Question

【題目】在“測量金屬電阻率”實驗中，某同學(xué)為了選用合適的器材，先用多用電表粗測了一段粗細均勻的被測電阻絲的阻值。

（1）他用表盤如圖所示的多用電表測量電阻絲的電阻。先將選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋的“×10”位置，將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔，把兩筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)__________（選填“S”或“T”），使多用電表的指針指向電阻擋的__________刻線（選填“0”或“∞”）。

（2）將紅、黑表筆的筆尖分別與電阻絲兩端接觸，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，為了測量準確，他應(yīng)將選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋的__________位置（選填“×1”或“×100”）。

（3）經(jīng)過初步測量和分析小明決定采取安培表外接法測量電阻絲的電阻。如圖所示是實驗室測量該電阻絲實驗器材的實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，請補充完整______。

（4）用刻度尺測量連入電路部分的電阻絲長度為L，用螺旋測微器測 量電阻絲的外徑d，示數(shù)如圖所示，電阻絲外徑d為________mm。

（5）用測得的I、U、L、d等物理量，寫出電阻率表達式 ρ=_________ (用給定的物理量符號和已知常數(shù)示)。

（6）為了進一步研究滑動變阻器對實驗的影響，某同學(xué)選擇合適的電路后，分別用最大阻值是5Ω、50Ω、2000Ω的三種滑動變阻器做限流電阻。當滑動變阻器的滑片由一端向另一端移動的過程中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別做出電壓表讀數(shù)U隨滑片移動距離x的關(guān)系曲線a、b、c，如圖所示。用最大阻值為2000Ω的滑動變阻器做實驗得到的圖線是圖中的________（選填“a”、“b”、 “c”）；如果待測電阻兩端電壓需要有較大的調(diào)節(jié)范圍，同時操作還要盡量方便，應(yīng)選擇圖中的_______（選填“a”、“b”、“c”）所對應(yīng)的滑動變阻器。

Answer 1

【答案】T 0 ×1 0.725mm a b

【解析】

（1）將選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋的“×10”位置后，要進行歐姆調(diào)零，將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔，把兩筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)T，使電表指針指向電阻擋的“0刻線”；

（2）發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，則被測量電阻較小，所以要調(diào)小倍率，應(yīng)將選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋的“×1”檔，然后再進行歐姆調(diào)零；

（3）測電阻不要求電壓從零開始，從節(jié)能的角度考慮，電路選擇限流式電路以及安培表外接法來進行，實物連線圖如下：

（4）螺旋測微器讀數(shù)為：0.5mm+22.5×0.01mm=0.725mm；

（5）由伏安法測電阻可知電阻，有電阻定律得：，聯(lián)立解得：；

（6）由題意可知，電壓表測量的是被測電阻兩端的電壓U隨著滑動變阻器滑片移動的距離x的變化關(guān)系，被測電阻與滑動變阻器是串聯(lián)分壓關(guān)系，從圖中可以看出a曲線在滑片移動很小距離，就產(chǎn)生了很大的電壓變化，說明該滑動變阻器阻值遠大于被測量電阻阻值，所以a圖對應(yīng)2000Ω滑動變阻器；同理分析，可知，c圖線電壓幾乎不隨著距離x變化，說明該滑動變阻器是小電阻，分壓效果不明顯，所以對應(yīng)是5Ω的圖象；本實驗采用的是伏安法測量電阻，為了減小實驗誤差，應(yīng)該要保證被測電阻兩端的電壓變化范圍大一些，所以選擇圖中b所對應(yīng)的滑動變阻器。