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4.用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動勢為3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量,記錄數(shù)據(jù)如下:
次數(shù)1234567
U/V0.100.300.701.001.501.702.30
I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用圖1中的甲圖(選填“甲”或“乙”).

(3)圖2是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端.
請根據(jù)圖(2)所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線,并使閉合開關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.

(4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖3所示,圖中已標(biāo)出了測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點(diǎn).請?jiān)趫D3中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出U─I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx=4.5Ω(保留兩位有效數(shù)字).
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為C(填選項(xiàng)前的符號).
A.1×10-2Ω•m    B.1×10-3Ω•m    C.1×10-6Ω•m    D.1×10-8Ω•m
(6)任何實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差.本實(shí)驗(yàn)所用測量儀器均已校準(zhǔn),下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是CD(有多個正確選項(xiàng)).
A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D.用U─I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差.

分析 (2)根據(jù)數(shù)據(jù)比較電壓表、電流表和被測電阻的阻值關(guān)系,確定可采取的電路.
(3)按照電路原理圖進(jìn)行實(shí)物圖的連接,注意導(dǎo)線不能交叉和滑動變阻器的連接方式.
(4)根據(jù)圖上所標(biāo)的點(diǎn),做出U--I圖線,從而可得出電阻值
(5)把以上數(shù)據(jù)代入電阻定律,可得出結(jié)果;
(6)根據(jù)誤差來源分析答題.

解答 解:(2)由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻Rx約5Ω.則有RxRARV,屬于小電阻,用外接法測量誤差小,
實(shí)驗(yàn)要描繪電阻的伏安特性曲線,要求電壓電流從接近0開始調(diào)節(jié),所以應(yīng)該采用分壓接法,故選甲.
(3)注意連圖時連線起點(diǎn)和終點(diǎn)在接線柱上并且不能交叉,結(jié)合(2)可知應(yīng)該連接成外接分壓接法(甲)那么在連線時斷開開關(guān)且使Rx兩端的電壓為0.先連外接電路部分,再連分壓電路部分,此時滑片P必須置于變阻器的左端.實(shí)物圖如右圖所示.
(4)描繪出第2、4、6三個點(diǎn)后可見第6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)誤差太大舍去,然后出U-I圖線.如右圖所示;其中第4次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)在描繪出的U-I圖線上,有:Rx=10.22=4.5Ω;
(5)根據(jù)電阻定律R=ρLS,得ρ=RSL,代入數(shù)據(jù)可計(jì)算出ρ=1×10-6Ω•m,故選:C.
(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因,可將誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差;由于實(shí)驗(yàn)原理、儀器結(jié)構(gòu)上不夠完善等原因會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差;在相同條件下,對同一物理量進(jìn)行多次測量,由于各種偶然因素,會出現(xiàn)測量值時而偏大,時而偏小的誤差現(xiàn)象,這種類型的誤差叫做偶然誤差;由此可見,電流表、電壓表的內(nèi)阻引起的誤差為系統(tǒng)誤差,電流表、電壓表的讀數(shù)引起的誤差和讀取數(shù)據(jù)時帶來的誤差屬于偶然誤差,多次測量取平均值可減少偶然誤差.
A、用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差,故A錯誤;
B、由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差,不可避免的,故B錯誤;
C、若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差,故C正確;
D、用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻,可以減小偶然誤差,故D正確;
故答案為:(2)甲;(3)電路圖如圖所示;(4)4.5;(5)C;(6)CD.

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)電路的選擇、連接實(shí)物電路圖、求電阻率等問題,要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法,要掌握描點(diǎn)法作圖的方法;
該題是綜合性較強(qiáng)的題,解答時注意一下幾方面:①會根據(jù)電壓表、電流表及被測電阻的阻值關(guān)系,確定電流表是內(nèi)接還是外接.②實(shí)物連接時,注意導(dǎo)線不能相交叉,并且要注意閉合電建時,分壓電路的輸出端電壓要為零.③會用電阻定律來求解導(dǎo)線的電阻率.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

20.如圖所示,在傾角θ=37°的足夠長的固定斜面的底端,有一質(zhì)量m=1.0kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的物體,以v0=6.0m/s的初速度沿斜面上滑,物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.20.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.求:
(1)物體沿斜面向上運(yùn)動的加速度大�。�
(2)物體沿斜面向上運(yùn)動的最大距離;
(3)物體返回到斜面底端時的速度大小;
(4)物體在斜面上運(yùn)動的過程中,滑動摩擦力所做的總功;
(5)物體返回到斜面底端時,重力做功的功率大��;
(6)物體沿斜面向上運(yùn)動至最高點(diǎn)的過程中,重力做功的功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

