻率的测量值_________(选填大于” “小于等于)真实值。

 

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某实验室中有一捆铜电线,实验小组的同学想应用所学的电学知识来测量这捆电线的长度.他们设计了如图甲所示的电路来测量这捆电线的电阻Rx,图中ab之间连接这捆电线;V1V2可视为理想电压表:R为阻值范围为0999.0的电阻箱;E为电源;R0为定值电阻;S为开关.采用如下步骤完成实验:

(1)先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d,如图乙所示,则d=___________mm

(2)按照图甲所示的实验原理线路图,将实物电路连接好;

(3)将电阻箱R调节到适当的阻值,闭合开关S,记下此时电阻箱的阻值R、电压表V1的示数U1、电压表V2的示数U2,则这捆电线的阻值表达式为Rx=___________(RU1U2表示)

(4)改变电阻箱的阻值R,记下多组RU1U2的示数,计算出每一组的值,作出图像如图丙所示,利用图像可求得这捆电线的电阻Rx=___________Ω

(5)已知这捆电线铜材料的电阻率为ρ=2.00×108Ω·m,则这捆铜电线的长度为L=___________m(结果保留三位有效数字)

 

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