1.[2012·山東卷，21(2)]在測量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：

　　待測金屬絲：R x(阻值約為4 Ω，額定電流約為0.5 A);

　　電壓表：V(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ);

　　電流表：A1(量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω);

　　A2(量程3 A，內(nèi)阻約為0.05 Ω);

　　電源：E1(電動(dòng)勢3 V，內(nèi)阻不計(jì));

　　E2(電動(dòng)勢12 V，內(nèi)阻不計(jì));

　　滑動(dòng)變阻器：R(最大阻值約20 Ω);

　　螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān)S;導(dǎo)線.

　　用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖5-12-1所示，讀數(shù)為________mm.

　　圖5-12-1

　　若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選________、電源應(yīng)選________(均填器材代號(hào))，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖).

　　解析　螺旋測微器主尺讀數(shù)為1.5 mm，螺旋刻度讀數(shù)為27.3×0.01 mm=0.273 mm，讀數(shù)應(yīng)為：1.5 mm+0.273 mm=1.773 mm.

　　由于待測電阻Rx阻值約為4 Ω，額定電流約為0.5 A，故電流表選A1，電源選E1.

　　答案　1.773(1.771～1.775均正確)

　　A1　E1　電路圖如圖所示.

　　2.[2013·山東卷，21(2)]

　　霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展.如圖5-12-2甲所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現(xiàn)電壓UH，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH為霍爾電壓，且滿足UH=k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù).某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù).

　　若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場方向如圖甲所示，該同學(xué)用電壓表測量UH時(shí)，應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與________(填“M”或“N”)端通過導(dǎo)線連接.

　　已知薄片厚度d=0.40 mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10 T不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示.

　　I(×10-3 A) 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 UH((×10-3 V) 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8 根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出UH-I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為________×10-3 V·m·A-1·T-1(保留2位有效數(shù)字).

　　圖5-12-2

　　該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量，取兩個(gè)方向測量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的測量電路.S1、S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出).為使電流自Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”).

　　為了保證測量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測量電路，將一合適的定值電阻串接在電路中.在保持其他連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串接在相鄰器件________和________(填器件代號(hào))之間.

　　解析

　　通過矩形半導(dǎo)體元件的電流由P向Q，故根據(jù)左手定則可知帶正電粒子受到的洛倫茲力由N端指向M端，故帶正電粒子向M端偏轉(zhuǎn)，故M端聚積正電荷，M端電勢高于N端，電壓表的“+”接線柱接M端;由UH=k可得霍爾系數(shù)k=，由圖象可得k′==0.38 V/A，故k=1.5×10-3 V·m·A-1·T-1;為使電流自Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向b，將S2擲向c;為保證電路安全，定值電阻應(yīng)接在S1和E(或S2和E)之間.

　　答案　M　如圖所示，1.5(或1.4或1.6)

　　b　c　S1　E(或S2　E)

　　3.(2014·山東卷，22)實(shí)驗(yàn)室購買了一捆標(biāo)稱長度為100 m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測定其實(shí)際長度.該同學(xué)首先測得導(dǎo)線橫截面積為1.0 mm2，查得銅的電阻率為1.7×10-8 Ω·m，再利用圖5-12-3甲所示電路測出銅導(dǎo)線的電阻Rx，從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長度.

　　圖5-12-3

　　可供使用的器材有：

　　電流表：量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω;

　　電壓表：量程3 V，內(nèi)阻約9 kΩ;

　　滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值5 Ω;

　　滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值20 Ω;

　　定值電阻：R0=3 Ω;

　　電源：電動(dòng)勢6 V，內(nèi)阻可不計(jì);

　　開關(guān)、導(dǎo)線若干.

　　回答下列問題：

　　(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)，閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至________端(填“a”或“b”).

　　(2)在實(shí)物圖5-12-4中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)圖5-12-3甲電路完成剩余部分的連接.

　　圖5-12-4

　　(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50 A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖5-12-3乙所示，讀數(shù)為________ V.

　　(4)導(dǎo)線實(shí)際長度為________ m(保留2位有效數(shù)字).

　　解析　(1)由(3)中電流表的讀數(shù)為0.50 A時(shí)，電壓表的讀數(shù)為2.30 V可知，Rx和R0的總阻值約為4.60歐姆，若選用滑動(dòng)變阻器R1，電源電壓為6 V，電流表的量程只有0.6 A，會(huì)把電流表燒壞，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選R2.閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片移至a端保證連入電阻最大.

　　(2)連線如圖所示.

　　(3)由于電壓表量程0～3 V，分度值為0.1 V，故讀數(shù)為2.30 V

　　(4)Rx的阻值為1.60歐姆，由R=ρ可知，l== m≈94 m.

　　答案　(1)R2　a　(2)如圖所示

　　(3)2.30(2.29、2.31均正確)　(4)94(93、95均正確)

　　4.(2014·新課標(biāo)全國卷·23)在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測電阻Rx約為200 Ω，電壓表○的內(nèi)阻約為2 kΩ，電流表○的內(nèi)阻約為10 Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖5-12-5(a)或(b)所示，結(jié)果由公式Rx=計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).若將圖(a)和(b)中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________(填“Rx1“或“Rx2”)更接近待測電阻的真實(shí)值，且測量值Rx1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值，測量值Rx2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值.

　　圖5-12-5

　　解析　由于==10，而==20，可見>，應(yīng)采用圖(a)電路測量更準(zhǔn)確，即Rx1更接近待測電阻的真實(shí)值;由于Rx1=，其中R真=，而U>UR，I=IR，則Rx1>R真，即測量值Rx1大于真實(shí)值;又由于Rx2=，R真=，其中U=UR，I>IR，則Rx2