15.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示.砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為M.實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮。?br />
(1)為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力,需要將帶有定滑輪的木板B(選填
“A”或“B”)端適當(dāng)墊高,使小車在不掛(選填“掛”或“不掛”)砂桶時做勻速直線運(yùn)動.
(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是C.
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出.量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為:xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm.已知打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50Hz,則打C點(diǎn)時小車的速度v=0.49m/s.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在傾角為θ的光滑斜   面體頂端,細(xì)線與斜面平行.在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動的過程中,小球始終靜止在斜面上,小球受到細(xì)線的拉力T和斜面的支持力FN分別為(重力加速度為g)(  )
A.T=m(acos θ-gsin θ) FN=m(gcos θ+asin θ)
B.T=m(gcos θ+asin θ) FN=m(gsin θ-acos θ)
C.T=m(gsin θ+acos θ) FN=m(gcos θ-asinθ)
D.T=m(asin θ-gcos θ) FN=m(gsin θ+acos θ)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.如圖所示,小明站在加速上升的電梯里,隨電梯一起運(yùn)動,在向上加速運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是( �。�
A.小明所受的支持力與對電梯的壓力是一對相互作用力
B.小明現(xiàn)在正處于失重狀態(tài)
C.小明所受的重力和支持力是一對平衡力
D.小明所受的重力就是對電梯的壓力

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

9.如圖所示電路是測量電流表內(nèi)阻Rg的實(shí)物連接圖,實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下:
a.將電阻箱R的電阻調(diào)到零;
b.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的滑片,使得電流表示數(shù)達(dá)到滿偏電流I0;
c.保持滑動變阻器的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱的電阻,使得電流表的示數(shù)為I03
d.讀出電阻箱的電阻R0,可求得電流表的內(nèi)阻Rg
(1)請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰷y量電流表內(nèi)阻的電路圖.
(2)電流表的內(nèi)阻Rg與讀出的電阻箱電阻R0關(guān)系為Rg=12R0
(3)已知電流表的量程50mA,內(nèi)阻約100Ω.可供選擇的滑動變阻器R1有:A.阻值0-10Ω,允許通過最大電流2A;B.阻值0-50Ω,允許通過最大電流1.5A.可供選擇的電阻箱R有:C.阻值0-99.9Ω;D.阻值0-999.9Ω.為了比較準(zhǔn)確地測量出電流表的內(nèi)阻,應(yīng)選用的滑動變阻器R1是A;應(yīng)選用的電阻箱R是D.(填儀器的字母代號)
(4)本實(shí)驗(yàn)中電流表的測量值Rg測與電流表內(nèi)阻的真實(shí)值Rg真相比,有A.
A.Rg測>Rg真        B.Rg測<Rg真         C.Rg測=Rg真         D.Rg測可能大于Rg真,也可能小于Rg真

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.一斜面AB長為5m,傾角為30°,一質(zhì)量為2kg的小物體(大小不計(jì))從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放,如圖所示.斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為36,求
(1)小物體下滑到斜面底端B時的速度
(2)小物體從頂端A下滑到斜面底端B所用時間.(g取10m/s2).

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

13.質(zhì)量m=1kg的物體在F=20N的水平推力作用下,從足夠長的粗糙斜面的底端A點(diǎn)由靜止開始沿斜面運(yùn)動,物體與斜面間動摩擦因數(shù)為μ=0.25,斜面固定不動,與水平地面的夾角θ=37°,力F作用4s后撤去,撤去力F后5s物體正好通過斜面上的B點(diǎn).(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10m/s2).求:
(1)撤去力F時的速度;
(2)力F作用下物體發(fā)生的位移;
(3)AB之間的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

14.我國將于2022年舉辦冬季奧運(yùn)會,跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一,滑雪運(yùn)動中當(dāng)滑雪板壓在雪地時會把雪內(nèi)的空氣逼出來,在滑雪板與雪地間形成一個暫時的“氣墊”,從而大大減小雪地對滑雪板的摩擦.然而當(dāng)滑雪板相對雪地速度較小時,與雪地接觸時間超過某一值就會陷下去,使得它們間的摩擦力增大.假設(shè)滑雪者的速度超過4m/s時,滑雪板與雪地間的動摩擦因數(shù)就會由μ1=0.25變?yōu)棣?SUB>2=0.125.一滑雪者從傾角θ=37°的坡頂A處由靜止開始自由下滑,滑至坡底B(B處為一光滑小圓弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C處,如圖所示,不計(jì)空氣阻力,坡長L=26m,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時間;
(2)滑雪者到達(dá)B處的速度;
(3)滑雪者在水平雪地上運(yùn)動的最大距離.

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同步練習(xí)冊答案