1、高效演练跟踪检测1(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为_ mm,合金丝的直径为_mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图甲所示的实验电路图,按照该电路图完成图乙中的实物电路连接解析:(1)由于螺旋测微器开始起点有误差,估读为0.007 mm,测量后要去掉开始误差(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入,掌握滑动变阻器的分压接法连接图如图所示答案:(1)0.0070.638(0.636 mm0.640 mm)(2)见解析图2如图甲所示的金属工件,截面外方内圆,外边长约为1 cm、内径约为0.5 cm、长度约为4
2、0 cm.(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示,其读数a_ cm.(2)应选用_来测量工件内径d,选用_来测量工件长度L(填“毫米刻度尺”、“游标卡尺”或“螺旋测微器”)(3)为了测出该金属的电阻率,该同学设计了如图丙所示的电路,请按设计的电路完成实物图丁的连线(4)实验测得工件两端电压为U,通过的电流为I,请写出该金属电阻率的表达式_(用a、d、L、U、I等字母表示)解析:(1)游标卡尺读数时先读主尺为10 mm,游标尺共10个格,每个格代表0.1 mm,第5个格对齐,故游标尺读数为0.5 mm,故总读数为10.5 mm,即1.05 cm.(2)游标卡尺有内脚可以测量内径,用毫米刻
3、度尺测量长度(3)实物图如图所示(4)由R,R,Sa2d2联立可得电阻率的大小答案:(1)1.05 cm(2)游标卡尺毫米刻度尺(3)见解析图(4)3用伏安法测定电阻约为5 的均匀电阻丝的电阻率,电源是两节干电池如图甲所示,将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上,底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出实验采用的电路原理图如图乙所示,测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动_使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转动_夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动_使F固定后
4、读数(填仪器部件的字母符号)(2)根据电路原理图乙,用笔画线代替导线,将实物图丁连接成实验电路(3)闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变P的位置,得到几组U、I、L的数据,用R计算出相应的电阻值后作出RL图线如图所示取图线上两个点间数据之差L和R,若电阻丝直径为d,则电阻率_.解析:(1)在用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动粗调旋钮D,使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转动微调旋钮H夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动止动旋钮G使F固定后读数(2)如图所示(3)根据R,得R,而S,代入得.答案:(1)DHG(2)见解析图(3)4测量一个长约5 cm、电阻R1约为30 、横截
5、面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率,所用器材如下:游标卡尺(20分度);螺旋测微器;直流电源E(电动势为18 V,内阻可忽略不计);标准电流表A1(量程1.5 A,内阻r16 );电流表A2(量程2A,内阻r2约为5 );滑动变阻器R2(最大阻值10 );开关S,导线若干(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,读数L_cm;用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,读数D_mm.(2)请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图,要求获得较多的实验数据(3)若某次测量中两电流表A1、A2的读数分别为I1、I2,则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为_.解析:(1)游标卡尺主尺读数为50 mm
6、,20分度游标卡尺精确度为0.05 mm,第5条刻度线与主尺刻度线对齐,故游标尺读数为50.05 mm0.25 mm,所以该材料的长度为50.25 mm5.025 cm;螺旋测微器固定刻度部分读数为2.0 mm,可动刻度部分读数为15.00.01 mm0.150 mm,因此该材料直径为2.150 mm.(2)标准电流表量程为1.5 A,内阻为6 ,可当电压表使用,将其与待测材料并联,再与电流表A2串联,由于提供的滑动变阻器总电阻小于待测材料电阻,故需要将滑动变阻器接成分压式电路(3)通过并联电路特点,可知通过电阻R1的电流为I2I1,其两端电压UI1r1,所以待测材料的电阻为R1,由电阻定律R
7、1,S,解得:电阻率.答案:(1)5.0252.150(2)图见解析(3)5小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率.待测金属丝的横截面为圆形实验器材有:毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻约几千欧)、电流表(内阻约几欧)、滑动变阻器、电源、电键、待测金属丝及导线若干(1)用毫米刻度尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图1和图2所示由图可知其长度L_cm,直径为D_mm;(2)该同学计划要用图象法求出电阻的阻值,要求电压从0开始变化请将图3所示实物电路图中所缺部分补全;(3)图4是实验中测得的6组电流I、电压U的值描的点,由图求出的电阻值R_(保留3位有效数字);(4)请
8、写出待测金属丝的电阻率的表达式_(用测得的物理量的符号表示)解析:(1)金属丝长度测量值为59.40 cm;螺旋测微器的读数为43.40.01 mm 0.434 mm,即金属丝直径测量值为0.434 mm.(2)要求电压从0开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法金属丝电阻较小,安培表用外接(3)用直线拟合各数据点,使直线通过尽量多的点,其他点均匀分布在直线两侧,舍弃离直线较远的点,直线的斜率表示金属丝的电阻,故R5.80 .(4)由电阻定律可知,R,S,解两式得:.答案:(1)59.400.434(0.4330.435均对)(2)图见解析(3)5.80(4)6某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量
9、程为3 V、内阻约为3 k的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 的电流表采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5 .(1)测R1阻值的最优连接方式为导线连接_(填“a”或“b”)、导线连接_(填“c”或“d”)(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R1的阻值为_.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的,若测R2的阻值,则最优的连线应选_(填选项)A连接a,连接cB连接a,连接dC连接b,连接c D连接b,连接d解析:(1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值,故采用电流表外接法,又知滑动变阻器采用分压电路接线,故测R1阻值的最优连接方式为导线连接a、导线连接d.(2)作图如图所示,则R1 4.4 .(3)根据电阻定律可得R,故R2R1,要测R2的阻值,与测量R1一样,最优的连线应连接a,连接d,故B正确答案:(1)ad(2)图见解析4.44.7(3)B