15.某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:

①用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長度如圖1所示,可知其長度為50.15mm;
②用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖2所示,可知其直徑為6.713mm.
③用多用電表的歐姆擋粗測(cè)該圓柱體的電阻Rx的阻值在90Ω左右,現(xiàn)要測(cè)量其阻值,實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
A.電流表A1(量程50mA、內(nèi)阻約1Ω)
B.電流表A2(量程200mA、內(nèi)阻約為0.2Ω)
C.電流表A3(量程0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω)
D.定值電阻R0=30Ω
E.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為10Ω)
F.電源E(電動(dòng)勢(shì)為4V)
G.開關(guān)S、導(dǎo)線若干
(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路,如圖3所示.為保證測(cè)量時(shí)M、N兩電表讀數(shù)均不小于其量程的$\frac{1}{3}$,M、N兩處的電流表應(yīng)分別選用:M為A1,N為A2(均選填“A1”、“A2”或“A3”).
(2)若M、N電表的讀數(shù)分別為IM、IN,則Rx的計(jì)算式為Rx=$\frac{({I}_{N}-{I}_{M}){R}_{0}}{{I}_{M}}$.
(3)考慮本次測(cè)量存在一定的系統(tǒng)誤差,所以測(cè)量值比真實(shí)值偏大(填“偏大”或“偏小”).

分析 (1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+半刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù);
游標(biāo)卡尺讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上游標(biāo)尺讀數(shù);
(2)①根據(jù)歐姆定律估算出通過電阻R0的電流和通過待測(cè)電阻的電流,再選擇量程恰當(dāng)?shù)碾姳恚?br />②根據(jù)電路圖連線即可;
③根據(jù)N和M的電流差得到通過R0的電流,然后根據(jù)并聯(lián)電路電流之比等于電壓之比的倒數(shù)列式求解.

解答 解:(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù);
固定刻度讀數(shù):50mm
游標(biāo)尺讀數(shù):0.05mm×3=0.15mm
故游標(biāo)卡尺讀數(shù)為50.15cm;
螺旋測(cè)微器的讀數(shù)=固定刻度讀數(shù)+半刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)數(shù);
固定刻度讀數(shù):6.0mm;
半刻度讀數(shù):0.5mm
可動(dòng)刻度讀數(shù):21.3×0.01mm=0.213mm;
故螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為6.713mm;
(2)電阻R0的電流:I=$\frac{4}{30}$≈133mA;
通過待測(cè)電阻的電流:I′=$\frac{4}{90}$≈44mA
故M表選A1,N表選A2
通過R0的電流為:IR0=IN-IM;
并聯(lián)電路電流之比等于電壓之比的倒數(shù),故有:$\frac{{I}_{M}}{{I}_{N}-{I}_{M}}$=$\frac{{R}_{0}}{{R}_{x}}$;
解得:Rx=$\frac{({I}_{N}-{I}_{M}){R}_{0}}{{I}_{M}}$
因電流表有電阻,則測(cè)量值比真實(shí)值偏大,
故答案為:①50.15;②6.713(6.712~6.714);
③i.A1,A2,ii.$\frac{({I}_{N}-{I}_{M}){R}_{0}}{{I}_{M}}$;iii.偏大.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)的原理,然后估算出電路各個(gè)部分的電流,選擇恰當(dāng)量程的電表,最后根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)列式求解,注意產(chǎn)生電阻阻值誤差的根源是電流表的電阻.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,矩形線圈ABCD繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連,觸頭P可移動(dòng),電表均為理想交流電表.已知:矩形線圈面積為0.01m2,內(nèi)阻為5Ω,匝數(shù)為125匝,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100rad/s,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為$\sqrt{2}$T,副線圈所接電阻R=30Ω.當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí),下列說法正確的是( 。
A.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為e=125$\sqrt{2}$cos(100t)V
B.P上移電流表讀數(shù)不變
C.當(dāng)原副線圈匝數(shù)比為2:1時(shí),電流表示數(shù)為$\sqrt{2}$A
D.當(dāng)原副線圈匝數(shù)比為2:1時(shí),電阻R上消耗的功率為120W

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.下列說法正確的是(  )
A.原子核${\;}_{92}^{238}$ U衰變?yōu)樵雍?{\;}_{91}^{234}$ Pa,經(jīng)1次α衰變、1次β衰變
B.熱核反應(yīng)就是重核的裂變
C.入射光的波長大于金屬的極限波長才能發(fā)生光電效應(yīng)
D.光電效應(yīng)中發(fā)射出的光電子是同時(shí)吸收了多個(gè)光子的能量后逃離金屬表面的A

