題目列表(包括答案和解析)
有一根長陶瓷管,其表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜,管的兩端有導電箍M和N,如圖8(甲)所示。用多用表電阻檔測得MN間的電阻膜的電阻約為1kΩ,陶瓷管的直徑遠大于電阻膜的厚度。
某同學利用下列器材設計了一個測量該電阻膜厚度d的實驗。
A.米尺(最小分度為mm);
B.游標卡尺(游標為20分度);
C.電流表A1(量程0~5mA,內阻約10 W);
D.電流表A2 (量程0~100mA,內阻約0.6W);
E.電壓表V1 (量程5V,內阻約5kW);
F.電壓表V2 (量程15V,內阻約15kW);
G.滑動變阻器R1 (阻值范圍0~10 W,額定電流1.5A);
H.滑動變阻器R2 (阻值范圍0~100W,額定電流1A);
I.電源E (電動勢6V,內阻可不計);
J.開關一個,導線若干。
①他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為l=10.00cm,用20分度游標卡尺測量該陶瓷管的外徑,其示數(shù)如圖8(乙)所示,該陶瓷管的外徑D= cm
②為了比較準確地測量電阻膜的電阻,且調節(jié)方便,實驗中應選用電流表 ,電壓表 ,滑動變阻器 。(填寫器材前面的字母代號)
③在方框內畫出測量電阻膜的電阻R的實驗電路圖。
④若電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,鍍膜材料的電阻率為r,計算電阻膜厚度d的數(shù)學表達式為:d=___________(用已知量的符號表示)。
有一根圓臺狀勻質合金棒如圖實-5-27甲所示,某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關.他進行了如下實驗:
(1)用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標卡尺(游標尺上有20
個等分刻度)的讀數(shù)L=________cm.
(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關器材的參數(shù)已在圖中標出).該合金棒
的電阻約為幾個歐姆.圖中有一處連接不當?shù)膶Ь是________.(用標注在導線旁的數(shù)字
表示)
(3)改正電路后,通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72 Ω,根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他發(fā)現(xiàn):在誤差允許范圍內,電阻R滿足R2=Rd·RD,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=________.(用ρ、L、d、D表示)
【解析】:(1)首先確定游標卡尺的精度為20分度,即為0.05 mm,然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù)99.00 mm,注意小數(shù)點后的有效數(shù)字要與精度一樣,再從游標尺上找出對的最齊一根刻線,精度×格數(shù)=0.05×8 mm=0.40mm,最后兩者相加,根據題目單位要求換算為需要的數(shù)據,99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940cm.
(2)本實驗為測定一個幾歐姆的電阻,在用伏安法測量其兩端的電壓和通過電阻的電流時,因為安培表的內阻較小,為了減小誤差,應用安培表外接法,⑥線的連接使用的是安培表內接法.
有一根圓臺狀勻質合金棒如圖實-5-27甲所示,某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關.他進行了如下實驗:
(1)用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標卡尺(游標尺上有20
個等分刻度)的讀數(shù)L=________cm.
(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關器材的參數(shù)已在圖中標出).該合金棒
的電阻約為幾個歐姆.圖中有一處連接不當?shù)膶Ь是________.(用標注在導線旁的數(shù)字
表示)
(3)改正電路后,通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72 Ω,根據電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω.他發(fā)現(xiàn):在誤差允許范圍內,電阻R滿足R2=Rd·RD,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=________.(用ρ、L、d、D表示)
【解析】:(1)首先確定游標卡尺的精度為20分度,即為0.05 mm,然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù)99.00 mm,注意小數(shù)點后的有效數(shù)字要與精度一樣,再從游標尺上找出對的最齊一根刻線,精度×格數(shù)=0.05×8 mm=0.40 mm,最后兩者相加,根據題目單位要求換算為需要的數(shù)據,99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.
(2)本實驗為測定一個幾歐姆的電阻,在用伏安法測量其兩端的電壓和通過電阻的電流時,因為安培表的內阻較小,為了減小誤差,應用安培表外接法,⑥線的連接使用的是安培表內接法.
(1)(8分)在《油膜法估測分子大小》的實驗中,操作步驟如下:
①向體積為V1的純油酸中加入酒精,直到油酸酒精溶液總量為V2;
②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,當?shù)稳雗滴時體積為V0;
③先往邊長為30~40 cm的淺盤里倒入2 cm深的水,痱子粉均勻撒在水面上;
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液,等油 酸薄膜形狀穩(wěn)定后,將事先準備好的玻璃板放在淺盤上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形狀;
⑤將畫有油酸薄膜輪廓形狀的玻璃板,放在畫有許多邊長為a的小正方形的坐標紙上;
⑥計算出輪廓范圍內正方形的總數(shù)為N,其中不足半個格的兩個格算一格,多于半個格的算一格.
上述實驗步驟中有錯誤的步驟是____________________(指明步驟,并改正),油酸分子直徑的表達式d=________.
某同學實驗中最終得到的計算結果數(shù)據偏大,可能是由于________
A.油酸散開的時間過長,面積過大
B.錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進行計算
C.計算油膜面積時,舍去了所有不足一格的方格
D.水面上痱子粉撒得較多,油酸膜沒有充分展開
(2)(10分)某小組科技活動小組為探究導電液體的電阻在體積相同時,電阻值與長度的關系。選取一根乳膠管,里面灌滿了鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱。進行了如下實驗:
①該小組將鹽水柱作為純電阻,粗測其電阻約為幾千歐,F(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻,有如下實驗器材供供選擇:
A.直流電源:電動勢12V,內阻很小,額定電流1A;
B.電流表A1:量程0~10mA,內阻約10Ω;
C.電流表A2:量程0~500mA,內阻約Ω;
D.電壓表V:量程0~15V,內阻約kΩ;
E.滑動變阻器R1:最大阻值10Ω; F.滑動變阻器R2:最大阻值5kΩ; G.開關.導線等
在可供選擇的器材中,應選用的電流表是_______(填“A1”或“A2”),應該選用的滑動變阻器是 ________(填“R1”或“R2”);
②根據所選的器材在虛線 框中畫出實驗電路圖(鹽水柱的符號用“ ” 表示);
③握住乳膠管兩端把它均勻拉長,多次實驗測得鹽水柱長度L.電阻R的數(shù)據如下表:
實驗次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
長度L(cm) | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 |
電阻R(kΩ ) | 1.3 | 2.1 | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.7 |
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