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题型:实验探究题 题类: 难易度:普通

湖北省襄阳市第五中学2024-2025学年高三入学考试物理试卷

某同学欲测量某电热丝的电阻率ρ。

(1)、用多用电表粗测该电热丝Rx的电阻值:多用电表选择开关旋至“100”挡,并进行欧姆调零,将红、黑表笔连接到电热丝两端,多用电表指针位置如图(a)所示,此时读数为Ω。
(2)、用螺旋测微器测量电热丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数为d=mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与d相等。
(3)、为精确测量该电热丝的电阻Rx , 设计了如图(c)所示的实验电路图。现有实验器材:

电池组E,电动势为15V,内阻忽略不计;

电压表V(量程为3V,内阻为RV=3kΩ);

电流表A(量程为12mA,内阻比较小);

定值电阻R0(阻值可选用3kΩ和9kΩ);

滑动变阻器R,最大阻值为50Ω;

开关、导线若干。

①要求电热丝两端的电压可在0~12V的范围内连续可调,应选用阻值为(填“3kΩ”或“9kΩ”)的定值电阻R0

②闭合开关S,调节滑动变阻器R,使电压表V和电流表A的示数尽量大些,读出此时电压表V和电流表A的示数分别为U、I,则该电热丝电阻的表达式为Rx=(用U、I、R0、RV表示,不得直接用数值表示):

③多次测量得到电热丝的电阻Rx的平均值,计算得出电热丝的电阻率。

举一反三
利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:

电池组E(电动势为3.0V,内阻约为1Ω);

电流表A1(量程0~100mA,内阻约为5Ω);

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约为0.2Ω);

电阻箱R(0~999.9Ω);

开关、导线若干。

实验操作步骤如下:

A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;

B.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路;

C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;

D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表满偏,然后断开开关,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;

E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表再次满偏,重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;

F.断开开关,整理好器材。

(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d={#blank#}1{#/blank#}mm。

(2)实验中电流表应选择{#blank#}2{#/blank#}(选填“A1”或“A2”)。

(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线。图线在R轴的截距为R0 , 在L轴的截距为L0 , 再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ={#blank#}3{#/blank#}(用给定的物理量符号和已知常数表示)。

(4)本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果{#blank#}4{#/blank#}影响(选填“有”或“无”)。

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