有一个螺线管,为测量它的两个接线柱间绕制的均匀金属丝的长度,现提供下列器材:A.待测螺线管L:绕制螺线管金属丝...
问题详情:
有一个螺线管,为测量它的两个接线柱间绕制的均匀金属丝的长度,现提供下列器材:
A.待测螺线管L:绕制螺线管金属丝的电阻率,其总电阻RL大约100Ω
B.螺旋测微器
C.微安表 :量程Ig=500μA,内阻Rg=100Ω
D.电阻箱R:阻值范围0~99999.9Ω;
E.电源E:电动势有3V和9V两种可供选择,内阻较小
F.电键两个(S1和S2),导线若干.
(1)实验中用螺旋测微器测的金属丝的直径如图*所示,其读数为d= mm.
(2)已将提供的器材连成了如图乙所示的测金属丝电阻RL的电路,根据该实验电路的测量原理,为了更准确地测RL,应选择E中电动势为 的电源.
(3)若测得的金属丝直径用d表示,测电阻时先闭合S1,调R是微安表指针满偏,再闭合S2时微安表示数用I表示,则用已知量和测得量的符号表示金属丝的长度l=.
【回答】
考点: 测定金属的电阻率.
专题: 实验题;恒定电流专题.
分析: (1)螺旋测微器读数时,要分固定刻度和可动刻度,再进行相加可得结果;
(2)根据题意,微安表满偏,当与所测螺线管并联,则电阻大约变化一半,只有电阻箱的特别大时,接入电阻才不会引起电流变化,从而即可确定电源电动势;
(3)根据电阻定律公式和欧姆定律求出金属丝的长度L.
解答: 解:(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0,可动刻度读数为39.3×0.01=0.393mm,所以金属丝的直径为0.393mm,
(2)先只闭合S1,调电阻箱R,使微安表指针满偏,则R值须很大;
再闭合S2时,则RL与微安表并联,虽然电阻变小了,但因R很大,全电路总电阻变化很小,干路电流几乎不变化,可认为仍为满偏电流Ig,实验应略大于,此时微安表的读数为I,那么RL的分流IL=Ig﹣I,实际值略大于此值.于是解得:RL==,测量值偏大.
根据本实验原理,要减小测量RL的系统误差,提高电源的电动势,使R取值更大一些,这样才能保*再闭合S2后干路电流变化更小.
(3)根据欧姆定律得:
根据电阻定律得:RL=;
且S=
解得:L=;
故*为:(1)0.393mm;(2)9V;(3);
点评: 该题是较综合的考查了电学实验,要求我们要会熟练的连接实物图,注意连接实物图的要领;熟练的对螺旋测微器进行读数;注意产生实验误差的根源是螺线管的并联后,导致电阻减小,电流增大.
知识点:导体的电阻
题型:实验,探究题