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实验:测定金属的电阻率
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有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图1所示.此金属材料重约1~2N,长约为30cm,电阻约为10Ω.已知这种金属材料的电阻率为ρ,密度为ρ0.因管内中空部分截面积形状不规则,
网友投稿 2022-12-16 00:00:00 零零社区
◎ 题目
有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图1所示.此金属材料重约1~2N,长约为30cm,电阻约为10Ω.已知这种金属材料的电阻率为ρ,密度为ρ
0
.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S
0
.现有如下材料可选:
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,1.0Ω)
D.电流表(3A,0.1Ω)
E.电压表(3V,6kΩ)
F.滑动变阻器(50Ω,2A)
G.蓄电池(6V,0.05Ω)
H.开关一个,导线若干
(1)除待测金属管线外,还应选用的材料有______(只填代号字母)
(2)在图2中把所选一起连成实际测量电路.
(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S
0
的表达式为S
0
=______.
◎ 答案
(1)本实验需要用伏安法测量电阻,根据欧姆定律,有R=
U
I
;同时要结合电阻定律公式R=
ρ
L
S
,求解截面积;故要用电压表测量电压,电流表测量电流,刻度尺测量长度,螺旋测微器测量直径,当然,要组合成电路,还需要电源、电键、导线以及滑动变阻器;由于电阻通电电流大会升温,影响电阻率,故要小电流,故电流表选择较小量程,电压表也选择较小量程.
故答案为:ABCEFGH;
(2)由于要求尽可能测出多组有关数值,故滑动变阻器要采用分压式接法,金属丝电阻较小,因此电流表采用外接法,由此可得出实物图如下所示:
(3)根据欧姆定律,有:R=
U
I
根据电阻定律公式有:R=
ρ
L
S
由此解得:S=
ρIL
U
因此要用螺旋测微器测横截面边长a,用毫米刻度尺金属管线长度L,电压表示数U,电流表示数I,
因此金属管线内部空间截面积S
0
的表达式为:S
0
=
a
2
-
ρIl
U
故答案为:横截面边长a、管线长度l、电压表示数U、电流表示数I,
a
2
-
ρIl
U
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图1所示.此金属材料重约1~2N,长约为30cm,电阻约为10Ω.已知这种金属材料的电阻率为ρ,密度为ρ0.因管内中空部分截面积形状不规则,…”主要考查了你对 【实验:测定金属的电阻率】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/426181.html
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