高考物理一輪總復習 實驗、探究 決定導線電阻的因素課時作業(yè) 新人教版選修3-1

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1、高考物理一輪總復習 實驗、探究 決定導線電阻的因素課時作業(yè) 新人教版選修3-1 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(1)在測定金屬的電阻率實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖a所示，讀數為________mm. (2)在用單擺測定重力加速度實驗中，用游標為20分度的卡尺測量擺球的直徑，示數如圖b所示，讀數為________cm. a 　　　b 第1題圖 2．在“測定金屬的電阻率”的實驗中，為了安全、準確、方便地完成實驗： (1)除電源(電動勢為4V，內阻很小)、電壓表V(量程3V，內阻約3kΩ)，待測電阻絲(約3Ω)、導線、開關外

2、，電流表應選用____________，滑動變阻器應選用____________(選填下列器材的字母符號)． 電流表A1(量程600mA，內阻約1Ω)　電流表A2(量程3A，內阻約0.02Ω) 滑動變阻器R1(總阻值10Ω)　　滑動變阻器R2(總阻值100Ω) 第2題圖 (2)若用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻，電壓表的左端應與電路中的____________點相連(選填“a”或“b”)．若某次測量中，金屬絲的長度為l，直徑為D，電壓表和電流表讀數分別 為U和I，請用上述直接測量的物理量(D、l、U、I)寫出電阻率ρ的計算式：ρ＝____________ . 3．某學習小

3、組的同學欲測出一只有刻度無示數的電流表的內阻和滿偏電流． ①他們先用歐姆表“×10”檔粗測電流表內阻，指針穩(wěn)定時如圖所示，其示數為____________Ω(保留兩位有效數字)． ②接著他們利用下列器材進行測量．要求：測 量精度盡可能高，電表讀數變化范圍盡可能大，滑動變阻器調節(jié)范圍盡量大． 第3題圖 待測電流表A1：量程1mA左右，共有N格． 電流表A2：量程10mA，內阻r2＝10 Ω； 電流表A3：量程10mA，內阻9 Ω左右； 滑動變阻器R1：最大阻值5 Ω，額定電流2A； 定值電阻R2：阻值R2＝120 Ω； 電池組E：電動勢約為5V，內阻約1Ω； 開關S一個，

4、導線若干． a．在答題卡對應位置的方框內畫出你幫他們設計的電路圖并標明所選器材的代碼； b．若A2、A3的示數分別為I2、I3、電流表A1偏轉了N1格，則A1表的內阻為__________，滿偏電流為__________．(結果用I2、I3、N1、N、r2表示)． 4．熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4－5Ω.熱敏電阻和溫度計插入帶塞的試管中，管內有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水杯、電源(3V，內阻可忽略)、直流電流表(內阻約1Ω)、直流電壓表(內阻約5kΩ)

5、、滑動變阻器(0～20Ω)、電鍵、導線若干． (1)為測量誤差盡可能小，某同學設計了如下電路圖，請根據電路圖把實物圖用連線代替導線連好． 第4題圖 (2)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟 a、往保溫杯中加入熱水，稍等讀出溫度值． b、__________________________________ c、重復a、b測出不同溫度下的數據． d、__________________________________ 5．在“測定金屬導體的電阻率”的實驗中，待測金屬導線的電阻Rx約為5 Ω.實驗室備有下列實驗器材 A．電壓表V1(量程3 V，內阻約為15 kΩ)

6、B．電壓表V2(量程15 V，內阻約為75 kΩ) C．電流表A1(量程3 A，內阻約為0.2 Ω) D．電流表A2(量程600 mA，內阻約為1 Ω) E．變阻器R1(0～100 Ω， 0.3 A) F．變阻器R2(0～2 000 Ω， 0.1 A) G．電池E(電動勢為3 V，內阻約為0.3 Ω) H．開關S，導線若干 (1)為提高實驗精確度，減小實驗誤差，應選用的實驗器材有__________________． (2)為減小實驗誤差，應選用下圖中________(填“a”或“b”)為該實驗的電路原理圖，并按所選擇的電路原理圖把實物圖乙用導線連接起來

7、． 乙 丙 第5題圖 (3)若用刻度尺測得金屬絲長度為60.00 cm，用螺旋測微器測得導線的直徑為0.635 mm，兩電表的示數分別如圖丙所示，則電阻值為________Ω，電阻率為________． 甲 6．有一根長陶瓷管，其表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜，管的兩端有導電箍M和N，如圖甲所示．用多用表電阻檔測得MN間的電阻膜的電阻約為1kΩ，陶瓷管的直徑遠大于電阻膜的厚度． 乙 第6題圖 某同學利用下列器材設計了一個測量該電阻厚度d的實驗． A．米尺(最小分度為mm)； B．游標卡尺(游標為20分度)； C．電流表A1(量

8、程0～5mA，內阻約10Ω)； 　　 D．電流表A2(量程0～100mA，內阻約0.6Ω)； E．電壓表V1(量程5V，內阻約5kΩ)； F．電壓表V2(量程15V，內阻約15kΩ) G．滑動變阻器R1(阻值范圍0～10Ω，額定電流1.5A)； H．滑動變阻器R2(阻值范圍0～100Ω，額定電流1A)； I．電源E(電動勢6V，內阻可不計)； J．開關一個，導線若干． (1)他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為l＝10.00cm，用20分度游標卡尺測量該陶瓷管的外徑，其示數如圖乙所示，該陶瓷管的外徑D＝________cm. (2)為了比較準確地測量

