高三物理備考實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)演練(5)探究決定導(dǎo)線電阻的因素

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1、 2019 高三物理備考實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)演練 （5）探究決定導(dǎo)線電阻的因素 1、在“探究決定導(dǎo)線電阻的因素”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 () A、用米尺測(cè)量金屬絲的全長(zhǎng)，且測(cè)量三次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入 電路中 B、用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值 C、用伏安法測(cè)電阻時(shí)采用電流表內(nèi)接法，多次測(cè)量后算出平均值D、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變 解析：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量出金屬絲接入電路中的有效長(zhǎng)度，而不是全長(zhǎng)；金屬絲的電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯(lián)，電壓表對(duì)它分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法、

2、故 A、 C操作錯(cuò)誤、 答案： AC 2、將圖實(shí)－ 5－19 所示的螺旋測(cè)微器的讀數(shù)寫出來(lái)、 圖實(shí)－ 5－ 19 甲、 ______mm乙、 ______cm 解析；先讀出固定尺上的讀數(shù)，再讀出可動(dòng)尺上的讀數(shù)、 甲.8mm＋47.7 0.01mm＝8.477mm. 乙.6.5mm＋ 7.8 0.01mm＝6.578mm＝0.6578cm. 答案： 8.4760.6578 3、某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一銅絲的直徑， 測(cè)微器的示數(shù)如圖實(shí)－ 5－ 20 所示，該銅絲的直徑為 ________mm.

3、 圖實(shí)－ 5－ 20 解析：螺旋測(cè)微器固定刻度部分讀數(shù)為 4.5mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為 0.093mm， 所以所測(cè)銅絲直徑為 4.593mm. 答案： 4.592 ～ 4.594 4、 (1) 用游標(biāo)為 50 分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某工件的長(zhǎng)度時(shí)，示數(shù)如圖實(shí)－ 5－21 所示，那么測(cè)量結(jié)果應(yīng)該讀作 ________mm. 圖實(shí)－ 5－ 21 (2) 用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖實(shí)－ 5－22 所示，此示數(shù)為 _

4、_______mm. 圖實(shí)－ 5－ 22 答案： (1)10.40(2)2.720 5、某物理學(xué)習(xí)小組的兩位同學(xué)采用“伏安法”測(cè)金屬絲的電阻的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行正確描點(diǎn)后，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各作出一條圖 線，如圖實(shí)－ 5－23 甲、乙所示，根據(jù)你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，你認(rèn)為 ________同 學(xué)的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為 ________Ω.( 保留 兩位有效數(shù)字 ) 圖實(shí)－ 5－ 23 解析：當(dāng)金屬絲兩端電壓為零時(shí)，通過(guò)的電流也為零，因此圖線必過(guò)原點(diǎn)，故甲同學(xué)的圖線正確；

5、在甲同學(xué)畫的圖線上距原點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方取一個(gè)點(diǎn)，其 坐標(biāo)值為 (0.4A ，1.52V) ，故金屬絲電阻為：  U R＝I ＝  1.52 0.4  Ω＝3.8 Ω . 答案：甲  3.8(3.7  ～3.9  均可 ) 6、在“探究決定導(dǎo)線電阻的因素”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬絲的電阻  Rx 約為  5Ω ， 實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)器材： A、電壓表 ( 量程 0～3V，內(nèi)阻約為 15kΩ) B、電壓表 ( 量程 0～15V，內(nèi)阻約為 75kΩ ) C、電流表

6、( 量程 0～3A，內(nèi)阻約為 0.2 Ω) D、電流表 ( 量程 0～0.6A ，內(nèi)阻約為 1Ω) E、變阻器 R1(0 ～100Ω，0.6A) F、變阻器 R2(0 ～2000Ω ，0.1A) G、電池組 E( 電動(dòng)勢(shì)為 3V，內(nèi)阻約為 0.3 Ω ) H、開(kāi)關(guān) S，導(dǎo)線假設(shè)干 (1) 為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有 ____________________(填代 號(hào) ) 、 (2) 為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖實(shí)－ 5－24 中________[ 填(a) 或 (b)] 為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖， 并按所選擇的電路原

