综合题18.0分
物理

在“测定金属的电阻率”实验中,根据以下图片回答问题

21.利用螺旋测微器测量合金丝的直径d。某次测量时,螺旋测微器的示数如图1所示,则该合金丝直径的测量值d=_______mm。

22.若测出合金丝长度为L,直径为d,电阻为R,则该合金电阻率的表达式ρ=__________。(用上述字母和通用数学符号表示)

23.按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:

A.待测合金丝Rx(接入电路部分的阻值约5 Ω)

B.电源 (电动势4 V,内阻不计)

C.电流表(0~3 A,内阻约0.01 Ω)

D.电流表(0~0.6 A,内阻约0.2Ω)  

E.灵敏电流计G(满偏电流Ig为200µA,内阻rg为500Ω)

F.滑动变阻器(0~10 Ω,允许通过的最大电流l A)

G.滑动变阻器(0~100 Ω,允许通过的最大电流0.3 A) 

H.电阻箱R0(0~99999.9Ω)

为了测量准确、调节方便,实验中电流表应选         ,滑动变阻器应选        。(均填写仪器前的字母)

24.按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于_____端(选填“a”或“b”)。

25.甲同学按照图2电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图3所示。由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值Rx=_______Ω(保留两位有效数字)。

26.乙同学选择同样的器材,按图4所示电路测量合金丝的阻值Rx,保持电阻箱接入电路的阻值不变。在不损坏电表的前提下,他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA也随之增加,图5反映IG-xIA-x关系的示意图中可能正确的是      

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

1.170(说明1.168~1.172之间均可得分)(2分)

解析

由图示螺旋测微器可知,其示数为:1mm+17.0×0.01mm=1.170mm. 

考查方向

螺旋测微器的使用

解题思路

螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的读数.

易错点

螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数,螺旋测微器需要估读.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

(3分)

解析

根据电阻定律得合金丝的电阻为:

则电阻率为:

考查方向

测量金属丝的电阻率

解题思路

根据电阻定律可以求出电阻率.

易错点

本题关键是根据电阻定律得电阻率,但要注意公式中L指金属丝的有效长度,S为金属丝的横截面积.

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

D (3分)  F (3分)

解析

由题意可知电路最大电流约为:,所以电流表应选择D;为方便实验操作滑动变阻器应选择F.

考查方向

伏安法测电阻

解题思路

根据电路最大电流选择电流表,为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器.

易错点

本题关键要理解实验原理,根据实验安全性原则,先算出电路中最大电流,根据最大电流数值选择电流表,由于电路采有分压器接法,为了便于调节,变阻器选阻值较小的.

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

b (2分)

解析

由图2所示电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,为保护电路,闭合开关前滑片应置于b端.

考查方向

实验中常用仪器及其正确操作方法

解题思路

为保护电路根据滑动变阻器的接法确定滑片的位置.

易错点

根据实验原理及实验操作的方法的要求,在电路闭合之前,分压器输出电压要求最小.

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

4.5(说明:4.3~4.7之间均可得分)(2分)

解析

根据图2所示电路,由欧姆定律可知合金丝阻值:

代入数据解得:

考查方向

欧姆定律;伏安法测电阻 

解题思路

根据电路结构应用欧姆定律求出金属丝的电阻.

易错点

本题关键要由电路的串并联关系,找出被测电阻两端的电压.

第6小题正确答案及相关解析

正确答案

A(3分)

解析

根据图4所示电路图,由欧姆定律可知,电表示数:,,IA与x不是线性关系,IG与x也不是线性关系,随x增大IA与IG增大变快,由图示图象可知,图A所示图象正确,BCD错误.

考查方向

欧姆定律;串联电路和并联电路

解题思路

根据欧姆定律与电阻定律求出图象的函数表达式,然后分析图示图象分析解答.

易错点

本题关键根据欧姆定律找出,以及的函数表达式,利用数学知识分析.