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题目
题型:广东模拟难度:来源:
有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图甲所示.此金属管线长约30cm,电阻约10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请你设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S0
现已提供有如下器材:毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V(3V,6KΩ)、蓄电池E(6V,0.05Ω)、开关一个,带夹子的导线若干:
(1)上列器材中,还缺少电流表和滑动变阻器,现提供以下一些器材供选择,请选出合适的器材,电流表应为______,滑动变阻器应选用______(只填代号字母).
A.电流表A1(600mA,1.0Ω)
B.电流表A2(3A,0.1Ω)
C.滑动变阻器R1(2KΩ,0.5A)
D.滑动变阻器R2(10Ω,2A)
(2)在下面方框中画出你所设计的电路图,要求尽可能测出多组有关数值,并把图乙的实物连成实际测量电路,

魔方格

(3)实验中要测量的物理量有:______,计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为:S0=______.
答案
(1)本实验需要用伏安法测量电阻,由于电阻通电电流大会升温,影响电阻率,故要小电流,故电流表选择较小量程;滑动变阻器采用分压式接法,电阻较小时便于实验操作;
故答案为:A,D;
(2)电路及实际测量电路如图所示.

魔方格

(3)根据欧姆定律,有R=
U
I

根据电阻定律,有R=ρ
L
S
,故截面积为:S=
ρIL
U

故要用螺旋测微器测横截面边长a,用毫米刻度尺金属管线长度L,电压表示数U,电流表示数I,
故金属管线内部空间截面积S0的表达式为:S0=a2-
ρIL
U

故答案为:(1)A,D;(2)电路及实际测量电路如图所示;(3)横截面边长a,金属管线长度L,电压表示数U,电流表示数I,a2-
ρIL
U
核心考点
试题【有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图甲所示.此金属管线长约30cm,电阻约10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ,因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,】;主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)在“测定金属的电阻率”实验中,有下列四种电路可供选择,为使测量结果误差较小,则应选择的电路是:______

魔方格

(2)若已知被测电阻丝长度为l=0.5m,用螺旋测微器测量其直径,测量结果为图甲所示,则该金属丝的直径为D=_______,金属丝电阻率的表达式为ρ=______.
(3)利用测得的实验数据在U-I坐标系中描出的点如图乙所示,请你在坐标系中画出电阻丝的U-I图线.
(4)利用图线可得电阻丝的电阻率为ρ=______,根据下表信息可判断制造该金属丝的材料为______.
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材   料锰铜合金镍铬合金
ρ/Ω•m2.9×10-81.0×10-74.4×10-71.0×10-6
某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数值依次是______、______、______.

魔方格

①已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5V,内阻很小.则以下电路图中______(填电路图2中的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路.但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏______.

魔方格

②若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,则准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的______电路(填电路图下的字母代号).此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=______( 用题中字母代号表示).
影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则与之相反、随温度的升高而减小.某课题研究组在研究某种导电材料Z的导电规律时,利用如图(甲)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示:
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U/V0.400.600.801.001.201.501.60
I/A0.200.450.801.251.802.813.20
某学生实验小组在做“测定金属的电阻率”的实验时

魔方格

①用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图(1)所示.读数为______mm.
②用伏安法测金属丝的电阻时,测出了包括(0,0)在内的6组电流I和电压U的值,并已经标在了如图(2)所示的坐标纸上,请用铅笔和直尺在坐标纸上画出合理的图线,并求出该段金属丝的电阻Rx=______Ω.
③测该金属丝电阻时,可供该实验小组选择的器材如下:
A.量程0.6A,内阻0.5Ω的电流表A1
B.量程3A,内阻0.01Ω的电流表A2
C.量程3V,内阻6kΩ的电压表V1
D.量程15V,内阻30kΩ的电压表V2
E.阻值为0~10Ω的滑动变阻器R
F.4V的蓄电池
G.电键一个,导线若干
在如图(3)方框内,补画出该小组同学测量金属丝电阻Rx的电路图,并标明所选用的电学符号,如A1和A2等.
在“测定金属丝电阻率”实验中,若粗估金属丝的电阻Rx约为3Ω,为尽可能减小误差,要求金属丝发热功率P<0.75W,备有的部分仪器有:
A.6V电池组
B.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
C.电流表(0~3A,内阻0.01Ω)
D.电压表(0~3V,内阻1kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻5kΩ)
F.滑动变阻器(0~100Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
(1)实验中用螺旋测微器测量导线直径时,可估读到______mm,用毫米刻度尺测量导线长度时,可估读到______mm;(2)上述器材中应选用的是______(用字母代替);
(3)在框内画出电路图;  
(4)在下图中,将各器材连成实验电路.

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