有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬材料樣品，截面為外方（正方形）內(nèi)圓，如圖所示。此金屬材料質(zhì)量約為0.1～0.2 kg，長(zhǎng)約30 cm，電阻約為10 Ω。已知這種金屬的電阻率為。因管線內(nèi)徑太小，無(wú)法直接測(cè)量，請(qǐng)根據(jù)以下器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量其內(nèi)徑。

A毫米刻度尺 　　         B螺旋測(cè)微器                 C電流表（600mA，10Ω）
D電流表（3A，0.1Ω）     E電壓表（3V，6kΩ）         F滑動(dòng)變阻器（2 kΩ，0.5A）  
G滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）  H直流穩(wěn)壓電源（6V，0.05Ω） I開(kāi)關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干
（1）除待測(cè)金屬材料、A、B、E、H、I外，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材還有      。（只填代號(hào)字母）
（2）畫(huà)出你設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖。
（3）用已知的物理常量（設(shè)長(zhǎng)度為，截面外邊長(zhǎng)為）和所測(cè)得的物理量，推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑d的表達(dá)式            。
（1）CG（對(duì)1個(gè)得1分共2分）（2）電路原理圖：注意電流表外接和滑動(dòng)變阻器分壓（3分）
（3）若測(cè)得電壓為U，電流強(qiáng)度為I，（2分）

試題分析：（1）除待測(cè)金屬材料、A、B、E、H、I外，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有C、G．
（2）因電壓表的量程為3V，金屬材料的電阻約為10Ω，所以通過(guò)金屬材料的電流約為I=0.3A=300mA，所以電流表應(yīng)選600mA量程，由于待測(cè)電阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法；因通過(guò)電流表的最小電流為==200mA，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路中最大電阻為=30Ω，所以滑動(dòng)變阻器不能用2KΩ的滑動(dòng)變阻器，考慮電源電動(dòng)勢(shì)為6V，電壓表量程為3V，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，電路圖如圖1所示，實(shí)物連線圖如圖2所示．

（3）設(shè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，截面外邊長(zhǎng)為a，電壓為U，電流強(qiáng)度為I．則電阻R=，又R=，可解得：S= ①,設(shè)圓直徑為d，由圖可知S= ②，聯(lián)立①②可得．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整。
(2)如果在閉合電鍵時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后可能現(xiàn)的情況有：
A．將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將____________。
B．原線圈插入副線圈后，將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，靈敏電流計(jì)指針___________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

小明同學(xué)在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行了如下操作，請(qǐng)你將相應(yīng)的操作步驟補(bǔ)充完整。

（1）他首先用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑，如圖甲所示，該金屬絲的直徑為　   mm。
（2）他再用多用電表粗測(cè)金屬絲的阻值，操作過(guò)程如下：
①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“＋”、“－”插孔，選擇開(kāi)關(guān)旋至電阻擋“×10”擋位；
②將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)　　　旋鈕（填圖乙中的“A”或“B”或“C”），使歐姆表指針對(duì)準(zhǔn)電阻的　　　　　　處（填 “0刻線”或“∞刻線”）；
③把紅、黑表筆分別與金屬絲的兩端相接，此時(shí)多用電表的示數(shù)如圖丙所示；
④為了使金屬絲的阻值讀數(shù)能夠再準(zhǔn)確一些，小明將選擇開(kāi)關(guān)旋至電阻擋　　　　擋位（填“×1”或“×1k”），重新進(jìn)行　　　　　              ；
⑤重新測(cè)量得到的結(jié)果如圖丁所示，則金屬絲的電阻為　　　　　Ω。
（3）他想用伏安法更精確地測(cè)量該金屬絲的阻值，他用如圖所示的裝置進(jìn)行測(cè)量，其中部分器材的規(guī)格為：電源E（兩節(jié)干電池，3V），電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω），電壓表（量程3V，內(nèi)阻約10kΩ），滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～20Ω，額定電流1 A）。要求滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)你在下圖中加兩條導(dǎo)線將未連接完的電路連起來(lái)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用電壓表和電流表測(cè)量Rx的電阻，已知電壓表內(nèi)阻約3kΩ，電流表內(nèi)阻約1Ω。
(1)某同學(xué)用如圖甲所示電路測(cè)量電阻Rx，Rx的測(cè)量值比真實(shí)值_____(選填“偏大”或“偏小”)；若被測(cè)電阻Rx的阻值約為10Ω，應(yīng)采用圖______(選填“甲”或“乙”)所示由路誤差會(huì)比較小。

