影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減少.某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實(shí)驗(yàn),測(cè)量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.

(1)他們應(yīng)選用下圖所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?答:
A
A


(2)按照正確的電路圖連接圖1的實(shí)物圖.
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體

U(V) 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I(A) 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
(4)把元件Z接入如圖2所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為R2=3.6Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動(dòng)勢(shì)為
4.6
4.6
V,內(nèi)阻為
1.1
1.1
Ω.(不計(jì)電流表的內(nèi)阻,結(jié)果保留兩個(gè)有效數(shù)字)
(5)用螺旋測(cè)微器測(cè)得線狀元件Z的直徑如圖3所示,則元件Z的直徑是
1.990
1.990
mm.
分析:(1)本題要描繪伏安特性曲線,電壓應(yīng)該從零開始連續(xù)變化,故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法;而由第(3)問可以知道,電阻較小,故應(yīng)該采用安培表外接法;
(2)連接實(shí)物圖要注意線不可交叉,同時(shí)要注意電表的正、負(fù)接線柱不要接反;
(3)根據(jù)電阻的定義,隨電壓的增加,電阻減小,故是半導(dǎo)體;
(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律,電源電動(dòng)勢(shì)等于各部分電勢(shì)降低之和,有E=Ir+Uz+UR;
然后根據(jù)表格得到兩組半導(dǎo)體兩端電壓值,最后代入上式求解即可.
(5)螺旋測(cè)微器讀數(shù)方法:
測(cè)量時(shí),當(dāng)小砧和測(cè)微螺桿并攏時(shí),可動(dòng)刻度的零點(diǎn)若恰好與固定刻度的零點(diǎn)重合,旋出測(cè)微螺桿,并使小砧和測(cè)微螺桿的面正好接觸待測(cè)長(zhǎng)度的兩端,那么測(cè)微螺桿向右移動(dòng)的距離就是所測(cè)的長(zhǎng)度.螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的整圈數(shù)由固定套管上間隔0.5mm的刻線去測(cè)量,不足一圈的部分由活動(dòng)套管周邊的刻線去測(cè)量,最終測(cè)量結(jié)果需要估讀一位小數(shù).
①先讀固定刻度 ②再讀半刻度,若半刻度線已露出,記作 0.5mm;若半刻度線未露出,記作 0.0mm; ③再讀可動(dòng)刻度(注意估讀).記作 n×0.01mm; ④最終讀數(shù)結(jié)果為:固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度 由于螺旋測(cè)微器的讀數(shù)結(jié)果估讀到以mm為單位千分位,故螺旋測(cè)微器又叫千分尺.
解答:解:(1)本題要描繪伏安特性曲線,電壓應(yīng)該從零開始連續(xù)變化,故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法;而由第(3)問可以知道,電阻較小,故應(yīng)該采用安培表外接法;
(2)連接實(shí)物圖要注意線不可交叉,同時(shí)要注意電表的正、負(fù)接線柱不要接反,圖如下

(3)根據(jù)電阻的定義,隨電壓的增加,電阻減小,故是半導(dǎo)體;
(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律,電源電動(dòng)勢(shì)等于各部分電勢(shì)降低之和,有
E=Ir+Uz+UR
當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為1.25A,故半導(dǎo)體兩端電壓為1.00V,即
E=1.25×r+1.00+1.25×2
當(dāng)電阻R的阻值為R2=3.6Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為0.80A,故半導(dǎo)體兩端電壓為0.8V,即
E=0.8r+0.8+0.8×3.6
解得
E≈4.6V,r=1.1Ω
故答案為:4.6,1.1.
(5)固定刻度:1mm
半刻度:0.5mm
可動(dòng)刻度:49.0×0.01
讀數(shù)=固定刻度+半刻度+可動(dòng)刻度=1.990mm
故答案為:1.990.
點(diǎn)評(píng):本題涉及到滑動(dòng)變阻器的接法選擇、安培表內(nèi)接與外接法的選擇、閉合電路歐姆定律、螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等知識(shí)點(diǎn),關(guān)鍵要熟悉電學(xué)測(cè)量中誤差的來源和減小方法,以及會(huì)用閉合電路歐姆定律解決問題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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(1)地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期為T1,軌道半徑為R1,月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T2,軌道半徑為R2,則太陽(yáng)的質(zhì)量是地球質(zhì)量的
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
倍.
(2)將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h(未知)且開口向下的小筒中(單擺的下部分露于筒外),如圖(甲)所示,將懸線拉離平衡位置一個(gè)小角度后由靜止釋放,設(shè)單擺振動(dòng)過程中懸線不會(huì)碰到筒壁,如果本實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)度測(cè)量工具只能測(cè)量出筒的下端口到擺球球心間的距離l,并通過改變l而測(cè)出對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)周期T,再以T2為縱軸、l為橫軸做出函數(shù)關(guān)系圖象,就可以通過此圖象得出小簡(jiǎn)的深度h和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.

