第二章 专题 实验:测定金属的电阻率(同时练习使用游标卡尺和螺旋测微器)
1.(2017·陕西省延安市实验中学校际联盟高二上学期期末)在“测定金属丝电阻率”的实验中,需要测出其长度L、直径d和电阻R。
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲,则金属丝的直径为__0.697___mm。
(2)若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值__偏小___。(选填“偏大”或“偏小”)
(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙,则电压表的读数为__2.60___V,电流表的读数为__0.52___A。
解析:(1)由图甲所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为19.7×0.01mm=0.197mm,螺旋测微器示数为0.5mm+0.197mm=0.697mm。
(2)由图示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,所测电流偏大,由欧姆定律可知,电阻测量值小于真实值。
(3)由图丙所示电压表可知,其量程为3V,分度值为0.1V,示数为2.60V;由图示电流表可知,其量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为0.52A。
2.(2017·海南省文昌中学高二上学期期末)某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率,用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水。
①某同学用如图1所示的游标卡尺的__A___(选填“A”、“B”或“C”)部位去测玻璃管的内径,测出的读数如图2,则玻璃管的内径d为__2.150___cm。
②该同学用多用电表的电阻挡测量玻璃管中矿泉水的电阻,选择开关置于“×100”挡,发现指针如图所示,则该同学接着需要做的实验步骤是:①换选__×1k___(填“×10”或“×1k”)挡;②__欧姆调零___。
③该组同学按图4连好电路后,调节滑动变阻器的滑片,从最右端向左端移动的整个过程中,发现电压表有示数但几乎不变,不可能的原因是__B___。
A.滑动变阻器阻值太小
B.电路中5、6之间断路
C.电路中7、8之间断路
④该组同学在改进实验后,测出玻璃管中有水部分的长度为L,电压表示数为U,电流表示数为I,改变玻璃管中的水量,测出多组数据,并描绘出相应的图象如图5所示,若图线的斜率为k,则矿泉水的电阻率ρ=_____(用题中字母表示)。
解析:(1)游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪。即A部分。
游标卡尺测内径时,主尺读数为2.1cm,游标读数为0.05×10=0.50mm,最后读数为2.150cm。
(2)由图可知欧姆表示数太大,故应选择更大倍率测量,即换×1k倍率;换挡要进行欧姆调零。
(3)A.滑动变阻器阻值太小,通过调节它电路的电流改变比较小,故A可能;
B.电压表有示数则干路一定是通的,故B不可能;C.电路中7、8之间断路后电压表被串联到电路中,会导致其电压接近电源电动势,故C是可能的;故选:B。
(4)由电阻定律可得:R=ρ=ρ,又:R=,由图象可知:k=,解得:ρ=。