为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率,提供的器材有:
A.电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA
B.电流表A,内阻约为1Ω,量程为0~0.6A
C.螺旋测微器和刻度尺
D.电阻箱R0(0~9999Ω)
E.滑动变阻器R(最大阻值5Ω)
F.电池组E(3V,0.05Ω)
G.一个开关S和导线若干
某同学进行了以下操作:
23.用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”档时发现指针偏转角度过大,他应该换用_________档(填“×1” 或“×100”),进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图所示。
24.把电流表G与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表使用,则电阻箱的阻值应调为R0=_________Ω。
25.用改装好的电压表和题中提供的器材,设计一个测量电阻丝Rx阻值的实验,要求电阻丝Rx两端电压能从零连续可调。根据实验要求,请将图中电路图补画完整。
26.用刻度尺测得电阻丝的长度为L,用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d。电路闭合 后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,请用已知量和测得量的字母符号(各量不允许代入数值)写出计算电阻率的表达式ρ=_________。
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(2分)
因欧姆表不均匀,要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准,当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,说明倍率较大,应选择“×1”倍率.
多用电表的原理及使用
用多用电表测电阻应选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近 .
欧姆挡的零刻度在表盘的最右边,指针偏转角过大,说明所测电阻较小,所用挡位太大.
990(2分)
将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表,而电流表G(内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA);所以改装后的电压表的内阻为:
把电流表改装成电压表
根据电压表的量程为0~3V,结合电流表G(内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA),即可求出电阻箱的阻值.
根据电压表的改装原理,要与电流G串联变阻箱.
电路图如右(3分)
实验电路图如图所示:
伏安法测电阻
由题意可知,一电流表与电阻串联当作电压表,因待测电阻阻值较小,因此使用另一电流表外接法,才能减小实验误差,准确得出所测电阻的电流;因为要求电阻丝Rx两端电压能从零连续可调,因此采用滑动变阻器分压器形式.
按题目要求电压从0连续可调,则变阻器要接成分压器的形式.
(2分)
由电阻定律可知,电阻为:
则电阻率为:
根据欧姆定律有:
所以电阻率为:
测定金属的电阻率
根据电阻定律求出电阻率的表达式,结合欧姆定律及串并联电路的关系,求出电阻率.
由串并联电路的关系找到待测电阻两端的电压与电流值,依欧姆定律表示出待测电阻的阻值.