2020版高考物理一輪復習 全程訓練計劃 課練24 實驗：測定金屬的電阻率 描繪小燈泡的伏安特性曲線（含解析）

實驗：測定金屬的電阻率 描繪小燈泡的伏安特性曲線小題狂練 小題是基礎(chǔ)練小題提分快1.2019·廣東省汕頭市潮南實驗學校摸底測定一卷阻值約為30 的金屬漆包線的長度，實驗室提供下列器材：A電流表A：量程0.6 A，內(nèi)阻RA約為20 B電壓表V：量程15 V，內(nèi)阻RV約為4 kC學生電源E：可提供20 V直流電壓D滑動變阻器R1：阻值范圍010 E滑動變阻器R2：阻值范圍0500 F電鍵S及導線若干(1)為了較準確地測量該漆包線的電阻，滑動變阻器應(yīng)選擇_(選填“R1”或“R2”)，并將圖1方框中的電路圖補畫完整(2)根據(jù)正確的電路圖進行測量，某次實驗中電壓表與電流表的示數(shù)如圖2和圖3所示，則電壓表的讀數(shù)U為_V，電流表的讀數(shù)I為_A.(3)已知這種漆包線金屬絲的直徑為d，材料的電阻率為，則這一卷漆包線的長度L_(用U、I、d、表示)答案：(1)R1電路圖見解析(2)13.50.46(3)解析：(1)題目中給出的電源電壓為20 V，而給出的電壓表量程為15 V，為了便于控制，采用滑動變阻器分壓接法，故滑動變阻器選最大阻值較小的D；由于電流表的內(nèi)阻與漆包線的阻值相差不多，測量電路應(yīng)用電流表外接法，電路圖如圖所示；(2)電壓表量程為15 V，故最小分度為0.5 V，讀數(shù)為13.5 V，電流表量程為0.6 A，最小分度為0.02 A，則讀數(shù)為0.46 A；(3)由電阻公式可知：RL，得漆包線的長度L.22019·河北省名校聯(lián)盟一測冬春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近江河水位降低，漲潮時海水倒灌，出現(xiàn)所謂的“咸湖”現(xiàn)象，因此沿海地區(qū)城市自來水的離子濃度增高，水質(zhì)受到影響，為了研究“咸湖”出現(xiàn)的規(guī)律，某同學設(shè)計了一個檢測河水電阻率的實驗，他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極，如圖1所示，兩電極相距L0.314 m，其間充滿待測的河水，安裝前他用如圖2所示的游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖3所示，他還選用了以下儀器：量程15 V、內(nèi)阻約300 k的電壓表；量程300 A、內(nèi)阻約50 的電流表；最大阻值為1 k的滑動變阻器；電動勢E12 V、內(nèi)阻r6 的電池，開關(guān)一只以及導線若干圖4坐標中包括坐標為(0,0)的點在內(nèi)的8個點表示他測得的8組電流I、電壓U的值，根據(jù)以上材料完成以下問題(1)測量玻璃管的內(nèi)徑時，應(yīng)將圖2中游標卡尺的A、B、C三部分中的_與玻璃管內(nèi)壁接觸(填代號)(2)玻璃管的內(nèi)徑d_mm.(3)圖5中的實物儀器有一部分已連線，將其他部分連接成能測出圖4數(shù)據(jù)的實物連接圖(4)河水的電阻率_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)A(2)5.50(3)見解析(4)7.6 ·m解析：(1)根據(jù)游標卡尺的使用方法可知，測量玻璃管內(nèi)徑時，應(yīng)用題圖2游標卡尺的A部分與玻璃管的內(nèi)徑接觸(2)游標卡尺讀數(shù)為d5 mm10×0.05 mm5.50 mm.(3)在測量水柱的電阻時，滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，由題給數(shù)據(jù)知水柱的電阻遠大于電流表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用內(nèi)接法，實物連線圖如圖1所示(4)在坐標圖中畫出UI圖線如圖2所示，由UI圖象可求出水柱電阻R 1×105 ，再根據(jù)S及R，可解得 ·m7.6 ·m.32019·江蘇省蘇州調(diào)研某實驗小組在“測定金屬絲的電阻率”的實驗過程中：(1)小組同學正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖甲、乙、丙所示，則它們的讀數(shù)依次是_mm、_A、_ V.