7、理圖把圖實(shí)－ 5－ 25 中的實(shí)物圖用線連接起來(lái)、 圖實(shí)－ 5－ 24 圖實(shí)－ 5－ 25 (3) 假設(shè)用毫米刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為 60.00cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑及兩電 表的示數(shù)如圖實(shí)－ 5－26 所示，那么金屬絲的直徑為 __________mm，電阻值 為 ________Ω. 圖實(shí)－ 5－ 26 解析： (1) 由于電源的電動(dòng)勢(shì)為 3V，所以電壓表應(yīng)選 A；被測(cè)電阻約為 5Ω， E 3 電路

8、中的最大電流約為 I ＝R＝5A＝0.6A ，電流表應(yīng)選 D；根據(jù)變阻器允許通 x 過(guò)的最大電流可知，變阻器應(yīng)選 E；還要選用電池和開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線假設(shè)干、故應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有 ADEGH. RV Rx (2) 由于 Rx>RA，應(yīng)采用電流表外接法，應(yīng)選圖 (b) 所示電路，實(shí)物連接如下 圖、 (3) 從螺旋測(cè)微器可以讀出金屬絲的直徑為 0.635mm，從電壓表可以讀出電阻兩端電壓 為 1.20V，從電流表可以讀出流過(guò)電阻的電流為 0.50A，被測(cè)電阻的阻值為 Rx= =

9、 Ω \=2.4 Ω 答案：見(jiàn)解析 7、有一根圓臺(tái)狀勻質(zhì)合金棒如圖實(shí)－ 5－27 甲所示，某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒的電阻率 ρ、長(zhǎng)度 L 和兩底面直徑 d、D 有關(guān)、他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 圖實(shí)－ 5－ 27 (1) 用游標(biāo)卡尺測(cè)量合金棒的兩底面直徑 d、D 和長(zhǎng)度 L. 圖乙中游標(biāo)卡尺 ( 游標(biāo)尺上有 20 個(gè)等分刻度 ) 的讀數(shù) L＝________cm. (2) 測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示 ( 相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo) 出 ) 、該合金棒

10、 的電阻約為幾個(gè)歐姆、圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是 ________、( 用標(biāo)注在 導(dǎo)線旁的數(shù)字 表示 ) (3) 改正電路后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻 R＝6.72 Ω，根據(jù)電阻定律計(jì)算 電阻率為 ρ、長(zhǎng)為 L、直徑分別為 d 和 D 的圓柱狀合金棒的電阻分別為 Rd＝ 13.3 Ω 、RD＝3.38 Ω. 他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻 R 滿足 R2 ＝RdRD，由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻 R＝________.( 用ρ、 L、 d、 D表示 ) 解析： (1) 首先確定游標(biāo)卡尺的精度為 20 分度，即為 0.05mm，然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù) 9

11、9.00mm，注意小數(shù)點(diǎn)后的有效數(shù)字要與精度一樣，再?gòu)挠螛?biāo)尺上找出對(duì)的最齊一根刻線，精度格數(shù)＝ 0.05 8mm＝ 0.40mm，最后兩者相加，根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù)， 99.00mm＋ 0.40mm＝99.40mm＝ 9.940cm. (2) 本實(shí)驗(yàn)為測(cè)定一個(gè)幾歐姆的電阻，在用伏安法測(cè)量其兩端的電壓和通過(guò) 電阻的電流時(shí)，因?yàn)榘才啾淼膬?nèi)阻較小， 為了減小誤差，應(yīng)用安培表外接法，⑥線的連接使用的是安培表內(nèi)接法、 (3) 根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為 ρ 、長(zhǎng)為 L、直徑分別為 d 和 D 的圓柱狀合金 L L 棒的電阻分別為 Rd＝13.3 Ω、RD＝3.38 Ω. 即 Rd＝ ρπ(d/2) 2 ，RD＝ ρπ(D/2) 2， 4ρL 2 而電阻 R滿足 R＝RdRD，將 Rd、 RD 代入得 R＝πdD. 4ρL 答案： (1)9.940(2) ⑥(3) π dD