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高中二年级物理

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    实验室进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=l.7×10-8Ω·m。课外活动小组的同学们设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度,他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。
    (1)他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作)
    ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“一”插孔,选择电阻挡“×1”;
    ②____________________________________________________________________;
    ③把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用电表的示数如图(a)所示。

    (2)根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图(b)的A、B、C、D四个电路中选择___________电路来测量金属丝电阻。
    (3)他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径为___________mm。

    (4)根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为___________m。(结果保留两位有效数字)
    (5)他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流表始终无示数。请设计 一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据(只需写出简要步骤): __________________________________。
    本题信息:2011年同步题物理实验题难度极难 来源:马凤霞
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本试题 “实验室进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=l.7×10-8Ω·m。课外活动小组的同学们设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度,他们选...” 主要考查您对

螺旋测微器

实验:探究影响导体电阻的因素

实验:练习使用多用电表

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固定刻度上的最小刻度为0.5mm(在中线的上侧);可动刻度每旋转一圈前进(或后退)0.5mm。在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线,所以相邻两条刻线间代表0.01mm。读数时,从固定刻度上读取整、半毫米数,然后从可动刻度上读取剩余部分(因为是10分度,所以在最小刻度后应再估读一位),再把两部分读数相加,得测量值。如图中的读数应该是6.702mm。

知识点拨:

使用螺旋测微器应注意以下几点:

(1)测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,而改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。

(2)在读数时,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。

(3)读数时,千分位有一位估读数字,不能随便扔掉,即使固定刻度上的水平刻线正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”.如下图所示。


1、实验一
通过实验在长度、横截面积、材料三个因素中,保持两个因素不变,比较第三个因素的影响;然后研究另外两个因素的影响。
如图,a 、b、c、d是四条不同的金属导体。在长度、横截面积、材料三个因素方面;b、c、d跟a相比,分别只有一个因素不同;b与a长度不同;c与a横截面积不同;d与a材料不同。

图中四段导体是串联的,每段导体两端的电压与它们的电阻成正比,因此,用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压,就能知道它们的电阻之比。
比较a、b的电阻之比与它们的长度之比;比较a、c的电阻之比与它们的横截面积之比;比较a、d的电阻是否相等。这样就可以得出长度、横截面积、材料这三个因素与电阻的关系。改变滑动变阻器滑片的位置,可以获得多组实验数据以得到更可靠的结论。
这个实验得到的是电阻与导线长度、横截面积的比例关系,实验中不必测量电阻大小的数值。
2、实验二:探究导体电阻与材料的关系
选择至少两种不同材料的导体(例如镍铬合金丝和康铜丝),测出它们的长度、横截面积和电阻,利用实验一的等式结论分别计算出等式中的比例系数。
这个比例系数叫做电阻率。
练习用多用电表(万用表)测电阻:

实验目的:

练习使用多用电表测电阻。
实验原理:
多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成(如图),表头是一块高灵敏度磁电式电流表,其满度电流约几十到几百mA,转换开关和测量线路相配合,可测量交流和直流电流、交流和直流电压及直流电阻等。测量直流电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的,原理如图所示,当红、黑表笔短接并调节R使指针满偏时有
   
    Ig== (1)
    当电笔间接入待测电阻Rx时,有
    Ix= (2)
    联立(1)、(2)式解得 
    = (3)
    由(3)式知当Rx=R时,Ix=Ig,指针指在表盘刻度中心,故称R为欧姆表的中值电阻,由(2)式或(3)式可知每一个Rx都有一个对应的电流值I,如果在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值,那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值。
    由于电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处。
实验器材:
多用电表,标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的定值电阻各一个,小螺丝刀。
实验步骤:
1、机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处,并将红、黑表笔分别接入“+”、“-”插孔。
2、选挡:选择开关置于欧姆表“×1”挡。
3、短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处,若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零,应更换表内电池。
4、测量读数:将表笔搭接在待测电阻两端,读出指示的电阻值并与标定值比较,随即断开表笔。
5、换一个待测电阻,重复以上2、3、4过程,选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定,可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。
6、多用电表用完后,将选择开关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡,拔出表笔。
注意事项:
1、多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。
2、测量时手不要接触表笔的金属部分。
3、合理选择量程,使指针尽可能指在中间刻度附近(可参考指针偏转在~5R的范围)。若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
4、测量完毕后应拔出表笔,选择开头置OFF挡或交流电压最高挡,电表长期不用时应取出电池,以防电池漏电。 
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