(2)已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為010 ，電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約幾十千歐，電源為干電池組(不宜在長時間、大功率狀況下使用)，電源電動勢E4.5 V，內(nèi)阻較小，則A、B兩電路圖中，_(選填字母符號)電路為本次實驗應(yīng)當采用的電路，但用此電路測量的金屬絲電阻會偏_(選填“大”或“小”)(3)若已知實驗所用的電流表內(nèi)阻的準確值RA2.0 ，那么能準確測量出金屬絲電阻Rx的電路應(yīng)是兩電路圖中的_(選填字母代號)，使用該電路實驗時，電流表示數(shù)為I、電壓表示數(shù)為U，則金屬絲電阻Rx_(用題中字母代號表示)答案：(1)0.999(0.9981.000)0.422.27(2.252.29)(2)A小(3)BRA解析：(1)螺旋測微器固定部分為0.5 mm，可動部分可估讀為49.9×0.01 mm，故讀數(shù)為：0.5 mm49.9×0.01 mm0.999 mm；電流表量程為0.6 A，則最小刻度為0.02 A，故讀數(shù)為0.42 A；電壓表量程為3 V，最小刻度為0.1 V，故讀數(shù)為2.27 V(2)因電源不能在大功率下長時間使用，則本實驗中滑動變阻器應(yīng)采用限流接法；同時電壓表內(nèi)阻較大，由以上讀數(shù)可知，待測電阻的阻值約為5 ，故采用電流表外接法誤差較??；在實驗中電壓表示數(shù)準確，但電流測量的是干路電流，故電流表示數(shù)偏大，則由歐姆定律得出的結(jié)果偏小所以選A電路，此電路測量的金屬絲電阻會偏小(3)因已知電流表內(nèi)阻的準確值，則可以利用電流表內(nèi)接法準確求出待測電阻，故應(yīng)選B電路；待測電阻及電流表的總電阻R總，則待測電阻RxR總RARA.42019·四川省龍泉一中模擬要測量某種合金絲的電阻率(1)若合金絲長度為L，直徑為D，阻值為R，則其電阻率_.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圖補充完整(3)閉合S1，當S2處于位置a時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U11.35 V，I10.30 A；當S2處于位置b時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U20.92 V，I20.32 A根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)判斷，當S2處于位置_(選填“a”或“b”)時，測量相對準確，測量值Rx_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)0.650(2)實物圖見解析(3)b2.9解析：(1)合金絲電阻：R，則電阻率：；由題圖甲可知，其讀數(shù)為：0.5 mm15.0×0.01 mm0.650 mm；(2)實物圖如圖所示；(3)根據(jù)|0.32，而0.07，可知，電壓表變化較大，電流表內(nèi)阻影響較大，因此電流表必須外接，即S2處于位置b，根據(jù)歐姆定律，則有：Rx 2.9 .52019·山西省忻州一中模擬要測繪一個標有“3V1.5 W”的小燈泡的伏安特性曲線，備有下列器材：A電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約6 k)；B電壓表(量程15 V，內(nèi)阻約30 k)；C電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.5 )；D電流表(量程3 A，內(nèi)阻約0.1 )；E滑動變阻器(阻值范圍05 )；F滑動變阻器(阻值范圍0100 )；G直流電源(3 V，內(nèi)阻不計)；H開關(guān)、導線若干(1)要求多次測量并使電壓表讀數(shù)從零開始連續(xù)可調(diào)，上述器材中電壓表應(yīng)選用_；電流表應(yīng)選用_；滑動變阻器應(yīng)選用_(以上均填寫器材前字母)(2)請將圖甲中的實物電路圖用筆畫線代替導線補充完整(3)圖乙為某同學根據(jù)正確的實驗電路所測的幾組數(shù)據(jù)畫出的UI圖象，圖象是一條曲線而不是直線的原因是_；從圖象中可求得小燈泡電壓為1.8 V時小燈泡的實際功率為_ W.答案：(1)ACE(2)實物圖連接見解析(3)小燈泡的電阻會隨溫度的升高而增大0.72解析：(1)燈泡額定電壓為3 V，故電壓表應(yīng)選擇3 V量程的A；由P可知，I A0.5 A，故電流表應(yīng)選擇C；本實驗要求電流從零開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，故滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的E.