10.兴趣小组的同学想测量一捆带绝缘漆的镍铬合金丝的长度。
①如图2所示,他们用螺旋测微器测得合金丝的直径d=__________mm。查得镍铬合金丝的电阻率为,若测出合金丝的电阻为R,则合金丝的长度可以根据公式L=_________求出(用、d 、R 表示)。
②他们用表盘如图3所示的多用电表测量合金丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“X10”位置,将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插扎,把两笔尖相互接触,调节________(选填“S”或“T”),使多用电表的指针指向电阻挡的_________(选填“0”或“”)刻线。之后将红、黑表笔的笔尖分别与合金丝两端接触,发现指针偏转角度过大,于是他们将选择开关调到电阻挡的_______(选填“X1”或“X100”)位置。
③正确选择挡位并重新调零后,他们将红、黑表笔分别与合金丝的两端接触,测得合金丝的电阻为15Ω 。他们还想用伏安法测量合金丝的电阻时,发现实验室提供的电表内阻约0.5Ω ,电压表内阻约3kΩ 。为减小测量误差,在实验中应采用图4中的 (选填“甲”或“乙”)电路。
④他们选择合适的电路后,分别用最大阻值是5Ω 、50Ω 、2000Ω 的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中,根据实验数据,分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c。如图5所示。用最大阻值为2000Ω 的滑动变阻器做实验得到的图线是图中的________(选填“a”、“b”或“c”)为减小实验误差,应选择图中的________(选填“a”、“b”或“c”)所对应的滑动变阻器。
22.某欧姆表内部结构可等效为如图 4 所示电路,其中表头是量程为 100μA 的电流表,电 池的电动势 E=1.5V。
①使用欧姆表测电阻前,应将红表笔和黑表笔_________,进行欧姆挡调零; 图 4 中表笔 1 应是_________表笔(选填“红”或“黑”)。
②该欧姆表的总内阻的阻值是___________Ω,表盘上 30μA 刻度线对应的电 阻刻度值是____________Ω。
③当用调整好的欧姆表测阻值为 R 电阻时,通过表头的电流为 I,表针相对 于表盘左侧转过的角度为 θ,则图 5 所示图像可能正确描述 I 或 R 与 θ关系的是____________ (选填图像下的字母)。
12. 如图所示为一个多量程多用电表的简化电路图。单刀多掷开关S可以与不同接点连接。下列说法正确的是( )
22.为确定某电子元件的特性,做如下测量。
用多用电表的欧姆挡测量该元件的电阻,选用“×100"倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转过大,因此需选择( )倍率的电阻挡(填“×10"或“×1 k”),并重新进行( )再进行测量,之后多用电表的示数如图所示,测量结果为( )。
①由图甲所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为0mm,可动刻度所示为20.0×0.01mm=0.200mm,螺旋测微器的示数为0mm+0.200mm=0.200mm.
金属丝电阻:
②多用电表使用电阻挡时,需要将两表笔接触后进行欧姆调零,即图中T旋钮,使指针指向电阻挡的0刻度线;
将红黑表笔与电阻接触后发现指针偏转角度过大,说明在当前电阻挡位测量读数过小,需要换成更小挡位,即开关调到电阻挡的×1的位置;
③由电阻阻值及电流表电压表阻值可知,该被测电阻为小电阻,应采用电流表外接法测量,即图甲所示的电路;
④由题意可知,电压表测量的是被测电阻两端的电压U随着滑动变阻器滑片移动的距离x的变化关系,被测电阻与滑动变阻器是串联分压关系,从图中可以看出a曲线在滑片移动很小距离,就产生了很大的电压变化,说明该滑动变阻器阻值远大于被测量电阻阻值,所以a图对应2000Ω滑动变阻器;
同理分析,可知,c图线电压几乎不随着距离x变化,说明该滑动变阻器是小电阻,分压效果不明显,所以对应是5Ω的图象;
本实验采用的是伏安法测量电阻,为了减小实验误差,应该要保证被测电阻两端的电压变化范围大一些,所以选择图中b所对应的滑动变阻器.
故答案为:①0.200,
测定金属的电阻率
螺旋测微器固定刻度与可动刻度的示数之和是螺旋测微器的示数;根据实验所测数据,应用电阻定律可以求出金属丝的电阻丝的长度;多用电表测量电阻时,先进行机械校零,需将选择开关旋到殴姆档某一位置,再进行欧姆调零,欧姆调零后,测量电阻读出示数.欧姆表黑表笔与内置电源正极相连,电流从黑表笔流出,红表笔流入,根据待测电阻阻值与电表内阻关系确定电流表接法,然后选择实验电路.
掌握螺旋测微器的读数方法,多用电表的使用方法及注意事项,理解电流表内接法与外接法的区别,及图象中图线斜率的物理意义.
本题考查了测定金属的电阻率,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与基本仪器的使用,伏安法测电阻等知识点交汇命题.