①現(xiàn)有如下測(cè)量工具:A.時(shí)鐘;B.秒表;  C.天平;D.毫米刻度尺.
本實(shí)驗(yàn)所需的測(cè)量工具有
BD
BD

②如果實(shí)驗(yàn)中所得到的T2-l,關(guān)系圖象如圖(乙)所示,那么真正的圖象應(yīng)該是a,b,c中的
a
a

③由圖象可知,小筒的深度h=
0.3
0.3
m;當(dāng)?shù)豨=
9.86
9.86
m/s2
(3)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減少.某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實(shí)驗(yàn),測(cè)量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.
①他們應(yīng)選用下圖所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?答:
A
A


②實(shí)驗(yàn)測(cè)得元件z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體

U(V) 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I(A) 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
③把元件Z接入如圖丙所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為R2=3.6Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電源的電動(dòng)勢(shì)為
4.0
4.0
V,內(nèi)阻為
0.40
0.40
Ω.(不計(jì)電流表的內(nèi)阻,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
④用螺旋測(cè)微器測(cè)得線狀元件Z的直徑如圖丁所示,則元件Z的直徑是
1.990
1.990
  mm.

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實(shí)驗(yàn)題
(1)如圖1是用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備示圖,圖中①②③④⑤依次是光源、濾光片、單縫、雙縫、光那,調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使得像屏上可以見到清晰的干涉條紋,關(guān)于干涉條紋的情況,下列敘述哪些是正確的
 

A.若將光屏向左平移一小段距離,屏上的干涉條紋將變得不清晰
B.若將光屏向右平移一小段距離,屏上仍有清晰的干涉條紋
C.若將雙縫間的距離d減小,光屏上的兩個(gè)相鄰明條紋間的距離變小
D.若將濾光片由綠色換成紅色,光屏上的兩個(gè)相鄰暗條紋間的距離增大
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(2)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減小.某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實(shí)驗(yàn),測(cè)量元件Z中的電源隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.
①他們應(yīng)選用下圖2甲所示的哪個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn):答:
 

②在答題紙上,按照正確的電路圖,連接圖2乙的實(shí)物圖.
③實(shí)驗(yàn)測(cè)得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
 

U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
④把元件Z接入如圖2丙所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為R2=3.6Ω時(shí);電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動(dòng)勢(shì)為
 
V,內(nèi)阻為
 
Ω.(不計(jì)電流表的內(nèi)阻,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
⑤用螺旋測(cè)量器測(cè)得線狀元件Z的直徑如圖2丁所示,則元件Z的直徑是
 
mm.

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(1)科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究,而科學(xué)探究可以分為理論探究和實(shí)驗(yàn)探究.下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡,用實(shí)驗(yàn)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系.
①某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖1所示,該同學(xué)想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是:
a.
平衡摩擦力
平衡摩擦力
;
b.
鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量
鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

②如圖2所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn).兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,距離如圖.要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系,除位移、速度、重力加速度外,還必須知道或測(cè)出的物理量有
鉤碼的質(zhì)量m和小車的總質(zhì)量M
鉤碼的質(zhì)量m和小車的總質(zhì)量M
;寫出B、E兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系式
mg(△x2+△x3+△x4)=
1
2
M(
x4+△x5
2T
)
2
-
1
2
M(
x1+△x2
2T
)
2
mg(△x2+△x3+△x4)=
1
2
M(
x4+△x5
2T
)
2
-
1
2
M(
x1+△x2
2T
)
2

(2)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減少.某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實(shí)驗(yàn),測(cè)量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.
①答題紙上,為完成實(shí)驗(yàn),請(qǐng)連接圖3的實(shí)物圖

②實(shí)驗(yàn)測(cè)得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體

U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如圖4所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為
R2=3.6Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動(dòng)勢(shì)為
4.0
4.0
V,內(nèi)阻為
0.40
0.40
Ω.(不計(jì)電流表的內(nèi)阻,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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(2011?濰坊一模)(1)興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車的額定功率,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.40kg;
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按圖1所示安裝;
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(其打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s);
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(設(shè)小車在整個(gè)過程中所受的阻力恒定).°
在上述過程中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡記錄了小車停止之前的運(yùn)動(dòng)情況,如圖2所示.
請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
①該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為
1.5
1.5
m/s;
②該電動(dòng)小車關(guān)閉電源后的加速度大小為
2.0
2.0
m/s2;
③該電動(dòng)小車的額定功率為
1.2
1.2
W.

(2)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減少.某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實(shí)驗(yàn),測(cè)量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.
①為完成實(shí)驗(yàn),請(qǐng)連接如圖的實(shí)物.
②實(shí)驗(yàn)測(cè)得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體

U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如圖所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為R2=3.6Ω時(shí),電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動(dòng)勢(shì)為
4.6
4.6
V,內(nèi)阻為
1.1
1.1
Ω.(不計(jì)電流表的內(nèi)阻)

(3)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系.可用的器材如下:電源(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻1Ω)、電鍵、滑動(dòng)變阻器(最大阻值20Ω)、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干.
①實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,得到了小燈泡的U-I圖象如圖a所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”).
②根據(jù)圖a,在圖b中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全,連接成實(shí)驗(yàn)的電路(其中電流表和電壓表分別測(cè)量小燈泡的電流和電壓).
③若某次連接時(shí),把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,合上電鍵,任意移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅,則此時(shí)的電路中,小燈泡可能獲得的最小功率是
0.030~0.034
0.030~0.034
W.(電壓表和電流表均視為理想電表)

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