用伏安法测定值电阻R的阻值常用图甲和图乙的电路。
(1)利用图甲电路测量时,由于电压表的内阻不是无穷大,会导致R的测量值____(填“偏大”或“偏小”);利用图乙电路测量时,电流表的内阻对测量结果也会带来影响。
(2)为了消除电表内阻对实验结果的影响,某同学做法如下:测量R两端的电压时不接入电流表,测量通过R的电流时不接入电压表。你认为这种做法合理吗?请说明理由______
(3)某同学测得一个圆柱体电阻的阻值R约为20Ω,再用游标卡尺(20分度)和螺旋测微器分别测量它的长度和直径,如图丙和丁所示,长度L为___mm,直径d为___mm,计算该电阻的电阻率的表达式为ρ=___(用R、L、d表示)。
为测定金属丝的电阻率ρ,某同学把一段粗细均匀的金属丝拉直并固定在带有毫米刻度尺的木板上。用多用电表粗测金属丝的电阻Rx约为5Ω,实验室有以下器材可选用:
电流表A1(量程300mA,内阻r1=5Ω);
电流表A2(量程600mA,内阻r2约为1Ω);
电压表Ⅴ(量程20V,内阻r3约为3kΩ);
滑动变阻器R1(0-10Ω,额定电流为1A);
滑动变阻器R2(0-250Ω,额定电流为0.01A);
电源E(电动势3V,内阻较小);
导线、开关若干。
(1)如图甲,用螺旋测微器测量金属丝直径d=______mm。
(2)为准确测出该金属丝的电阻,要求多测几组数据,请帮该同学在方框内(图乙)画出测量该电阻R的电路原理图(标出所用仪器的代号),写出对应的表达式Rx=______,表达式中各物理量的含义:______。
(3)如果用符号d表示测得金属丝的直径、L表示金属丝的长度、Rx为金属丝电阻值,则该金属的电阻率ρ=______(用d,L,Rx表示结果)。
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“左”或“右”)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”或“相等”).
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C、D,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)。
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).
①电流表应选用____,滑动变阻器应选用____.(填器材代号)
②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.
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”或“偏小”),这种误差叫作__误差(填“偶然”或“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).