(2)本實驗采用滑動變阻器分壓接法，同時因燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接法；如圖所示(3)燈泡電阻隨溫度的升高而增大，因此圖象為曲線；當電壓為1.8 V時，電流為0.4 A，則功率PUI1.8×0.4 W0.72 W.62019·河北省承德二中模擬某同學描繪小燈泡的伏安特性曲線，實驗器材有：電壓表：量程為3 V，內(nèi)阻為3 k電流表：量程為0.6 A，內(nèi)阻約為2 定值電阻R0：阻值為1 k小燈泡L：額定電壓為3.8 V滑動變阻器R：阻值范圍為010 電池E：電動勢為6 V開關(guān)S，導線若干該同學按如圖甲所示的電路進行實驗，通過正確實驗操作和讀數(shù)，得到了幾組電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)，部分數(shù)據(jù)如下表：電流(A)0.0850.1550.2120.2350.2780.315電壓(V)0.170.601.201.502.102.70(1)當電壓表示數(shù)為1.20 V時，小燈泡兩端的電壓為_V(保留三位有效數(shù)字)(2)在圖乙中畫出小燈泡的伏安特性曲線(3)若把這個小燈泡與電動勢為3 V、內(nèi)阻為10 的干電池連接成閉合電路，此時小燈泡的電阻為_，實際功率為_W(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)1.60(2)見解析(3)6.60.21解析：(1)由題圖甲可知，電壓表與定值電阻串聯(lián)后并聯(lián)接在燈泡兩端，則燈泡的實際電壓為電壓表兩端電壓與定值電阻兩端電壓之和，則可知U1(RVR0)×(31) V1.60 V；(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法可得出對應(yīng)的IU圖象，如圖所示；(3)若把這個小燈泡與電動勢為3 V、內(nèi)阻為10 的干電池連接成閉合電路，電池的路端電壓與燈泡兩端的電壓相等，作出電源的伏安特性曲線，則兩圖線的交點表示燈泡的工作點，由圖可知，燈泡的電壓為1.18 V，電流為0.18 A；由歐姆定律可知，燈泡內(nèi)阻RL 6.6 ，燈泡的功率PUI1.18×0.18 W0.21 W.課時測評 綜合提能力課時練贏高分1.2018·全國卷一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標準定值電阻(R020.0 )；可視為理想電壓表；S1為單刀開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)；E為電源；R為滑動變阻器采用如下步驟完成實驗：(1)按照實驗原理線路圖(a)，將圖(b)中實物連線；(2)將滑動變阻器滑動端置于適當?shù)奈恢?，閉合S1；(3)將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器滑動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2.(4)待測電阻阻值的表達式Rx_(用R0、U1、U2表示)(5)重復步驟(3)，得到如下數(shù)據(jù)：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx_ .(保留1位小數(shù))答案：(1)實物連線如圖(4)R0(6)48.2解析：(1)根據(jù)原理圖，沿電流的流向依次連接先將E、R、S1連接起來，組成閉合回路將R0、Rx與R連接起來將、S2與Rx連接起來(4)由于為理想電壓表，故S2接1、或接2時流過R0、Rx的電流相等根據(jù)部分電路歐姆定律和串聯(lián)電路的特點得解得RxR0(6)將各次的代入RxR0得Rx148.8 Rx248.6 Rx347.8 Rx448.0 Rx547.8 然后求平均值，即Rx48.2 .22018·全國卷某實驗小組利用如圖(a)所示的電路探究在25 80 范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標稱值(25 時的阻值)為900.0 ；電源E(6 V，內(nèi)阻可忽略)；電壓表(量程150 mV)；定值電阻R0(阻值20.0 )，滑動變阻器R1(最大阻值為1 000 )；電阻箱R2(阻值范圍0999.9 )；單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2.實驗時，先按圖(a)連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0 .將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0 .