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今年暑假期间,我校吴老师带领课题研究小组撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为25Ω)的实验方案,可提供的器材有:A.电流表G,内阻Rg=1
题目详情
今年暑假期间,我校吴老师带领课题研究小组撰写关于未知材料电阻率的实践报告,设计了一个测量电阻率(被测电阻丝的阻值约为25Ω)的实验方案,可提供的器材有:
A.电流表G,内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA
B.电流表A,内阻约为0.2Ω,量程为0~0.6A
C.游标卡尺和螺旋测微器
D.电阻箱R0(0~9999Ω,0.5A)
E.滑动变阻器R(5Ω,1A)
F.干电池组(3V,0.05Ω)
G.一个开关和导线若干
他们进行了以下操作:
(1)用游标卡尺测电阻丝的长度,其示数部分如图甲所示,则该次测得长度为___cm;用螺旋测微器测量电阻丝的直径,示数如图乙,测得直径d=___mm.
(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为R0=___Ω;
(3)请用改装好的电压表设计一个测量电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图丙中电路图补画完整;
(4)实验数据的测量与电阻率的计算:如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ=___.
A.电流表G,内阻Rg=120Ω,满偏电流Ig=3mA
B.电流表A,内阻约为0.2Ω,量程为0~0.6A
C.游标卡尺和螺旋测微器
D.电阻箱R0(0~9999Ω,0.5A)
E.滑动变阻器R(5Ω,1A)
F.干电池组(3V,0.05Ω)
G.一个开关和导线若干
他们进行了以下操作:
(1)用游标卡尺测电阻丝的长度,其示数部分如图甲所示,则该次测得长度为___cm;用螺旋测微器测量电阻丝的直径,示数如图乙,测得直径d=___mm.
(2)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用,最大测量电压为3V,则电阻箱的阻值应调为R0=___Ω;
(3)请用改装好的电压表设计一个测量电阻率的实验电路,根据提供的器材和实验需要,请将图丙中电路图补画完整;
(4)实验数据的测量与电阻率的计算:如果电阻丝的长度用L表示,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式ρ=___.
▼优质解答
答案和解析
(1)由图示游标卡尺可知,其示数为:29mm+8×0.1mm=29.8mm=2.98cm;
由图示螺旋测微器可知,其读数为:5.5mm+17.0×0.01mm=5.670mm.
(2)根据欧姆定律得:R0=
-Rg=
-120=880Ω.
(3)为得到较大的电压调节范围,滑动变阻器用分压式接法;由于待测电阻的电阻值较小,电流表采用外接法,如图所示.
(4)通过待测电阻的电流为:I=I2-I1,待测电阻两端的电压为:U=I1(Rg+R0),
根据欧姆定律有:R=
,根据电阻定律,有:R=ρ
,
解得:ρ=
=
.
故答案为:(1)2.98;5.670;(2)880;(3)电路图如图所示;(4)
.
由图示螺旋测微器可知,其读数为:5.5mm+17.0×0.01mm=5.670mm.
(2)根据欧姆定律得:R0=
U |
Ig |
3 |
0.003 |
(3)为得到较大的电压调节范围,滑动变阻器用分压式接法;由于待测电阻的电阻值较小,电流表采用外接法,如图所示.
(4)通过待测电阻的电流为:I=I2-I1,待测电阻两端的电压为:U=I1(Rg+R0),
根据欧姆定律有:R=
U |
I |
L |
S |
解得:ρ=
SU |
IL |
πd2I1(Rg+R0) |
4L(I2-I1) |
故答案为:(1)2.98;5.670;(2)880;(3)电路图如图所示;(4)
πd2I1(Rg+R0) |
4L(I2-I1) |
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