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1、(新課標(biāo))2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題七 恒定電流 綜合技能演練7-1-6
1.(2018·蘇北四市期末)要測量某種合金的電阻率.
(1)若合金絲長度為L,直徑為D,阻值為R,則其電阻率ρ=________.用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示,讀數(shù)為________mm.
(2)圖乙是測量合金絲阻值的原理圖,S2是單刀雙擲開關(guān).根據(jù)原理圖在圖丙中將實物連線補(bǔ)充完整.
(3)閉合S1,當(dāng)S2處于位置a時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35 V,I1=0.30 A;當(dāng)S2處于位置b時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92 V,I2=0.32 A.根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)判斷
2、,當(dāng)S2處于位置________(選填“a”或“b”)時,測量相對準(zhǔn)確,測量值Rx=________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
[解析] (1)金屬絲電阻:R=ρ=,則電阻率:ρ=;由題圖所示螺旋測微器可知,其示數(shù)為:0.5 mm+15.7×0.01 mm=0.657 mm.
(2)如圖所示:
(3)根據(jù)=≈0.32,而=≈0.06,可知,電壓表變化較大,說明電流表分壓作用較大,因此必須用電流表外接法,即S2處于位置b,根據(jù)歐姆定律,則有:Rx= Ω≈2.9 Ω.
[答案] (1) 0.657 mm (2)見解析圖
(3)b 2.9
2.某實驗小組在“測定金屬的電阻率”的實驗
3、過程中,獲得的金屬絲直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示,則它們的值分別是________mm,________A,________V.
已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0~10 Ω,電流表內(nèi)阻約幾歐,電壓表內(nèi)阻約20 kΩ.電源為干電池(不宜在長時間、大功率狀況下使用),電動勢E=4.5 V,內(nèi)阻很?。畡t圖中________(填電路圖下方的字母)電路為本次實驗應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路.用此電路測得的金屬絲電阻Rx比真實值________(選填“大”或“小”).
若已知實驗所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值RA=2.0 Ω,那么準(zhǔn)確測量金屬絲電阻Rx的最佳電路應(yīng)是圖中的________
4、電路.若此時測得電流為I、電壓為U,則金屬絲電阻Rx=____________(用題中各物理量符號表示).
[解析] 根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則可知金屬絲直徑為0.999 mm;電流表讀數(shù)是0.42 A,電壓表讀數(shù)是2.26 V.由于金屬絲電阻一般不太大,應(yīng)采用電流表外接法.干電池不宜在長時間、大功率狀況下使用,應(yīng)采用限流電路,所以本次實驗應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路為圖A.用此電路測得的金屬絲電阻Rx實質(zhì)是電阻絲與電壓表并聯(lián)后的等效電阻值,比真實值小.若已知實驗所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值RA=2.0 Ω,那么準(zhǔn)確測量金屬絲電阻Rx的最佳電路應(yīng)是題圖中的B電路.若此時測得電流為I、電壓為U,則金屬絲電阻Rx
5、=-RA.
[答案] 0.999 0.42 2.26 A 小 B?。璕A
3.(2017·泰州一模)某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲所示,由圖可知其長度為L=________mm.
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑為D=________mm.
(3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻R,表盤的示數(shù)如圖丙所示,則該電阻的阻值約為________Ω.
(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1
6、(量程0~4 mA,內(nèi)阻約50 Ω)
電流表A2(量程0~30 mA,內(nèi)阻約30 Ω)
電壓表V1(量程0~3 V,內(nèi)阻約10 kΩ)
電壓表V2(量程0~15 V,內(nèi)阻約25 kΩ)
直流電源E(電動勢4 V,內(nèi)阻不計)
滑動變阻器R1(阻值范圍0~15 Ω,允許通過的最大電流2.0 A)
滑動變阻器R2(阻值范圍0~2 kΩ,允許通過的最大電流0.5 A)
開關(guān)S,導(dǎo)線若干
為使實驗所示誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,某同學(xué)設(shè)計了如圖的電路,試指出3處不妥之處:
①__________________________________________________
7、_;
②___________________________________________________;
③___________________________________________________.
[解析] (1)主尺讀數(shù)為50 mm,游標(biāo)尺上第3條刻度線與主尺對齊,讀數(shù)為3×0.05 mm=0.15 mm,則長度為50.15 mm.
(2)螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為4.5 mm,可動刻度讀數(shù)為0.200 mm,則直徑為4.700 mm.
(3)電阻的阻值R=12×10 Ω=120 Ω.
(4)電源電動勢為4 V,則電壓表選V1;電路中可能出現(xiàn)的最大電流:Im
8、= A=25 mA,故電流表應(yīng)選A2;因RV1?Rx,故電流表應(yīng)采用外接法;滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法.
[答案] (1)50.15 (2)4.700 (3)120
(4)①電流表應(yīng)選A2?、陔娏鞅響?yīng)采用外接法
③滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法
4.(2018·黑龍江哈爾濱月考)如圖甲所示(導(dǎo)線連線不完整),某同學(xué)想測量某導(dǎo)電溶液的電阻率,先在一根均勻的長玻璃管兩端各安裝了一個電極(接觸電阻不計),兩電極相距L=0.700 m,其間充滿待測的導(dǎo)電溶液.用如下器材進(jìn)行測量:
電壓表V(量程15 V,內(nèi)阻約30 kΩ)
電流表G(量程300 μA,內(nèi)阻約50 Ω)
滑動變阻器(最大值10
9、 Ω,額定電流1 A)
電池組(電動勢E=12 V,內(nèi)阻r=6 Ω)
單刀單擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干.
下表是他測量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù).實驗中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖乙所示.
U/V
0
1.0
3.0
5.0
7.0
9.0
11.0
I/μA
0
22
65
109
155
175
240
根據(jù)以上所述請回答下面的問題:
(1)玻璃管內(nèi)徑d的測量值為________cm.
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙坐標(biāo)系中描點,作出U-I圖象,據(jù)圖象求出電阻R=________Ω(保留兩位有效數(shù)字).
(3
10、)計算導(dǎo)電溶液的電阻率表達(dá)式ρ=________(用R、d、L表示),測量值為________Ω·m(保留兩位有效數(shù)字).
(4)請畫出測量導(dǎo)電溶液電阻的電路圖,并在圖甲中補(bǔ)畫出未連接的導(dǎo)線.
[解析] (1)對游標(biāo)卡尺:主尺刻度為30 mm,游標(biāo)卡尺共20個格,分度為0.05 mm,且游標(biāo)尺的第15個格與主尺刻線對齊,因此它的讀數(shù)為30 mm+15×0.05 mm=30.75 mm=3.075 cm.
(2)根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點,連線時要讓大多數(shù)點在一條直線上.作出U-I圖象如圖甲所示.圖線的斜率表示導(dǎo)電液柱的電阻,根據(jù)圖線可得R=4.6×104 Ω.
(3)由R=ρ,S=π2,則ρ==49 Ω·m.
(4)在本題中,由于待測導(dǎo)電溶液電阻值較大,故應(yīng)采用電流表的內(nèi)接法,從表中可看出電表示數(shù)從零開始,故應(yīng)采用滑動變阻器的分壓式接法.電路圖與實物連接圖如圖乙、丙所示.
[答案] (1)3.075 (2)見解析圖甲 4.6×104
(3) 49 (4)見解析圖乙、丙