實驗得到的R2t數(shù)據(jù)見下表.t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問題：(1)在閉合S1前，圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動到_(填“a”或“b”)端；(2)在圖(b)的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并作出R2t曲線；(3)由圖(b)可得到RT在25 80 范圍內(nèi)的溫度特性當t44.0 時，可得RT_ ；(4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示，該讀數(shù)為_ ，則手心溫度為_ .答案：(1)b(2)如圖所示(3)450(4)620.033.0解析：(1)閉合開關(guān)S1前，應(yīng)讓滑片移動到b端，使滑動變阻器連入電路的阻值最大(3)由圖象可知t44.0 時，電阻的阻值為450 .(4)由圖(c)可得電阻箱阻值為620.0 ，由圖象可得溫度約為33.0 .32019·吉林省長春一測為了測量某待測電阻Rx的阻值(約為30 )，有以下器材可供選擇：電流表A1(量程為050 mA，內(nèi)阻約為10 )；電流表A2(量程為03 A，內(nèi)阻約為0.12 )；電壓表V1(量程為03 V，內(nèi)阻很大)；電壓表V2(量程為015 V，內(nèi)阻很大)；電源E(電動勢約為3 V，內(nèi)阻約為0.2 )；定值電阻R(20 ，允許最大電流為1.0 A)；滑動變阻器R1(010 ，允許最大電流為2.0 A)；滑動變阻器R2(01 k，允許最大電流為0.5 A)；單刀單擲開關(guān)S一個，導線若干根據(jù)以上器材設(shè)計電路，要求測量范圍盡可能大、測量精確度高(1)電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選_，滑動變阻器應(yīng)選_(填寫器材符號)(2)請在虛線框內(nèi)畫出測量電阻Rx阻值的實驗電路圖(并在電路圖中標出所用元件的對應(yīng)符號)(3)若電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則待測電阻Rx的表達式為Rx_.答案：(1)A1V1R1(2)如圖所示(3)R(20 也對)解析：(1)因電源電壓約為3 V，故電壓表量程應(yīng)選擇03 V，即選電壓表V1；因待測電阻約為30 ，則電路中的最大電流約為100 mA,03 A的電流表量程太大，應(yīng)選用量程為050 mA的電流表，故選電流表A1；根據(jù)題意可知，電路應(yīng)采用分壓式接法，滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的R1.(2)為了使測量范圍盡可能大，同時為了提高實驗的精確度，根據(jù)電壓表和電流表量程、待測電阻阻值分析可知，需將定值電阻接入電路與待測電阻串聯(lián)；電壓表的內(nèi)阻很大，分流較小，故采用電流表外接法(3)由歐姆定律可知RRx，可得RxR.42019·江蘇省南京調(diào)研 圖甲是用來測量某電阻絲(阻值約二十歐姆)材料的電阻率的電路圖實驗中把電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上，移動滑片改變接觸點P的位置，可改變接入電路中電阻絲的長度實驗可供選擇的器材還有：器材編號器材名稱規(guī)格與參數(shù)A電源E電動勢3.0 V，內(nèi)阻未知B電流表A1量程0 100 mA，內(nèi)阻約為5 C電流表A2量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.2 D電阻箱R0999.9 E開關(guān)、導線若干實驗操作如下：a用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；b將選用的實驗器材，按照圖甲連接實驗電路；c調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大；d接觸點P在電阻絲上某位置時，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表滿偏，然后斷開開關(guān)，記錄電阻箱的阻值R和接入電路的電阻絲長度l；e改變接觸點P的位置，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表再次滿偏；重復多次，記錄每一次電阻箱的阻值R和接入電路的電阻絲長度l；f斷開開關(guān)，整理好器材，進行實驗數(shù)據(jù)分析(1)某次測量電阻絲直徑d時，螺旋測微器示數(shù)如圖乙所示，d_ mm；(2)實驗中電流表應(yīng)選擇_(選填供選器材前的編號)；(3)用記錄的多組電阻箱的阻值R和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度l的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的Rl關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在l軸的截距為l0，那么電阻絲的電阻率表達式_(用R0、l0、d表示)；(4)本實驗中，電流表的內(nèi)阻對電阻率的測量結(jié)果_(選填“有”或“無”)影響，這是因為_答案：(1)0.730(0.7280.732均可)(2)B(3)(4)無見解析解析：(1)螺旋測微器的讀數(shù)為：d0.5 mm23.0×0.01 mm0.730 mm；(2)電阻絲的電阻在二十歐姆左右，電源電動勢為3 V，則電路中的電流約0.15 A，所以電流表應(yīng)選B；(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律：EIg(RRlrRA1)，又Rl，聯(lián)立解得：RrRA1，由題圖丙可知：，解得：；(4)由(3)可知電流表的內(nèi)阻對測量電阻絲的電阻率無影響52019·山西重點中學聯(lián)考太陽能電池板在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學器件某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)的IU特性所用的器材包括：太陽能電池板，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關(guān)S及導線若干(1)為了達到上述目的，實驗電路應(yīng)選用圖甲中的_(選填“a”或“b”)(2)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖乙所示的IU圖象由圖乙可知，當電壓小于2.00 V時，太陽能電池板的電阻_(選填“很大”或“很小”)；當電壓為2.80 V時，太陽能電池板的電阻為_.(3)當有光照射時，太陽能電池板可視為電源，其路端電壓與總電流的關(guān)系如圖丙所示，分析該曲線可知，該太陽能電池板視為電源時的電動勢為_V；若把它與阻值為1 k的電阻連接構(gòu)成一個閉合電路，在該光照射情況下，該太陽能電池板的效率是_%.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案：(1)a(2)很大1 000(3)2.8064.3(64.164.5之間均可)解析：(1)用題圖甲中a電路可以在太陽能電池板上得到從零開始的電壓，從而得到太陽能電池板的伏安特性曲線，故應(yīng)選a.(2)由題圖乙可知，當電壓小于2.00 V時，通過太陽能電池板的電流為零，故太陽能電池板的電阻很大；當電壓為2.80 V時，電流為2.80 mA，則太陽能電池板的電阻為R1 000 .(3)UI圖線縱軸截距表示電源電動勢，太陽能電池板視為電源時的電動勢為2.80 V；若把它與阻值為1 k的電阻連接構(gòu)成一個閉合電路，則畫出此電阻的UI圖線與太陽能電池板的UI圖線交于一點，讀出U1.80 V，I1.80 mA，該太陽能電池板的效率是×100%64.3%.62019·河南省豫南九校聯(lián)考為測繪一個標有“4V2.4 W”的小電風扇(線圈電阻恒定)的UI圖線，電風扇兩端的電壓需要從零逐漸增加到4 V，并便于操作，實驗室備有下列器材：A電池組(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約為1 )B電壓表(量程為06 V，內(nèi)阻約為4 k)C電流表A1(量程為00.6 A，內(nèi)阻約為0.2 )D電流表A2(量程為03 A，內(nèi)阻約為0.05 )E滑動變阻器R1(最大阻值20 ，額定電流1 A)F滑動變阻器R2(最大阻值1 750 ，額定電流0.3 A)G開關(guān)和導線若干(1)實驗中所用的電流表應(yīng)選_(選填“C”或“D”)，滑動變阻器應(yīng)選 (選填“E”或“F”)(2)請用筆畫線代替導線將實物圖(圖甲)連接成符合這個實驗要求的電路(3)閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數(shù)大于0.5 V時電風扇才開始轉(zhuǎn)動，小電風扇的UI圖象如圖乙所示，則電風扇的電阻為_，正常工作時的機械功率為_W.