某同學做“測量金屬絲電阻率”的實驗:(1)首先,他用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑,並求出...
問題詳情:
某同學做“測量金屬絲電阻率”的實驗:
(1)首先,他用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑,並求出其平均值作為金屬絲的直徑d.其中某次測量如圖1所示,這次測量對應位置金屬導線的直徑為 mm.
(2)然後他測量了金屬絲的電阻.實驗中使用的器材有:
a.金屬絲(接入電路的長度l0為1m,電阻約5~6Ω)
b.直流電源(4.5V,內阻不計)
c.電流表(200mA,內阻約1.0Ω)
d.電壓表(3V,內阻約3kΩ)
e.滑動變阻器(50Ω,1.5A)
f.定值電阻Rl(5.0Ω,1.5A)
g.定值電阻R2(10.0Ω,1.0A)
h.定值電阻R3(100.0Ω,1.0A)
i.開關,導線若干
該同學實驗時的電路圖如圖2所示,且在實驗中兩塊電錶的讀數都能接近滿偏值,定值電阻應該選 (選填“R1”、“R2”或“R3”).
(3)該同學根據測量時電流表的讀數I、電壓表的讀數U描繪的U﹣I圖象如圖3所示,根據圖象可以求得金屬絲的電阻Rx= Ω(保留兩位有效數字).
【回答】
考點: 測定金屬的電阻率.
專題: 實驗題;恆定電流專題.
分析: (1)螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數,在讀可動刻度讀數時需估讀;
(2)根據兩電錶滿偏電壓和電流,由歐姆定律求出定值電阻的阻值來選擇.
(3)U﹣I圖線的斜率等於待測電阻+待測電阻.在直線上取相距較遠的兩點,讀出座標求出斜率,求解.
解答: 解:(1)固定刻度的讀數為:0.5mm,可動刻度讀數為0.01×2.5mm=0.025mm,所以最終讀數為:0.5mm+0.025mm=0.525mm.
(2)根據歐姆定律得
定值電阻R=﹣R被=﹣5=10Ω,故定值電阻應該選R2.
(3)在直線選取離原點較遠的一點,讀出座標U=2.75V,I=180mA=0.18A,
待測電阻R被=﹣R定=5.2Ω
故*為:(1)0.525(0.524~0.526);(2)R2;(3)5.2(4.9~5.5).
點評: (1)決本題的關鍵是掌握螺旋測微器的讀數方法,螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數,在讀可動刻度讀數時需估讀.
(2)本題考查理解物理圖象的能力.伏安法是測量電阻的基本原理,圖象法是處理資料的常用方法,可以減小偶然誤差.
知識點:電路及其應用單元測試
題型:實驗,探究題
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