實驗十二測量金屬絲的電阻率

實驗十二測量金屬絲的電阻率1.某同學想測量某一金屬絲的電阻Rx和電阻率ρ。(1)如圖1所示，先用螺旋測微器測得金屬絲直徑為________mm，用游標卡尺測得其長度為________cm。圖1(2)為了求出電阻率，需要測量金屬絲的電阻，除所測金屬絲Rx(阻值約為1.5Ω)外，還有如下器材：A.電源E：電動勢為4V，內阻忽略不計B.電流表A1：量程0.6A，內阻RA1為1ΩC.電流表A2：量程3A，內阻RA1約為0.5ΩD.定值電阻R2：阻值0.5ΩE.定值電阻R3：阻值4ΩF.滑動變阻器R1：最大電阻為5ΩG.開關和若干導線回答下列問題：①若想通過將電流表改裝成量程為3V的電壓表來測量電壓，則應選擇電流表________(填“A1”或“A2”)，定值電阻________(填“R2”或“R3”)，并選擇________(填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)連接方式。②用題中所給的器材進行電路設計來完成對待測電阻Rx的測量，要求盡可能測量多組數(shù)據(jù)，在虛線框中畫出電路圖并標注元件代號。③改變滑動變阻器滑片位置，測量多組數(shù)據(jù)，記錄兩電表示數(shù)I1與I2，并繪制如下I2－I1圖。由該圖可得待測金屬絲電阻Rx＝________(結果保留2位小數(shù))。圖2④由上述過程和結果可得金屬絲電阻率ρ＝________Ω·m(結果保留2位小數(shù)，注：π取3)。2.(2024·廣東佛山高三統(tǒng)考)小南想測量實驗室中某捆漆包金屬絲的長度，實驗器材包括捆裝漆包金屬絲(電阻約為5Ω)、電壓表、電流表、滑動變阻器(最大阻值為15Ω)、干電池組(電動勢3V，內阻較小)、導線若干。實驗過程如下：圖3(1)如圖3甲所示，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d。先將金屬絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，再旋動____________(填“A”“B”或“C”)，直到聽見“喀喀”的聲音為止。測量讀數(shù)如圖乙所示，則d＝________mm。(2)該小組利用實驗器材按圖丙所示連接電路，請用筆畫線代替導線將電路連接完整。(3)利用該電路測出金屬絲阻值為R后，該小組查得該種金屬絲的電阻率為ρ，則金屬絲的長度L＝________(用R、d、ρ表示)。3.(2023·全國乙卷，23)一學生小組測量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率?，F(xiàn)有實驗器材：螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表(內阻非常大)、定值電阻R0(阻值10.0Ω)、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關K、開關S、導線若干。圖4(a)是學生設計的實驗電路原理圖。完成下列填空：(1)實驗時，先將滑動變阻器R接入電路的電阻調至最大，閉合S。圖4(2)將K與1端相連，適當減小滑動變阻器R接入電路的電阻，此時電壓表讀數(shù)記為U1，然后將K與2端相連，此時電壓表讀數(shù)記為U2。由此得到流過待測金屬絲的電流I＝________，金屬絲的電阻r＝________(結果均用R0、U1、U2表示)。(3)繼續(xù)微調R，重復(2)的測量過程，得到多組測量數(shù)據(jù)，如下表所示：U1(mV)0.570.710.851.141.43U2(mV)0.971.211.451.942.43(4)利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻r＝14.2Ω。(5)用米尺測得金屬絲長度L＝50.00cm。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑，某次測量的示數(shù)如圖(b)所示，該讀數(shù)為d＝________mm。多次測量后，得到直徑的平均值恰與d相等。(6)由以上數(shù)據(jù)可得，待測金屬絲所用材料的電阻率ρ＝________________×10－7Ω·m(保留2位有效數(shù)字)。4.(2024·河北秦皇島模擬)為測量方槽中溶液的電阻率，某同學選用了如圖5甲所示的實驗器材。已知A、B分別為緊靠方槽兩側內壁金屬銅板上的接線柱，銅板的電阻不計且寬度恰與方槽內壁等寬，方槽內溶液的長度為a，寬度為b，深度為c。其余器材及參數(shù)如下：溶液電阻(連A、B接線柱時，R液約為1Ω)電源(電動勢E＝3V，內阻不計)滑動變阻器R(最大阻值為1Ω)定值電阻(R0＝4Ω)電壓表V(量程為3V，RV＝3kΩ)電流表A(量程為0.6A，內阻RA約為0.1Ω)開關1個及導線若干(電阻不計)(1)為使測量結果盡量準確，請用筆畫線代替導線，將圖甲中的實驗電路連接完整，要使圖甲中滑動變阻器的滑片在開關閉合前恰處于正確的位置。(2)若該同學利用游標卡尺測量溶液的深度，他應使用圖乙中的________(選填“位置1”“位置2”或“位置3”)進行測量；正確測量得到的游標尺位置如圖丙所示，則溶液的深度c為________cm。圖5(3)若電壓表和電流表的示數(shù)分別用U和I表示，則該溶液電阻率的表達式ρ＝________(用題中所給物理量的符號表示)。5.(2023·1月浙江選考，16Ⅱ)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中：(1)測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖6所示，圖中的導線a端應與________(選填“－”、“0.6”或“3”)接線柱連接，b端應與________(選填“－”、“0.6”或“3”)接線柱連接。開關閉合前，圖中滑動變阻器滑片應置于________(選填“左”或“右”)端。圖6(2)合上開關，調節(jié)滑動變阻器，得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學由每組U、I數(shù)據(jù)計算電阻，然后求電阻平均值；乙同學通過U－I圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是________(選填“甲”或“乙”)。(3)兩同學進一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流Ig＝300μA的表頭G改裝成電流表。如圖7所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲，調節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)為I。改變L，重復上述步驟，獲得多組