(2)無(wú)論是用圖甲還是圖乙所示電路測(cè)量，都不可避免地會(huì)產(chǎn)生由電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方案，以避免電表內(nèi)阻引起的系統(tǒng)誤差。該方案利用圖丙所示的電路進(jìn)行測(cè)量，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
第一步：將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接2，閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器Rp1和Rp2，使電表讀數(shù)接近滿(mǎn)量程，但不超過(guò)量程，記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1
請(qǐng)你寫(xiě)出第二步操作步驟，并說(shuō)明需要記錄的數(shù)據(jù)；______________
用測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻阻值的計(jì)算式是Rx=____________________。
簡(jiǎn)要說(shuō)明此實(shí)驗(yàn)方案為什么能避免由電表內(nèi)阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。_______.。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力（比例系數(shù)為k），如圖所示。測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測(cè)得與物體質(zhì)量成正比的輸出電壓U�，F(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）。請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量。
（l）設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫(huà)出完整的測(cè)量電路圖。

（2）以下為簡(jiǎn)要的測(cè)量步驟，請(qǐng)將不完整處補(bǔ)充完整：
A．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零；
B．將        放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0；
C．將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U1；
（3）根據(jù)以上測(cè)量，可求出：比例系數(shù)k=      ，待測(cè)物體的質(zhì)量m=      。
（4）請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題：                              。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

一個(gè)電壓表V0，量程3V，內(nèi)阻約為1kΩ．為進(jìn)一步測(cè)量V0的內(nèi)阻，有甲、乙兩個(gè)電路可選擇．備選器材有：
電流表A1，量程3mA；
電流表A2，量程0.6A；
電壓表V，量程3V，內(nèi)阻Rv＝1.2 kΩ；
滑動(dòng)變阻器R，0～3000 Ω；
電源E，6V電池組，內(nèi)阻不計(jì)．

（1）若選用甲電路，電流表應(yīng)選用 　　　　　，若V0和選用電流表示數(shù)分別為U0和I，則測(cè)得電壓表的內(nèi)阻R0＝ 　　　　　．
（2）若選用乙電路，若V0和V示數(shù)分別為U0和U，則測(cè)得電壓表的內(nèi)阻R0＝ 　　　　　（用U0、U、RV等字母表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零。閉合開(kāi)關(guān)后：

（1） 若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3 A，小電珠亮，則斷路的一根導(dǎo)線為_(kāi)_______。
（2）若電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小電珠不亮，則斷路的一根導(dǎo)線為_(kāi)_______。
（3）若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小電珠亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)都不能調(diào)為零，則斷路的一根導(dǎo)線為_(kāi)_______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

右圖是利用兩個(gè)電流表A1和A2測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電路原理圖．圖中S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，定值電阻R1和電流表A1內(nèi)阻之和為10 000 Ω.
 
(1)按電路原理圖連接實(shí)物圖．

(2)在閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P移動(dòng)至____________(填“a端”、“中央”或“b端”)．
(3)閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2.多次改變滑動(dòng)端P的位置，得到的數(shù)據(jù)如下表所示．請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫(huà)出所對(duì)應(yīng)的I1－I2圖線.
I1/mA
0.120
0.125
0.130
0.135
0.140
0.145
I2/mA
480
400
320
232
140
68
(4)由(3)中所得圖線可求出電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有如下器材：
A．干電池E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)電阻約為1 Ω)
B．電流表(量程為0.6 A，內(nèi)阻約為1Ω)
C．電壓表(量程為3V，內(nèi)阻約為3KΩ)
D．滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0～20 Ω，額定電流2 A)
E．滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～200 Ω，額定電流1 A)
F．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)所用電路如圖四所示，為了能方便準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，其中應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是______(填“R1”或“R2”)。

(2)如圖所示，是某位同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)得的六組數(shù)據(jù)在U－I坐標(biāo)系上所描出的點(diǎn)。請(qǐng)你在圖上畫(huà)出圖線，并由圖線求出電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案