某同學在測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ時：
（1）用20分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示，由圖可知其長度為 2.3552.355cm。
（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑為 1.7801.780mm。
【答案】2.355；1.780
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/12/21 22:30:4組卷：144引用：3難度：0.6
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1．李老師想設(shè)計一個測量金屬棒電阻率的實驗方案，實驗室提供的器材有
A.電壓表V（內(nèi)阻RV=1000Ω，量程為2.5V）
B.電流表A1（內(nèi)阻r1=0.4Ω，量程為0.6A）
C.電流表A2（內(nèi)阻r2=10Ω，量程為3mA）
D.定值電阻R1=3000Ω
E.定值電阻R2=300Ω
F.滑動變阻器RL（最大電阻為5Ω）
G.電池組（電動勢9V，內(nèi)阻忽略不計）
H.待測金屬棒（阻值約為Rx=20Ω）
I.一個開關(guān)和導線若干
J.螺旋測微器，游標卡尺
（1）如圖甲，用螺旋測微器測金屬棒直徑d=mm；如圖乙，用20分度游標卡尺測金屬棒長度為L=cm。
（2）請根據(jù)提供的器材，將圖丙的實驗電路補充完整，要求測量多組數(shù)據(jù)，測量范圍盡量大些，并且盡可能精確測量金屬棒的阻值，在圖丙標出所選器材符號及定值電阻符號。
（3）金屬棒長為L，橫截面積為S，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則金屬棒電阻率的表達式為ρ=（需考慮電表內(nèi)阻，用所選電表示數(shù)的符號及本問所給物理量表示）發(fā)布：2024/11/3 8:0:2組卷：19引用：1難度：0.5 -
2．超導是當今材料科學研究的重點，某大學超導實驗室研制成功了釔鋇銅氧（YBCO）超導線材，該線材在94K時，將呈現(xiàn)超導特征，但常溫下，仍然為一般導體．實驗小組為了測量常溫下YBCO線材的電阻率；
①如圖1，用多用電表×1Ω擋粗測其電阻為6Ω，用螺旋測微器測其直徑為 mm,游標卡尺測其長度是 mm.
②實驗室還備有實驗器材如下：
A．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）
B．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ）
C．電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
D．電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．滑動變阻器R1（0～5Ω，0.6A）
F．滑動變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）
G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源E
H．電阻箱
I．開關(guān)S，導線若干
如圖2，為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻而采用伏安法，則上述器材中應選用的實驗器材有（填代號） ．請在圖3方框內(nèi)設(shè)計最合理的電路圖并實物連線．用該電路電阻的測量值 真實值（選填大于、等于或小于）．如果YBCO超導線材直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，電阻率大小為（用字母表示） ．發(fā)布：2024/11/5 8:0:2組卷：93引用：6難度：0.7 -
3．為測量某金屬絲的電阻率，小明同學設(shè)計了如圖1甲、乙所示的兩種實驗方案，已知電源的電動勢E和內(nèi)阻r在實驗過程中保持不變。
（1）小明先進行了如圖1甲方案的測量。
①他首先利用游標卡尺和螺旋測微器分別測出甲、乙兩根不同金屬絲的直徑，示數(shù)分別如圖2甲、乙所示。則兩根金屬絲直徑的測量值分別為：d甲=mm、d乙=mm。
②實驗過程中，小明先將甲金屬絲接入電路，并用米尺測出接入電路中的甲金屬絲的長度l=50.00cm。閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片分別處于不同的位置，并依次記錄了兩電表的測量數(shù)據(jù)如表格所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應點他已經(jīng)標在如圖3A所示的坐標紙上，請你標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出U-I圖線。
③該方案測得的甲金屬絲的電阻率ρ=Ω?m（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 U/V 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 I/A 0.18 0.24 0.31 0.37 0.43 0.49
（2）小明又用如圖2乙方案測量乙金屬絲的電阻率，實驗中他可以通過改變接線夾（即圖乙中滑動變阻器符號上的箭頭）接觸金屬絲的位置以控制接入電路中金屬絲的長度。
①實驗操作步驟：
a.正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，閉合開關(guān)；
b.讀出電流表的示數(shù)，記錄接線夾的位置；
c.斷開開關(guān)，測出接入電路的金屬絲的長度；
d.閉合開關(guān)，重復b、c的操作。
②根據(jù)測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，繪出如圖3B所示的關(guān)系圖線，由圖可以算出圖線的斜率為k,若已測得乙金屬絲的直徑為d,已知電源的電動勢E、內(nèi)阻r,則乙金屬絲的電阻率為 （寫出電阻率的計算式）。
（3）電表的內(nèi)阻可能對實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，請你分別就這兩種方案說明電表內(nèi)阻對電阻率測量的影響：圖甲方案電阻率測量值 真實值；圖乙方案電阻率測量值 真實值（選填“大于”“小于”或“等于”）。
發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：20引用：1難度：0.5
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