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12.在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l.用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=$\frac{π{R}_{X}{d}^{2}}{4l}$ (用上述测量量的字母表示).
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图2所示,则金属丝长度的测量值为l=36.50cm,金属丝直径的测量值为d=0.797mm.

分析 (1)根据电阻定律可以求出电阻率的表达式.
(2)根据图示刻度尺确定其分度值,然后读出其示数;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示数.

解答 解:(1)金属丝的电阻为:Rx=ρ$\frac{l}{S}$=ρ$\frac{l}{π(\frac{d}{2})^{2}}$,
电阻率为:ρ=$\frac{π{R}_{X}{d}^{2}}{4l}$;
(2)由图示刻度尺可知,其分度值是1mm,金属丝的长度为:l=36.50cm;
由图示螺旋测微器可知,其示数为:d=0.5mm+29.7×0.01mm=0.797mm;
故答案为:(1)$\frac{π{R}_{X}{d}^{2}}{4l}$;(2)36.50,0.797.

点评 本题考查了求电阻率、刻度尺与螺旋测微器的读数,要掌握常用器材的使用方法与读数方法,螺旋测微器需要估读,读数时视线要与刻度线垂直.

练习册系列答案
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11.为测量物体与长木板间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验,用外力F水平拉长木板时,弹簧秤的示数与物体A和长木板间的滑动摩擦力相等,改变物体A上的砝码数可以改变物体A与木板间的正压力,每个砝码重为1N,已知放上3个砝码时弹簧秤读数2.6N,放上5个砝码时弹簧秤读数为3.0N,求物体A与木板间的动摩擦因数及物体A的重.

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7.如图所示为带电粒子只在电场力作用下运动的v-t图象,在a点的速度为va,运动到b点的速度为vb.则下列说法中正确的是(  )
A.电场中a点电势一定比b点电势高
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C.在0~t1时间内,粒子运动路径与电场力可能不在一条直线上
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17.为了验证机械能守恒定律,某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器M通过G1、G2光电门时,光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录,滑行器连同挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,两光电门中心间的距离为x,牵引砝码的质量为m,细绳不可伸长且其质量可以忽略,重力加速度为g.该同学想在水平的气垫导轨上,只利用以上仪器,在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守恒定律,请回答下列问题:

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母,使气垫导轨水平.请在以下空白处填写实验要求.在不增加其他测量器材的情况下,调水平的步骤是:取下牵引砝码m,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都能保持静止,或者轻推滑行器M,M分别通过光电门G1、G2的时间相等,则导轨水平;
(2)当气垫导轨调水平后,在接下来的实验操作中,以下操作合理的是AC;
A.挡光片的宽度D应尽可能选较小的
B.选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器和挡光片的总质量M
C.为了减小实验误差,光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些
D.用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行
(3)在每次实验中,若表达式mgx=$\frac{1}{2}$(M+m)${v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}$(M+m)${v}_{1}^{2}$(用M、g、m、△t1、△t2、D、x表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律成立.

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1.美国物理学家密立根所做的油滴实验在近代物理学发展中占有非常重要的地位,该实验清楚的证明了电荷的颗粒性,并确定了最小单位电荷的量值.密立根油滴实验的原理示意图如图所示,两块平行金属板水平放置,上板带正电,下板带负电,板间距为d,上板开有一小孔,喷雾器喷出大小不同的带电油滴,经上板小孔进入两板间,现调节两板间电压为U,通过左侧的显微装置观测到一质量为m的带电油滴恰好静止在两板正中央,忽略空气阻力和浮力,两板间电场视为匀强电场,元电荷的电量为e,重力加速度为g.
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2.在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.
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(2)用伏安法测金属丝的电阻RX,实验所用器材为:
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电压表(内阻约为3kΩ),
滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为2A)
开关,导线若干.
某同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
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(3)如图3是测量RX的实验器材实物图,图中已经连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端,请根据图所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.

(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已经标出了与测量数据相对应的四个点,请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线,由图线得到金属丝的阻值RX=4.5Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为C(填选项前的序号)
A、1×10-2Ω•m    B、1×10-3Ω•m     C、1×10-6Ω•m    D、1×10-8Ω•m.

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