2020高考物理復(fù)習(xí) 金版教程 實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率練習(xí)

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1、限時(shí)規(guī)范特訓(xùn) (時(shí)間：45分鐘　分值：100分) 1. [2020·濱州模擬]在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，由ρ＝可知，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是(　　) A．導(dǎo)線直徑d的測(cè)量　 B．電壓U的測(cè)量 C．電流I的測(cè)量 D．導(dǎo)線長(zhǎng)度的測(cè)量 解析：四個(gè)選項(xiàng)中的四個(gè)物理量對(duì)金屬絲的電阻率均有影響，但影響最大的是直徑d，因?yàn)樵谟?jì)算式中取直徑的平方，A正確． 答案：A 2. [2020·珠海摸底]測(cè)量一螺線管兩接線柱之間金屬絲的長(zhǎng)度的器材如下． A. 待測(cè)螺線管L(符號(hào))：繞制螺線管金屬絲的電阻率ρ＝5.0×10－7Ω·m，電阻RL約為100 Ω B. 螺旋測(cè)微器 C. 電

2、流表A：量程100 μA，內(nèi)阻RA＝500 Ω D. 電壓表V：量程6 V，內(nèi)阻RV＝4 kΩ E. 定值電阻：R0＝50 Ω F. 滑動(dòng)變阻器R′：全電阻約為1 kΩ G. 電源E：電動(dòng)勢(shì)9 V，內(nèi)阻忽略不計(jì) H. 開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干 (1)實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑如圖甲所示，其示數(shù)為d＝________. 圖甲 (2)按圖乙所示電路測(cè)量金屬絲的電阻，請(qǐng)?jiān)趫D丙所示的實(shí)物圖上連線． (3)若測(cè)得的金屬絲直徑用d表示，電流表A的讀數(shù)用I表示，電壓表V的讀數(shù)用U表示，則由已知量和測(cè)得量的符號(hào)表示金屬絲的長(zhǎng)度l＝________. 解析：(3)電壓表V通過的電

3、流為，R0兩端的電壓為(－I)R0，RL兩端的電壓為IRL＝(－I)R0－IRA，又由電阻定律RL＝ρ＝ρ， 可解得l＝(－R0－RA)． 答案：(1)0.385 mm(0.384～0.386 mm均可) (2)實(shí)物連線如圖所示 (3)(－R0－RA) 點(diǎn)評(píng)：實(shí)物圖連線的技巧：一般先從電源正極開始，到開關(guān)，再到滑動(dòng)變阻器等．按順序以單線連接方式將干路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來；然后連接支路將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去．連接完畢，應(yīng)進(jìn)行檢查，檢查電路也應(yīng)按照連線的方法和順序．注意事項(xiàng)：①連接電表應(yīng)注意量程選用正確，正、負(fù)接線柱不要接錯(cuò)．②各導(dǎo)線都應(yīng)接在接線柱上，不應(yīng)在導(dǎo)線中間出現(xiàn)

4、分叉．③對(duì)于滑動(dòng)變阻器的連接，要搞清楚接入電路的是哪一部分電阻，在接線時(shí)要特別注意不能將線接到滑片上． 3. [2020·新課標(biāo)全國(guó)]為了測(cè)量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路．圖中，A0是標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0和RN分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān)，E是電池．完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空： (1)將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)________，使待測(cè)表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)________的讀數(shù)I； (2)然后將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)________，使________，記下此時(shí)RN的讀數(shù)； (3)多次重復(fù)上述過程，計(jì)算RN讀數(shù)的_______

5、_，此即為待測(cè)微安表頭內(nèi)阻的測(cè)量值． 解析：本題考查的是等效替代法測(cè)電流表的電阻，意在考查學(xué)生對(duì)等效替代法的理解及電路識(shí)別．先與被測(cè)電流表連接，調(diào)整變阻器R0并使電路有適當(dāng)?shù)碾娏?，并記下此時(shí)電流值，然后與電阻箱連接，不改變變阻器的阻值，調(diào)整電阻箱使電路中的電流仍為I，則電阻箱的阻值就等于被測(cè)電流表的內(nèi)阻． 答案：(1)R0 標(biāo)準(zhǔn)電流表(或A0) (2)RN 標(biāo)準(zhǔn)電流表(或A0)的讀數(shù)仍為I (3)平均值 4. 某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路來測(cè)量電阻的阻值． (1)將電阻箱接入a，b之間，閉合開關(guān)，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′后保持其阻值不變．改變電阻箱的阻值R，得到一組電壓表的示