9、電阻膜的電阻，且調節(jié)方便，實驗中應選擇電流表________，電壓表________，滑動變阻器________．(填寫器材前面的字母代號) (3)畫出測量電阻膜的電阻R的實驗電路圖． (4)若電壓表的讀數為U，電流表的讀數為I，鍍膜材料的電阻率為ρ，計算電阻膜厚度d的數學表達式為：d＝________(用已知量的符號表示)． 7．某同學想要了解導線在質量相同時，電阻與截面積的關系，選取了材料相同、質量相等的5卷導線，進行了如下實驗： (1)用螺旋測微器測量某一導線的直徑如下圖所示．讀得直徑d＝__________mm. (2)該同學經實驗測量及相關計算得到如下數據： 電阻

10、 R(Ω) 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 導線直徑d (mm) 0.801 0.999 1.201 1.494 1.998 導線截面積S (mm2) 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 第7題圖 請你根據以上數據判斷，該種導線的電阻R與截面積S是否滿足反比關系？若滿足反比關系，請說明理由；若不滿足，請寫出R與S應滿足的關系．__________ (3)若導線的電阻率ρ＝5.1×10－7 Ω·m，則表中阻值為3.1 Ω的導線長度l＝___

11、___m(結果保留兩位有效數字)． .課時作業(yè)(三十)　實驗、探究：決定導線電阻的因素　1.0.617mm　0.675mm　【解析】 (1)螺旋測微器的精確度為0.01 mm，固定刻度讀數為0.5 mm，可動刻度讀數為11.7 mm，結果為d＝0.5 mm＋11.7×0.01 mm＝0.617 mm.　(2)20分度游標卡尺的精確度為0.05 mm.游標尺上第15格與主尺刻度對齊，主尺讀數為6 mm.故結果d＝6 mm＋15×0.05 mm＝0.675 cm 　2.(1)A1 R1　(2)b　　【解析】 (1)電路中最大電流值為Im＝＝A，剛達到電流表A2的左右，故電流表應選用A1；為

12、了便于控制，滑動變阻器應選用R1，(2)由于電阻絲的阻值較小，因此電流表應采用外接法，即電壓表的左端應與電路中的b點相連；由R＝和R＝ρ得，ρ＝. 　3.①70?、赼.電路見圖　b.　　【解析】 ①根據歐姆表讀數規(guī)則，示數為7×10Ω＝70Ω.②根據伏安法測電阻原理，把內阻已知的電流表A2作為電壓表使用，電路中串聯(lián)電流表A2，測量出干路電流，計算出電流表A2中電流．由I1r＝(I0－I2)r，解得A2表的內阻為r＝　由(I2－I0)/N2＝I/N解得滿偏電流為I＝. 第3題圖 　　第4題圖 　4.(1)實物圖連線如圖　(2)b.調節(jié)滑動變阻器，快速讀出電壓表及電流表的讀數．d、

13、繪出各測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線　【解析】 讀出溫度值后，要調節(jié)滑動變阻器，快速讀出電壓表及電流表的讀數．重復a、b測出不同溫度下的數據．繪出各測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線． 　5.(1)ADEGH　(2)b　實物連接如圖所示 (3)2.4　1.27×10－6Ω·m 第5題圖 　【解析】 (1)略．(2)由于Rx阻值較小，應采用電流表外接法．(3)U＝1.20V　I＝0.50A　所以Rx＝＝2.4Ω　由Rx＝ρ，得ρ＝1.27×10－6Ω·m. 　6.(1)1.340cm　(2)C E G　(3)如圖所示　(4)d＝　【解析】 (1)該陶瓷管的外徑D＝13m

14、m＋8× 第6題圖 mm＝13.40mm＝1.340cm.(2)電源電動勢為6V，電壓表選擇選項E：流過電阻膜的最大電流約為6V/1kΩ＝6mA，電流表選擇選項C，即“電流表A1(量程0～5mA，內阻約10Ω)”，因為另一電流表的量程太大，指針偏轉太小，測量誤差太大；兩個滑動變阻器的最大阻值都遠小于待測電阻膜的阻值，所以只能采用分壓接法，而采用分壓接法時要選擇小阻值滑動變阻器，所以滑動變阻器選擇選項G.(3)因為待測電阻膜的阻值太大，所以電流表要內接；滑動變阻器采用分壓接法．實驗電路圖如圖所示． 　(4)根據R＝U/I，R＝ρ，S＝πDd可得，電阻膜厚度d＝. 　7.(1)1.200　(2)不滿足，R與S2成反比　(3)19　【解析】 (2)猜測計算如下表 R(Ω) 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 S(mm2) 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 RS 60.98 39.20 27.08 17.53 9.77 RS2 30.74 30.73 30.68 30.73 30.82 　　可見，R與S應滿足RS2＝常量(或R與S2成反比)． 　(3) ρ＝5.1×10－7Ω·m　R＝3.1Ω　S＝3.135(mm)2 　由電阻定律R＝ρ得l＝＝ m＝19.06m≈19m.