练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长L约为6cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：
    A．20分度的游标卡尺
    B．螺旋测微器
    C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）
    D．电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）
    E．电流表A3（量程3A，内阻r3约为0.1Ω）
    F．滑动变阻器R（0-10Ω，额定电流2A）
    G．直流电源E（12V，内阻不计）
    H．导电材料样品Rx（长L约为6cm，电阻约为100Ω）
    I．开关一只，导线若干
    请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：
    精英家教网
    （1）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L=
     
    mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数D=
     
    mm．
    （2）请选择合适的仪器，画出最佳实验电路图，并标明所选器材前的字母代号．
    （3）用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d．d=
     
    ．
    分析：游标卡尺和螺旋测微器的读数规则大体为：固定刻度（主尺）+可动刻度（游尺）．但要注意：游标卡尺读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数，即以毫米为单位的整数部分，然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐，再乘以精确度，精确度为
    1
    N
    mm，N为游尺上的分度数，切记不估读；螺旋测微器读数时先读固定刻度，再读半刻度，若半刻度线已露出，记作 0.5mm，若半刻度线未露出，记作 0.0mm，再读可动刻度（注意估读），记作 n×0.01mm．由于滑动变阻器的再大阻值为10Ω，小于被测电阻约为100Ω，所以实验中采用滑动变阻器的分压接法；由于实验仪器无电压表，所以选择较大的电流表A1充当电压表，与被测电阻并联，所以被测电阻两端的电压就是电流表A1的电压I2r2；选择电流表测电流时，所选的电流表的额定电流大于电流表A1的额定电流，所以选择A2测电流；流过被测电阻的电流I2-I1，所以Rx=
    I2r2
    I2-I1
    ，再利用电阻定律求样品的内径即可．
    解答：精英家教网解：（1）据游标卡尺的读数规则，主尺度示数为：61mm，游尺上第14个格最对齐，14×0.05mm=0.70mm，所以游标卡尺的读数为：61.70mm
    螺旋测微器的读数规则，螺旋测微器读数时先读固定刻度，再读半刻度，若半刻度线已露出，记作 0.5mm，若半刻度线未露出，记作 0.0mm，再读可动刻度（注意估读），记作 n×0.01mm．所以读数为：6.123mm到6.127mm都可以．
    （2）由于滑动变阻器的再大阻值为10Ω，小于被测电阻，所以实验中采用滑动变阻器的分压接法；由于实验仪器无电压表，所以选择较大的电流表A1充当电压表，与被测电阻并联，所以被测电阻两端的电压就是电流表A1的电压I2r2；选择电流表测电流时，所选的电流表的额定电流大于电流表A1的额定电流，所以选择A2测电流；流过被测电阻的电流I2-I1，所以Rx=
    I2r2
    I2-I1
    ，电路图如图所示．
    （3）由以上数据可求出被测电阻的阻值，Rx=
    I2r2
    I2-I1
    ，再利用电阻定律R=ρ
    L
    s
    和s=π(
    d
    2
    )2    ，即可求出d=
    		D2-
    4ρL(I2-I1)
    πI1 r1


    故答案为：（1）61.70mm，6.123mm到6.127mm都可以；（2）如图所示；（3）
    		D2-
    4ρL(I2-I1)
    πI1 r1
    点评：据仪器选择的原则，选取需要的仪器并知道其作用是解本题的关键．如电流表A1当电压表使用，其电压为I2r2；用电流表A2求流过被测电阻的电流I2-I1．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图1所示．此样品的长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，且该样品的内径太小而无法直接测量．现提供以下实验器材：
    A.20等分刻度的游标卡尺；
    B．螺旋测微器；
    C．电流（量程为50mA，内阻r1=100Ω）；
    D．电流（量程为100mA，内阻r2约为40Ω）；
    E．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流为2A）；
    F．直流电源E（电动势为12V，内阻很小）；
    G．导电材料样品R2（长L约为3cm，电阻R2约为100Ω）；
    H．开关一只，导线若干．
    请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题

    （1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=
    30.35
    30.35
     mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D=
    1.730
    1.730
     mm．
    （2）画出设计的实验电路图，并标明所选器材的字母．
    （3）用已知物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d（写出推导过程）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    有一根细而均匀的导电材料样品（如图1a所示），截面为同心圆环（如图1b所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量其内径．现提供以下实验器材：
    A．20等分刻度的游标卡尺    
    B．螺旋测微器
    C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）
    D．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω）
    E．电流表A3（量程3A，内阻巧大约为0.1Ω）
    F．滑动变阻器R（0-10Ω，额定电流2A）
    G．直流电源E（12V，内阻不计）
    H．导电材料样品Rx（长L约为3cm，电阻Rx约为100Ω
    I．开关一只，导线若干
    请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：
    （1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2甲所示，其示数L=
     
    mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图2乙所示，其示数D=
     
    mm．
    精英家教网
    （2）请选择合适的仪器，在图3的方框中画出最佳实验电路图，并标明所选器材前的字母代号．
    （3）用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    有一根细而均匀的导电材料，截面为同心圆环如图1所示，已知这种材料的电阻率为ρ，长度为L，欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：
    A．螺旋测微器
    B．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）
    C．电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）
    D．滑动变阻器R1（0-10Ω，额定电流2A）
    E．直流电源E（12V，内阻很小）
    F．上述导电材料R2（长L约为5cm，电阻约为100Ω）
    G．开关一只，导线若干
    请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，①用螺旋测微器测得该样品的外径如图2所示，其示数D=
     
    mm．②在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选器材．③用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d=
     
    ．精英家教网

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图1所示，此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：
    A.20等分刻度的游标卡尺
    B．螺旋测微器
    C．电流表A1（量程50mA，内阻的准确值r1为100Ω）
    D．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω）
    E．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）
    F．直流电源E（12V，内阻很小）
    G．导电材料样品R2（长L约为3cm，电阻R2约为100Ω）
    H．电键一只，导线若干
    请根据上述器材设计一个尽可能准确地测量该样品内径d的实验方案，请回答下列问题：
    （1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=
     
    ；用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D=
     
    ．
    （2）在图4的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选仪器的符号．
    精英家教网
    （3）用已知物理量和和所测得物理量的符号表示样品的内径d，并写出推导过程．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案