6、數(shù)U與R的數(shù)據(jù)如下表： 電阻R/Ω 5.0 10.0 15.0 25.0 35.0 45.0 電壓U/V 1.00 1.50 1.80 2.14 2.32 2.45 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U－R關(guān)系圖象． (2)用待測(cè)電阻Rx替換電阻箱，讀得電壓表示數(shù)為2.00 V．利用(1)中測(cè)繪的U－R圖象可得Rx＝__________Ω. (3)使用較長(zhǎng)時(shí)間后，電池的電動(dòng)勢(shì)可認(rèn)為不變，但內(nèi)阻增大．若仍用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測(cè)繪的U－R圖象測(cè)定某一電阻，則測(cè)定結(jié)果將__________(填“偏大”或“偏小”)． 現(xiàn)將一已知阻值為10 Ω的電阻換接在a，b之間，你應(yīng)如何調(diào)

7、節(jié)滑動(dòng)變阻器，便仍可利用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測(cè)繪的圖象，實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)電阻的準(zhǔn)確測(cè)定？ 解析：本題考查測(cè)量未知電阻阻值的實(shí)驗(yàn)，考查考生做實(shí)驗(yàn)的操作能力以及數(shù)據(jù)處理的能力． (1)利用表格中的數(shù)據(jù)，采用描點(diǎn)作圖法作圖．(2)根據(jù)所畫出的圖象，讀出電壓2 V對(duì)應(yīng)的電阻為20 Ω.(3)由閉合電路歐姆定律可知，內(nèi)阻增大，則干路電流減小，電路中電壓表的讀數(shù)就會(huì)減小，根據(jù)圖象可知，電壓小，電阻小，所以測(cè)量值偏小；為了測(cè)量準(zhǔn)確，需要增大電流，所以可減小滑動(dòng)變阻器的阻值大小，根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，改變滑動(dòng)變阻器阻值，使電壓表讀數(shù)為1.50 V，就可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量． 易錯(cuò)點(diǎn)：本題比較靈活，做題時(shí)要緊緊圍繞閉

8、合電路的歐姆定律結(jié)合題干表格和所畫的U－R圖象去考慮問題，否則容易出錯(cuò)． 答案：(1)如圖所示 (2)20　(19～21都算對(duì))． (3)偏小　改變滑動(dòng)變阻器阻值，使電壓表示數(shù)為1.50 V. 5. 用伏安法測(cè)金屬電阻Rx(約為5 Ω)的值，已知電流表內(nèi)阻為1 Ω，量程為0.6 A，電壓表內(nèi)阻為幾千歐，量程為3 V，電源電動(dòng)勢(shì)為9 V，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～6 Ω，額定電流為5 A，試畫出測(cè)量Rx的原理圖． 解析：待測(cè)金屬電阻Rx?.應(yīng)采用電流表外接法． 如果采用變阻器限流接法，負(fù)載Rx的電壓Umin＝×9 V＝ V，Umax＝9 V，調(diào)節(jié)范圍～9 V，顯然所提供的電壓表量程不

9、夠，應(yīng)采用分壓接法，原理電路應(yīng)如下圖所示． 6. [2020·廣州模擬]在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，如提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計(jì)的干電池，被測(cè)金屬絲的直徑小于1 mm，長(zhǎng)度約為80 cm，阻值約為3 Ω，使用的電壓表有3 V(內(nèi)阻約為3 kΩ)和15 V(內(nèi)阻約為15 kΩ)兩個(gè)量程，電流表有0.6 A(內(nèi)阻約為0.1 Ω)和3 A(內(nèi)阻約為0.02 Ω)兩個(gè)量程，供限流用的滑動(dòng)變阻器有：A.0～10 Ω；B.0～100 Ω；C.0～1500 Ω三種，可供選擇的實(shí)驗(yàn)電路有如圖所示的甲、乙兩種，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑如圖所示，則： (1)螺旋測(cè)微器的示數(shù)是_______

10、___mm. (2)為減小電阻的測(cè)量誤差，應(yīng)選用__________圖所示的電路． (3)為了便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選用編號(hào)為__________的滑動(dòng)變阻器． (4)電壓表的量程應(yīng)選用__________V. (5)電流表的量程應(yīng)選用__________A. 解析：(1)固定刻度上的讀數(shù)為0.5 mm，可動(dòng)刻度上的讀數(shù)為30.6，所以螺旋測(cè)微器的示數(shù)為0.5 mm＋30.6×0.01 mm＝0.806 mm. (2)由于金屬絲的電阻是小電阻，所以應(yīng)采用電流表外接法，即選用圖乙所示電路． (3)由于實(shí)驗(yàn)所用電源是一節(jié)干電池，其電動(dòng)勢(shì)E＝1.5 V，且待測(cè)電阻絲的阻值約為3 Ω，所以用編號(hào)為A的滑動(dòng)變阻器作限流電阻，才能使電路中的電流有明顯變化． (4)加在電壓表兩端的電壓不超過1.5 V，所以電壓表的量程應(yīng)選用3 V. (5)當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為零時(shí)，電路中的電流最大，Imax＝A＝0.5 A，所以電流表的量程應(yīng)選用0.6 A. 答案：(1)0.806　(2)乙　(3)A　(4)3　(5)0.6