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)電壓表,安培表A1的量程大于A2的量程,電壓表V1的量程大于V2的量程,把它們按圖接入電路中(  )
A.A1的讀數(shù)比A2的讀數(shù)大
B.A1指針偏轉(zhuǎn)角度比A2指針偏轉(zhuǎn)角度大
C.V1讀數(shù)比V2讀數(shù)大
D.V1指針偏轉(zhuǎn)角度比V2指針偏轉(zhuǎn)角度大

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.“天宮一號(hào)”在其設(shè)計(jì)壽命結(jié)束后,將在指令控制下墜落地球.已知天宮一號(hào)的運(yùn)行軌道高度在與飛船交會(huì)對(duì)接時(shí)大約距離大氣層340km;無人期間則會(huì)適當(dāng)調(diào)高,約370km.則下列判斷中正確的是( 。
A.航天員在天宮一號(hào)內(nèi)處于不受地球萬有引力的狀態(tài)
B.天宮一號(hào)的運(yùn)行速度大于7.9km/s,小于11.2km/s
C.天宮一號(hào)在對(duì)接高度處的運(yùn)行速度比無人期間的軌道上的運(yùn)行速度大
D.天宮一號(hào)墜落地球的過程中機(jī)械能不斷減少,速度也會(huì)越來越小

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20.某興趣小組用實(shí)驗(yàn)室的手搖發(fā)電機(jī)和理想變壓器給一個(gè)燈泡供電,電路如圖,當(dāng)線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)是U1,額定電壓為U2的燈泡正常發(fā)光,燈泡正常發(fā)光時(shí)電功率為 P,手搖發(fā)電機(jī)的線圈電阻是r,則有( 。
A.電流表的示數(shù)是$\frac{P}{{U}_{2}}$
B.變壓器原副線圈的匝數(shù)比是U2:U1
C.變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值u=U2sin2πnt
D.手搖發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值是Em=$\sqrt{2}$(U1+$\frac{Pr}{{U}_{1}}$)

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7.電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力,感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器,壓電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓,壓力越大電壓越大,壓電薄膜與電容器C和電阻R組成圖甲所示的回路,紅燈亮?xí)r,如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線,回路中產(chǎn)生兩脈沖電流,如圖乙所示,即現(xiàn)為“闖紅燈”,電子眼拍照,則紅燈亮?xí)r( 。
A.某車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程,電容器先充電后放電
B.某車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程,電阻R上的電流先增加后減小
C.車輪停在感應(yīng)線上時(shí),電阻R上和恒定的電流
D.汽車前輪剛越過感應(yīng)線,又倒回到線內(nèi),仍會(huì)被電子眼拍照

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4.如圖所示,A、B、C、D位于同一半徑為r的豎直圓上,且AB⊥CD,在C點(diǎn)有一固定點(diǎn)電荷,電荷量為-Q,現(xiàn)從A點(diǎn)將一質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球由靜止釋放,該小球沿光滑絕緣軌道ADB運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為4$\sqrt{gr}$,規(guī)定電場(chǎng)中B點(diǎn)的電勢(shì)為零,則在點(diǎn)電荷-Q形成的電場(chǎng)中下列說法正確的是(不計(jì)帶電小球?qū)﹄妶?chǎng)的影響)( 。
A.D點(diǎn)電勢(shì)為$\frac{7mgr}{q}$
B.小球在D點(diǎn)具有的電勢(shì)能為正值
C.O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是A點(diǎn)的2倍
D.小球通過D點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)小球作用力大小為mg

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2.如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中的第一象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);第二象限內(nèi)存在大小為B、方向垂直坐標(biāo)平面向外的有界圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出).一粒子源固定在x軸上的M(L,0)點(diǎn),沿y軸正方向釋放出速度大小均為v0的電子,電子經(jīng)電場(chǎng)后恰好從y軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第二象限.進(jìn)入第二象限后,電子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后通過x軸時(shí),與x軸的夾角為75°.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,電場(chǎng)強(qiáng)度E=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2eL}$,不考慮電子的重力和其間的相互作用,求:
(1)N點(diǎn)的坐標(biāo).
(2)圓形磁場(chǎng)的最小面積.

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