答案：(1)CE(2)見解析(3)2.51.5解析：(1)電風扇的額定電流I0.6 A，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表選擇C，電風扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇最大阻值較小的E時誤差較小，調(diào)節(jié)也方便；(2)因為電壓、電流需從零開始測量，則滑動變阻器采用分壓式接法，電風扇的電阻約6.67 ，遠小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法，實物圖的連接如圖所示；(3)電壓表示數(shù)小于0.5 V時電風扇沒轉(zhuǎn)動，根據(jù)歐姆定律得R 2.5 ，正常工作時電壓為4 V，根據(jù)圖象知電流為0.6 A，則電風扇發(fā)熱功率P0.36×2.5 W0.9 W，則機械功率P(2.40.9) W1.5 W.7.有一根細長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示此金屬材料重12 N，長約為30 cm，電阻約為10 .已知這種金屬的電阻率為，密度為0.因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測量，請設(shè)計一個實驗方案，測量中空部分的截面積S0，現(xiàn)有如下器材可選：A毫米刻度尺B螺旋測微器C電流表(0600 mA,1.0 )D電流表(03 A,0.1 )E電壓表(03 V,6 k)F滑動變阻器(020 ，0.5 A)G滑動變阻器(010 k，2 A)H蓄電池(6 V,0.05 )I開關(guān)一個，帶夾子的導線若干(1)除待測金屬管線外，還應(yīng)選用的器材有_(只填器材前的字母)(2)在方框中畫出你所設(shè)計方案的實驗電路圖，并把所選儀器連成實際測量電路(3)實驗中要測量的物理量有：_；計算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達式為S0_.答案：(1)ABCEFHI(2)如圖所示(3)橫截面邊長a、管線長度L、管線兩端電壓U、通過管線的電流Ia2解析：(1)本實驗需要用伏安法測量電阻，根據(jù)歐姆定律有R，同時要結(jié)合電阻定律公式R求解截面積，故要用電壓表測量電壓，用電流表測量電流，用刻度尺測量長度，用螺旋測微器測量邊長當然，要組成電路，還需要電源、開關(guān)、導線以及滑動變阻器由于電阻通電電流較大時升溫明顯，影響電阻率，故要小電流，電流表選擇較小量程(2)由于要求盡可能測出多組有關(guān)數(shù)值，故滑動變阻器要采用分壓式接法，金屬管線電阻較小，因此電流表采用外接法(3)根據(jù)歐姆定律有R，根據(jù)電阻定律公式有R，由此解得S.因此要用螺旋測微器測橫截面邊長a，用毫米刻度尺測金屬管線長度L，用電壓表測金屬管線兩端電壓U，用電流表測通過金屬管線的電流I，因此金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達式為S0a2.8小明在實驗室中發(fā)現(xiàn)一個外觀上像電阻的未知元件D，設(shè)計了如圖甲所示電路進行實驗探究，請按要求回答問題：(1)小明按圖甲連接好電路，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器滑片緩慢地從a端移到b端，發(fā)現(xiàn)起始階段電壓表的示數(shù)逐漸增大，后續(xù)階段電壓表示數(shù)保持6 V不變，若D為電阻元件，則該過程中它的電阻值的變化情況可能是()A阻值一直為0B阻值先不變，后階段變小C阻值恒定且遠大于R2D阻值先不變，后階段變大(2)根據(jù)元件D銘牌上的部分信息，小明從網(wǎng)絡(luò)獲知該元件為穩(wěn)壓二極管，它有正負極之分，在電路中當D的正極接高電勢時，其iu線如圖乙中OC所示，當D的負極接高電勢時，其iu線如圖乙中OAB所示，其中AB段為D的穩(wěn)壓工作區(qū)，由此可判斷圖甲中D的黑色端是它的_極(填“正”或“負”)(3)小明接著設(shè)計了用多用電表歐姆擋按圖丙對該元件進行探究，圖丙中虛線框部分是其內(nèi)部等效電路，已知電源電動勢E9 V，電表滿偏電流Ig3 mA.實驗時小明先進行歐姆調(diào)零，則調(diào)零后多用電表內(nèi)部總電阻為_；調(diào)零后按圖丙連接元件D進行測量，若D恰好處于穩(wěn)壓工作區(qū)，則此時測得元件D的阻值應(yīng)為_.答案：(1)B(2)負(3)3 000(或3×103)6 000(或6×103)解析：(1)因在滑片移動過程中，發(fā)現(xiàn)起始階段電壓表的示數(shù)逐漸增大，后續(xù)階段電壓表示數(shù)保持6 V不變，則知元件阻值先不變，后階段變小，故B正確(2)結(jié)合第(1)問中所給條件，可知D元件黑色部分為負極(3)由R總，解得R總3 000 ；D恰好處于穩(wěn)壓工作區(qū)時，其兩端電壓U6 V，而U，解得RD6 000 .18