河北省张家口市高三物理同步练习28测定金属的电阻率.doc

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1、1测定金属的电阻率1.完成下列读数(1)电流表量程一般有两种00.6 A,03 A；电压表量程一般有两种03 V,015 V如图所示：接 03 V 量程时读数为_ V.接 015 V 量程时读数为_ V.接 03 A 量程时读数为_ A.接 00.6 A 量程时读数为_ A.(2)a_ mm b_ mm c_ mm d_ mm e_mm.【答案】 (1). （1）1.90V； (2). 9.50V； (3). 0.82A； (4). 0.162A； (5). （2）a.0.481mm； (6). b.0.531mm； (7). c.4.075mm； (8). d.5.663mm； (9). e

2、.11.14mm【解析】【详解】 （1）接 03 V 量程时，由图示电压表可知，其分度值为 0.1V，读数为 1.90V.接 015 V 量程时，由图示电压表可知，其分度值为 0.5 V，读数为 9.50V.2接 03 A 量程时，由图示电流表可知，其分度值为 0.1A，读数为 0.82A.接 00.6 A 量程时，由图示电流表可知，其分度值为 0.02 A，读数为 0.162 A.（2）a0.01mm48.1=0.481mm； b 0.5mm+0.01mm3.1=0.531mm； c4mm+0.01mm7.5=4.075mm； d5.5mm+0.01mm16.3=5.663mm； e1.1c

3、m+0.02mm7=11.14mm.【点睛】电表读数时，先根据电表量程确定其分度值，然后根据指针位置读数游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.2.如图所示为某次实验中两电表的示数情况，则：电流表 A的示数为_ A，电压表 V的示数为_ V.【答案】 (1). 1.50A (2). 7.50V【解析】【详解】电流表 A的量程为 0-3A，则示数为 1.50A；电压表 V的量程为 0-15V，则示数为7.50V.3.某学习小组用伏安法测量一未知电阻 Rx的阻值，给定器材及规格为：电流表 A(量程为 05 mA，内阻约为 10 )；电压表

4、 V(量程为 03 V，内阻约为 3 k)；最大阻值约为 100 的滑动变阻器；3电源 E(电动势约 3 V)；开关 S、导线若干(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲所示电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V，电流表示数大约为 5 mA，则未知电阻的阻值 Rx大约为_ .(2)经分析，该电路测量误差较大，需改进请直接在图甲上改画：在不需要的连线上画“”表示，补画上需要添加的连线_(3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的 U-I图象，得Rx_ .(保留三位有效数字)【答案】 （1）500（2）（3）600【解析】试题分析：（1）分析甲图电路，电压表测量电阻两端电

5、压，电流表测量通过电阻的电流，根据欧姆定律有（2）甲图测量电阻时，电流表外接，此时，电流表测量的是电阻和电压表的总电流。故有误差，根据“大内偏大，小外偏小” ， ，所以电流表应该选择内接法，此时误差较小。（3）根据绘制的电压随电流变化的图像，斜率即电阻阻值，有乙图可得考点 2：伏安法测电阻4.在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝： Rx(阻值约 4 ，额定电流约 0.5 A)；电压表：V(量程 3 V，内阻约 3 k)电流表：A 1(量程 0.6 A，内阻约 0.2 )；4A2(量程 3 A，内阻约 0.05 )；电源： E1(电动势 3 V，内阻不计)；E2(电动势 1

6、2 V，内阻不计)；滑动变阻器： R(最大阻值约 20 )；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关 S；导线(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm.(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选_，电源应选_(均填器材代号)，在线框内完成电路原理图_【答案】 (1). 1.773 1.771-1.775均正确 (2). A1；E 1； (3). 【解析】试题分析：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：15mm+275001mm=1775mm；（2）电阻丝的额定电流约为 05A，电流表应选 A1；电阻丝的额定电压约为U=IR=055=25V，电源应选 E1；（3）待测

