练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    4．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
    （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度L=50.15mm；用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径D=4.700mm．

    （2）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻（用多用电表测得其值约为200Ω），现有的器材及其代号和规格如下：
    待测圆柱体电阻，
    电流表A1（量程0～5mA，内阻约50Ω），
    电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω），
    电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ），
    电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ），
    直流电源E（电动势4V，内阻不计），
    滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A），
    滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A），开关S，导线若干
    为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．
    （3）若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ=$\frac{π{D}^{2}U}{4IL}$．（不要求计算，用题中所给字母表示出表达式）

    分析 （1）关键是明确游标卡尺读数时，应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意分度是20分度时精确度为0.05mm；螺旋测微器读数时，也应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；
    （2）关键是首先根据电源电动势大小选择电压表的量程，再通过求出待测电阻的最大电流来选择电流表的量程，根据实验要求多测几次数据可知变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；
    （3）的关键是根据电阻定律解出电阻率表达式，然后求解即可．

    解答 解：（1）由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为50mm，游标尺示数为3×0.05mm=0.15mm，
    游标卡尺示数为50mm+0.15mm=50.15mm；
    由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为4.5mm，游标尺示数为20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋测微器示数为4.5mm+0.200mm=4.700mm；
    （2）根据闭合电路欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为Rmax=$\frac{E}{{R}_{x}}$=$\frac{4}{220}$A=0.018A=18mA，所以电流表应选择A2；
    由于电源电动势为4V，电压表应选择V1；
    由于所以要求多测几组数据，所以变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器R1；
    以方便调节，电路图如图所示：

    （5）待测电阻阻值R=$\frac{U}{I}$，电阻R=ρ$\frac{L}{S}$，则电阻率ρ=$\frac{π{D}^{2}U}{4IL}$．
    故答案为：（1）50.15； （2）4.700；   （3）如图所示；（4）$\frac{π{D}^{2}U}{4IL}$

    点评 游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；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；游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读，对游标卡尺读数时，要注意游标尺的精度．
    欧姆表的使用规则和注意事项经常考查、电表的改装和电路设计经常考查．应用伏安法测电阻，当待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值时，滑动变阻器应采用分压接法．

    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：多选题

    8．如图所示，放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于圆环最低点．当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，发现小球受到三个力作用．则ω不可能为（　　）
    A．$\sqrt{\frac{g}{4R}}$B．$\sqrt{\frac{g}{2R}}$C．$\sqrt{\frac{g}{R}}$D．$2\sqrt{\frac{g}{R}}$

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    9．物体运动的初速度为4m/s的直线运动，经过8s速度的大小变为20m/s，则加速度大小可能是（　　）
    A．2.0m/s2B．1.4 m/s2C．3.0 m/s2D．2.6 m/s2

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．如图所示，线圈的面积是0.05m2，共100匝；线圈的电阻r=1Ω，外接电阻R=24Ω．匀强磁场的磁感应强度为$\frac{1}{π}$T，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，若从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则线圈中感应电动势的最大值为50v，感应电动势的瞬时值表达式为e=50sin10πt（v），电路中电流表的示数为1.41A．每转动一周，外力对线圈做10焦耳的功．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．如图所示，在电梯的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯竖直向上匀速运动高度为H的过程中，下列说法正确的是（　　）
    A．重力对物体做的功等于mgH
    B．电梯地板对物体的支持力做的功等于0
    C．电梯地板对物体的支持力做的功等于mgH
    D．合力对物体做的功等于0

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    9．如图所示的滑动变阻器中，a、b、c、d是它的四个接线柱，P是滑动触片．现将滑动变阻器接入电路中，并要求滑动触片P向接线柱c移动时，电路中的电流增大，则接入电路中的接线柱可能是（　　）
    A．a和bB．a和cC．b和cD．b和d

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．有一回旋加速器，它的高频电源的频率为1.2×107 Hz，D形盒的半径为1m，求加速氘核时所需的磁感应强度为多大？氘核所能达到的最大动能为多少？（氘核的质量为3.3×10-27 kg，氘核的电荷量为1.6×10-19C）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    13．（1）当纸带与运动物体连接时，在某一频率的低压交流电源下，打点计时器在纸带上打出一序列点痕，下列说法中正确的是ABD．
    A．点痕记录了物体运动的时间
    B．点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移
    C．点痕记录了物体在任一时刻的速度
    D．点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况
    （2）用电火花计时器在纸带上打点时，操作的合理顺序应是A．
    A．先接通电源，再用手牵动纸带
    B．先用手牵动纸带，后接通电源
    C．接通电源的同时用手牵动纸带
    D．可以随意操作
    （3）某次实验中得到一条如图所示的纸带，图中前几个点模糊，纸带上相邻计数点间还有四个点没画出来，计时器打点频率为50Hz．则从打A点到打D点共历时0.3s，从A到D纸带的平均速度是0.18m/s．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t=0时刻，两物体的速度图象如图所示，则下列判断正确的是（　　）
    A．t0时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力
    B．t0时刻之前，甲物体中间时刻速度小于乙物体平均速度
    C．t0时刻甲乙两物体到达同一高度
    D．t0时刻之前甲下落的高度总小于乙物体下落的高度

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案