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20 Ω。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3.0 V,内阻约1 Ω);
电压表V1(量程0~15 V,内阻约50000 Ω);
电压表V2(量程0~3V,内阻约20000 Ω);
电阻箱R(0~999.9 Ω);
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,使电压表达到某一合适的值,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,使电压表再次达到刚才的值。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=________mm;
(2)实验中电压表应选择______(填“V1”或“V2”);
(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=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
(4)如果另一组同学做本实验时,选用器材完全相同,但调整电压表的值不同,得出的金属丝的电阻率是否相同_______(填“相同”或“不同”)。
某同学用如图甲所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次.图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点,B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且在G、R、O所在的平面内,米尺的零点与O点对齐.
(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm.
(2)在以下选项中,本次实验必须进行的测量是________.
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
B.测量A球与B球碰撞后,A球落点位置到O点的距离
C.测量A球与B球的质量
D.测量G点相对于水平槽面的高度
(3)某同学用一把有50个小等分刻度的游标卡尺测量小球的直径,由于遮挡,只能看见游标尺的后半部分,如图所示,小球的直径D=________mm.
(4)常用的测量仪器还有螺旋测微器,若某次测量示数如图,则待测长度为________mm.
如图所示,图甲为热敏电阻的R—t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器、滑动变阻器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈的电阻为120 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E=10.0 V,内阻可以不计.图中的“电源”则是恒温箱加热器的电源.问:
(1)应该把恒温箱内的加热器接在__________(选填“A、B端”或“C、D端”).
(2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃,滑动变阻器R′的阻值应调节为________ Ω.
如右图所示,是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线,其中,纵坐标为路端电压U,横坐标为干路电流I由图可知,被测干电池的电动势为V,电源内电阻为Ω。
图a螺旋测微器的读数为mm;图b游标卡尺的读数为mm.
有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图所示.此金属材料重约1~2 N,长约为30 cm,电阻约为10Ω.已知这种金属的电阻率为,密度为
.因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600 mA,1. 0Ω)
D.电流表(3 A,0. 1Ω)
E.电压表(3 V,6 kΩ)
F.滑动变阻器(20 Ω,0. 5 A)
G.滑动变阻器(10 kΩ,2 A)
H.蓄电池(6 V,0.05Ω)
I.开关一个,带夹子的导线若千.
(1)除待测金属管线外,还应选用的器材有(只填代号字母).
(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图,并把所选仪器连成实际测量电路.
(3)实验中要测量的物理量有:,计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0=
。