1.[2012·山東卷，21(2)]在測量金屬絲電阻率的實驗中，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(電動勢3 V，內(nèi)阻不計);

　　E2(電動勢12 V，內(nèi)阻不計);

　　滑動變阻器：R(最大阻值約20 Ω);

　　螺旋測微器;毫米刻度尺;開關S;導線.

　　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

　　若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選________、電源應選________(均填器材代號)，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)]

　　霍爾效應是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學家在該領域的實驗研究上取得了突破性進展.如圖5-12-2甲所示，在一矩形半導體薄片的P、Q間通入電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現(xiàn)電壓UH，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應，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).某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數(shù).

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

　　已知薄片厚度d=0.40 mm，該同學保持磁感應強度B=0.10 T不變，改變電流I的大小，測量相應的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

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

　　為了保證測量安全，該同學改進了測量電路，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，該定值電阻應串接在相鄰器件________和________(填器件代號)之間.

　　解析

　　通過矩形半導體元件的電流由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，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，應將S1擲向b，將S2擲向c;為保證電路安全，定值電阻應接在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)實驗室購買了一捆標稱長度為100 m的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度.該同學首先測得導線橫截面積為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線的電阻Rx，從而確定導線的實際長度.

　　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;

　　滑動變阻器R1：最大阻值5 Ω;

　　滑動變阻器R2：最大阻值20 Ω;

　　定值電阻：R0=3 Ω;

　　電源：電動勢6 V，內(nèi)阻可不計;

　　開關、導線若干.

　　回答下列問題：

　　(1)實驗中滑動變阻器應選________(填“R1”或“R2”)，閉合開關S前應將滑片移至________端(填“a”或“b”).

　　(2)在實物圖5-12-4中，已正確連接了部分導線，請根據(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)滑動變阻器，當電流表的讀數(shù)為0.50 A時，電壓表示數(shù)如圖5-12-3乙所示，讀數(shù)為________ V.

　　(4)導線實際長度為________ 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，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，若選用滑動變阻器R1，電源電壓為6 V，電流表的量程只有0.6 A，會把電流表燒壞，故滑動變阻器應該選R2.閉合開關前應將滑片移至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·新課標全國卷·23)在伏安法測電阻的實驗中，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，結果由公式Rx=計算得出，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值，且測量值Rx1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真實值.

　　圖5-12-5

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