有一個螺線管,為測量它的兩個接線柱間繞制的均勻金屬絲的長度,現提供下列器材:A.待測螺線管L:繞制螺線管金屬絲...
問題詳情:
有一個螺線管,為測量它的兩個接線柱間繞制的均勻金屬絲的長度,現提供下列器材:
A.待測螺線管L:繞制螺線管金屬絲的電阻率,其總電阻RL大約100Ω
B.螺旋測微器
C.微安表 :量程Ig=500μA,內阻Rg=100Ω
D.電阻箱R:阻值範圍0~99999.9Ω;
E.電源E:電動勢有3V和9V兩種可供選擇,內阻較小
F.電鍵兩個(S1和S2),導線若干.
(1)實驗中用螺旋測微器測的金屬絲的直徑如圖*所示,其讀數為d= mm.
(2)已將提供的器材連成了如圖乙所示的測金屬絲電阻RL的電路,根據該實驗電路的測量原理,為了更準確地測RL,應選擇E中電動勢為 的電源.
(3)若測得的金屬絲直徑用d表示,測電阻時先閉合S1,調R是微安表指標滿偏,再閉合S2時微安表示數用I表示,則用已知量和測得量的符號表示金屬絲的長度l=.
【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)螺旋測微器讀數時,要分固定刻度和可動刻度,再進行相加可得結果;
(2)根據題意,微安表滿偏,當與所測螺線管並聯,則電阻大約變化一半,只有電阻箱的特別大時,接入電阻才不會引起電流變化,從而即可確定電源電動勢;
(3)根據電阻定律公式和歐姆定律求出金屬絲的長度L.
解答: 解:(1)螺旋測微器的固定刻度讀數為0,可動刻度讀數為39.3×0.01=0.393mm,所以金屬絲的直徑為0.393mm,
(2)先只閉合S1,調電阻箱R,使微安表指標滿偏,則R值須很大;
再閉合S2時,則RL與微安表並聯,雖然電阻變小了,但因R很大,全電路總電阻變化很小,幹路電流幾乎不變化,可認為仍為滿偏電流Ig,實驗應略大於,此時微安表的讀數為I,那麼RL的分流IL=Ig﹣I,實際值略大於此值.於是解得:RL==,測量值偏大.
根據本實驗原理,要減小測量RL的系統誤差,提高電源的電動勢,使R取值更大一些,這樣才能保*再閉合S2後幹路電流變化更小.
(3)根據歐姆定律得:
根據電阻定律得:RL=;
且S=
解得:L=;
故*為:(1)0.393mm;(2)9V;(3);
點評: 該題是較綜合的考查了電學實驗,要求我們要會熟練的連線實物圖,注意連線實物圖的要領;熟練的對螺旋測微器進行讀數;注意產生實驗誤差的根源是螺線管的並聯後,導致電阻減小,電流增大.
知識點:導體的電阻
題型:實驗,探究題
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