18.某同學要測量由某種新材料制成的粗細均勻的圓柱形導體的電阻率ρ.步驟如下:

(1)用20分度的游標卡尺測量其長度如圖1所示,由圖可知其長度為3.015cm;
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖2所示,由圖可知其直徑為3.204~3.206mm;
(3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱形導體的電阻,表盤的示數(shù)如圖3所示,則該電阻的阻值約為220Ω.
(4)該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
A.待測圓柱形導體(電阻為R)
B.電流表A1(量程4mA,內(nèi)阻約為50Ω)
C.電流表A2(量程10mA,內(nèi)阻約為30Ω)
D.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為10kΩ)
E.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約為25kΩ)
F.直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計)
G.滑動變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,額定電流2.0A)
H.滑動變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,額定電流0.5A)
I.開關S,導線若干.
為減小實驗誤差,要求電表讀數(shù)從零開始變化并能測得多組數(shù)據(jù)進行分析,電壓表、滑動變阻器應該分別選(填序號)D、G,并在圖4虛線框中畫出合理的測量電路圖.

分析 (1)游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù),不需估讀;
(2)螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀;
(3)用歐姆表測電阻的讀數(shù)為指針示數(shù)乘以倍率,當指針指在中央附近時測量值較準確;
(4)根據(jù)歐姆定律估算出最大電流,然后選擇電流表;根據(jù)電源電動勢選擇電壓表;要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析,滑動變阻器采用分壓式接法,用小電阻控制大電阻;根據(jù)實驗器材確定滑動變阻器的接法,根據(jù)待測電阻與電表內(nèi)阻的關系確定電流表的接法,然后作出電路圖.

解答 解:(1)游標卡尺的固定刻度讀數(shù)為3mm,游標尺上第8個刻度游標讀數(shù)為0.05×3m=0.15mm,所以最終讀數(shù)為:30mm+0.15mm=30.15mm=3.015cm;
(2)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為3mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×20.5mm=0.205mm,所以最終讀數(shù)為:3mm+0.205mm=3.205mm,則為3.204~3.206mm.
(3)該電阻的阻值約為:R=22.0×10Ω=220Ω.
(4)根據(jù)電源電動勢為4V可知電壓表應選V1
根據(jù)歐姆定律可求出通過待測電阻的最大電流為:Im=$\frac{U}{R}$=$\frac{4}{220}$A≈18mA,所以電流表應選A2
根據(jù)實驗要求便于調(diào)節(jié)且測得多組數(shù)據(jù)進行分析,可知變阻器應采用分壓式接法,應選擇阻值小的變阻器R1以方便調(diào)節(jié);
電流表選C,電壓表選D,滑動變阻器選G;
由于待測電阻滿足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$>$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$,可知電流表應用外接法,電路圖如圖所示:

故答案為:
(1)3.015;
(2)3.204~3.206;
(3)220;
(4)D、G;如上圖所示.

點評 應明確:①游標卡尺和螺旋測微器讀數(shù)時應分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分來讀,注意游標卡尺的分度;②應根據(jù)電源電動勢大小或待測電阻的額定電壓來選擇電壓表量程,根據(jù)通過待測電阻的最大電流來選擇電流表的量程;③當待測電阻滿足足$\frac{{R}_{V}}{{R}_{X}}$>$\frac{{R}_{X}}{{R}_{A}}$,時,電流表應用外接法;④當實驗要求電流從零調(diào)或要求測得多組數(shù)據(jù)或變阻器的全電阻遠小于待測電阻時,變阻器應采用分壓式接法,應選擇阻值小的變阻器以方便調(diào)節(jié).

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,光滑的平行長直金屬導軌置于水平面內(nèi),間距為L、導軌左端接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m的導體棒垂直跨接在導軌上.導軌和導體棒的電阻均不計,且接觸良好.在導軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B.開始時,導體棒靜止于磁場區(qū)域的右端,當磁場以速度v1勻速向右移動時,導體棒隨之開始運動,同時受到水平向左、大小為f的恒定阻力,并很快達到恒定速度,此時導體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi).
(1)求導體棒所達到的恒定速度v2;
(2)為使導體棒能隨磁場運動,阻力最大不能超過多少?
(3)導體棒以恒定速度運動時,單位時間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.星系由很多繞中心作圓形軌道運行的恒星組成.科學家研究星系的一個方法是測量恒星在星系中的運行速度v和離星系中心的距離r.用v∝rn這樣的關系來表達,科學家們特別關心指數(shù)n.若作用于恒星的引力主要來自星系中心的巨型黑洞,則n的值為(  )
A.1B.2C.-$\frac{1}{2}$D.$\frac{1}{2}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖,兩個固定的正負點電荷帶電量分別為+Q1和Q2,在它們連線的延長線上有a、b、c三點,而b點的合場強剛好為零,即Eb=0.那么(  )
A.c點的合場強方向一定沿連線方向指向左側
B.若將正檢驗電荷q從a移向b,它的電勢能將增加
C.若將正檢驗電荷q放于b點,它所受電場力和具有的電勢能一定均為零
D.兩固定點電荷的電量關系一定是Q1<Q2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.小明用力推地面上的木箱,開始沒能推動,增大推力后,木箱才開始移動,如圖所示木箱在被推動前和被推動后所受地面的摩擦力( 。
A.依次是靜摩擦力和滑動摩擦力B.依次是滑動摩擦力和靜摩擦力
C.都是靜摩擦力D.都是滑動摩擦力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,A、B、C為電場中同一電場線上三點,設電荷在電場中只受電場力,則下列說法中正確的是( 。
A.若在C點無初速地釋放正電荷,則正電荷向B運動,電勢能減小
B.若在C點無初速地釋放正電荷,則正電荷向B運動,電勢能增加
C.若在C點無初速地釋放負電荷,則負電荷向A運動,電勢能減少
D.若在C點無初速地釋放負電荷,則負電荷向B運動,電勢能減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.關于牛頓運動定律的理解和應用,下列說法中正確的是( 。
A.物體運動是因為物體受到力的作用
B.描述物體慣性的物理量是物體的質(zhì)量,與物體是否受力及運動狀態(tài)無關
C.在月球上舉重比在地球上容易,所以物體在月球上一定處于失重狀態(tài)
D.物體之間的作用力和反作用力可以是不同性質(zhì)的兩個力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.在平直的公路上,一輛汽車以36km/h的速度開始做勻加速運動,加速度大小為0.5m/s2.問:10s后汽車的速度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.關于分子動理論,下列說法中正確的是( 。
A.分子是組成物質(zhì)的最小微粒
B.分子永不停息地作無規(guī)則熱運動
C.分子間有相互作用的引力或斥力
D.擴散現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體、液體之間

查看答案和解析>>

同步練習冊答案