23.为测定一段金属丝的电阻率,某同学设计了如图甲所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝,电路中的保护电阻R。=4.0 ,电源的电动势E=3.0 V,电流表内阻忽略不计,滑片P与电阻丝始终接触良好。
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d=( )mm。
(2)实验时闭合开关,调节滑片P的位置,分别测量出每次实验中aP长度z及对应的电流值J,实验数据如下表所示:
①将表中数据描在坐标纸中,如图丙所示。试作出其关系图线,图象中直线的斜率的表达式k=( )(用题中字母表示),由图线求得电阻丝的电阻率(保留两位有效数字)。
②根据图丙中关系图线纵轴截距的物理意义,可求得电源的内阻为( )(保留两位有效数字)。
13.在“测定金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度L,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻R。
(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=______________。(用上述测量的字母表示)
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为L=__________cm,金属丝直径的测量值为d=__________mm.
22.小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,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3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9Ω);
开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下:
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.正确连接电路,设定电阻箱的阻值较大,合上开关;
C.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
D.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。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。
E.断开开关。
(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图甲所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=___________ mm;
(2)根据以上实验步骤,在图乙中画出实验电路的连线,其中电流表应选择________(填仪器的代号)。
(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值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R0最接近的数值为( )
A.5Ω
B.10Ω
C.20Ω
D.25Ω
(4)R-L关系图线在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,可求出这种电阻丝材料的电阻率=________(用给定的物理量符号和已知常数表示)
12.某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率,进行如下实验:
①首先用多用电表进行了电阻测量,主要实验步骤如下:A.把选择开关扳到“×10”的欧姆挡上;B.把表笔插入测试插孔中,先把两根表笔相接触,旋转欧姆调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上; C.把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接,发现这时指针偏转较大;D.换用“×100”的欧姆挡进行测量,随即记下欧姆数值;E.把表笔从测试笔插孔中拔出后,将选择开关旋至OFF,把多用电表放回原处.
上述实验中有二处操作错误:
错误一:______________________________________________.
错误二:______________________________________________.
②分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱形导体的长度L和直径d进行测量,结果如图所示,其读数分别是L=________mm,d=_________mm.
③为使实验更准确,又采用伏安法进行了电阻测量,右上图两个电路方案中,应选择 图___________.用实验中读取电压表和电流表的示数U、I和②中读取的L、d,计算电阻率的表达式为ρ=_________.
(1)0.400(0.398~0.402)
(2)
① 如图所示
②1.3
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