Question

【題目】一根固定在刻度尺上的均勻電阻絲R(總阻值小于5 Ω)兩端各有1個(gè)固定的接線柱a、b,刻度尺的中間有1個(gè)可沿電阻絲滑動(dòng)的觸頭c,c的上端為接線柱,觸頭c與電阻絲通常不接觸,當(dāng)用手按下時(shí),才與電阻絲接觸且可在刻度尺上讀出觸點(diǎn)的位置�，F(xiàn)提供以下器材來測(cè)量該電阻絲的電阻率ρ。

A．電壓表(0~3 V~15 V,電阻約為3 kΩ或15 kΩ)

B．電流表(0~0.6 A~3 A,電阻約為0.5 Ω或0.1 Ω)

C．電池組(電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻很小) D．保護(hù)電阻R0=2 Ω

E.開關(guān)S F.螺旋測(cè)微器 G.導(dǎo)線若干

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑時(shí),示數(shù)如圖甲所示,則該電阻絲的直徑d=________mm;

(2)根據(jù)所提供的器材在圖乙的方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖,要求:

①改變觸頭c的位置,電流表的示數(shù)不變;

②能夠進(jìn)行多次測(cè)量;

(3)按(2)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線連接圖丙中的實(shí)物圖(注意量程的選擇);

(4)通過改變觸頭c的位置,分別量出多組與電阻絲長度L對(duì)應(yīng)的電壓U的數(shù)據(jù)(電流表示數(shù)維持0.4 A不變),并已描繪在坐標(biāo)紙上,得到的U—L圖線如圖丁所示。

①U—L圖線的斜率k=______,根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可計(jì)算出該電阻絲的電阻率ρ=______;(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

②下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是_______________。

A．用螺旋測(cè)微器在被測(cè)電阻絲同一位置測(cè)三次,求出直徑的平均值

B．電路中的電流不宜過大,通電時(shí)間不宜過長,故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)接入一保護(hù)電阻R0

C．實(shí)驗(yàn)中電阻絲的電阻率的測(cè)量值等于真實(shí)值

D．在U—L坐標(biāo)系中通過描點(diǎn)連線得到的圖線是電阻絲的伏安特性曲線

Answer 1

【答案】1.900①2.0N/m， 1.6×10-5Ω·m ②B

【解析】

(1)根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可知直徑為：；

(2)根據(jù)題意，電源電動(dòng)勢(shì)為，電阻大約為，電流表量程應(yīng)選擇,電壓表量程應(yīng)選擇，改變觸頭c的位置，電流表的示數(shù)不變，應(yīng)將電阻絲全部聯(lián)入電路之中，用電壓表測(cè)量ac之間的電壓，由于電阻絲電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路如圖所示：

(3)按(2)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖的實(shí)物圖如圖所示：

(4)①U—L圖線的斜率，，則，，則，代入數(shù)據(jù)解得；

②A、應(yīng)該用螺旋測(cè)微器在被測(cè)電阻絲的三個(gè)不同位置各測(cè)量一次，然后求出直徑的平均值，故A錯(cuò)誤；

B、電路中的電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長，防止電阻發(fā)熱，導(dǎo)致電阻率發(fā)生變化，故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)接入一保護(hù)電阻R0，故B正確；

C、電流表采用外接法，電流測(cè)量值大于真實(shí)值，故電阻率的測(cè)量值小于真實(shí)值，故C錯(cuò)誤；

D、電阻絲的伏安特性曲線是指I—U曲線，而本實(shí)驗(yàn)中電路中的電流是固定的，D錯(cuò)誤。