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【题目】某物理兴趣小组在家中进行探究实验,他们找到了一个阻值未知的金属丝绕成的线圈(金属丝外表面涂有绝缘层),金属丝电阻率ρ1.57×108Ω·m.该兴趣小组试图测量该金属丝的直径,但家中没有游标卡尺或螺旋测微器,只有多用电表、米尺、剪刀、铅笔等生活工具.他们想到了如下方法:

第一种方法:

(1)如图所示,取一段金属丝紧密的缠绕在铅笔上,共计32匝,用米尺测量其间距为__________ cm,则金属丝的直径为________ mm(第二个空保留两位有效数字)

第二种方法:

(2)剪一段长为12.5 m的金属丝,用多用电表测量其阻值为1.0 Ω,计算可得金属丝的直径为__________ mm(保留两位有效数字)

(3)第二种方法中,用多用电表测量阻值时误差较大,于是他们将这段长为12.5 m的金属丝带回实验室,设计了如图所示的电路测量其准确阻值.

主要实验器材如下:

A.灵敏电流计(内阻为0.3 Ω)

B.滑动变阻器(阻值约几欧)

C.滑动变阻器(阻值约几千欧)

DR2代表12.5 m的金属丝

E.干电池一节

F.开关

简要实验步骤如下:

闭合S1,调节滑动变阻器R1,使灵敏电流计满偏;

闭合S2,发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三.滑动变阻器应选________R2的阻值为__________R2的测量结果比实际值__________(偏大、偏小、相等)

【答案】 1.70 0.53 0.50 C 0.90 偏大

【解析】(1)用米尺测量其间距为1.70 cm,则金属丝的直径为

(2)根据,解得:

(3)①闭合S1,调节滑动变阻器R1,使灵敏电流计满偏,则,因灵敏电流计量程只有几毫安,故滑动变阻器选择C

②闭合S2,发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三,则,即;因闭合S2后,电路中的电阻减小,总电流变大,则当灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三时,通过R2的电流大于四分之一Ig,实际电阻小于0.9 Ω,即测量值偏大

练习册系列答案
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A.把选择开关旋转到交流电压最高档

B.条件欧姆调零旋钮使指针到欧姆零点

C.把红黑表笔分别接在Rx两端,然后读数

D.把选择开关旋转到合适的档位,将红、黑表笔接触

E.把红黑表笔分别插入多用电表“﹢、-”插孔,用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指0

(2)小明正确操作后,多用电表的指针位置如图所示,则Rx=__________Ω;

(3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大,采用伏安法测量。现有实验器材如下:电源(电动势3V,内阻可忽略),电压表(量程3V,内阻约3kΩ),多用电表(2.5mA档;25mA档和250mA档,对应的内阻约40Ω,4Ω0.4Ω),滑动变阻器RP(0~10Ω),定值电阻R0(阻值10Ω),开关及导线若干。测量铅笔芯的电阻Rx,下列电路图中最合适的是__________(填字母),多用电表选择开关应置于______

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A.干电池一节

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