7、金属丝电阻约为 5，电压表内阻约为 3k，电流表内阻约为 02，相对来说电压表内阻远大于待测金属丝的电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流接法，实验电路图如图所示：考点：测量金属丝电阻率【名师点睛】本题考查了螺旋测微器读数、实验器材的选择、设计实验电路图，螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；确定电流表的接法是正确设计实验电路的关键，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表应采用外接法。5视频5.某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数分别如图(a)、(b)所示，长度为_c

8、m，直径为_mm.按图(c)连接电路后，实验操作如下(a)将滑动变阻器 R1的阻值置于最_处(填“大”或“小”)；将 S2拨向接点 1，闭合S1，调节 R1，使电流表示数为 I0.(b)将电阻箱 R2的阻值调至最_(填“大”或“小”)，S 2拨向接点 2；保持 R1不变，调节 R2，使电流表示数仍为 I0，此时 R2阻值为 1280.由此可知，圆柱体的电阻为_.【答案】 (1). 5.01 (2). 5.315 (3). 大 (4). 大 (5). 1280【解析】根据游标卡尺读数规则，主尺读数为 5cm，游标尺读数为 0.053mm，长度为 5.015cm，根据螺旋测微器的读数规则，主尺读数

9、为 5mm，可动刻度为 31.00.01mm，所以直径为5.310mm。(a)为了保护电路，因此闭合电键前，滑动变阻器一定调到阻值最大；(b) 将固柱体电阻换成电阻箱时，也一定将电阻箱调到最大，也是为了保护电路安全；此题采用等效替代法测量电阻，圆柱体的电阻等于电阻箱 R2的阻值为 1280。点晴：首先应明确实验原理，本实验中测量电阻所采取的方法是替代法。视频6.某课题小组通过实验测量河水的电阻率现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个可移动圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、直尺、待测的水样品电路器材如表一，他们用伏安法多次测量的数据如表二(为实验处理的方便，实验时每次都把电流表示数调到相6

10、同)；实验中还用 10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图甲所示表一器材编号 器材名称 规格1 电流表 200 A，内阻约 10 2 电压表 12 V，内阻约 100 k3 电池组 12 V，内阻不计4 滑动变阻器 10 1 A5 开关6 导线 若干7 定值电阻 100 表二序号 水柱长度/cm 电压表示数/V 电流表示数/A1 10 2 1002 20 4 1003 30 6 1004 40 8 1005 50 10 1007(1)玻离管内径 d的测量值为_ cm.(2)根据表一器材和表二数据确定测量电路中电流表应该_(填“内接”或“外接”)，电路的连接方式应该采用_(填“分压电路”或

11、“限流电路”)(3)用计算出的水柱长度 L与水柱电阻 R在图乙中描点，画出 R-L图象_(要求标出坐标轴的物理量、单位和对应的数值)(4)计算出所测水的电阻率为_ m.【答案】 (1). （1）2.26； (2). （2）内接， (3). 分压电路； (4). （3）图见解析； (5). （4）1.0610 2【解析】【详解】 （1）游标尺上有 10个格，说明该游标卡尺测量可以精确到 0.1mm；游标卡尺的主尺读数为 22mm，游标尺上第 6个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为60.1mm=0.6mm，所以最终读数为：22mm+0.6mm=22.6mm=2.26cm（2）由表格二数据，可

12、知，所测电阻最小值再依据 Rx2 R ARV，则电流表要内接法由于滑动变阻器的阻值为 10，而所测电阻的值较大，因此滑动变阻器必须选用分压式；（3）根据 R= ，则有：水柱长度 10cm，对应的电阻 ；UI R1=U1I1= 2100106=20k同理，水柱长度 20cm，对应的电阻 R2=40K；水柱长度 30cm，对应的电阻 R3=60K；水柱长度 40cm，对应的电阻 R4=80K；水柱长度 50cm，对应的电阻 R5=100K；进行一一描点，再作图，如图所示：（4）由图得： ，RL=100k0.5m=200k/m8由电阻定律 ，则电阻率代入数据得：= m=106.132m1.0610

13、2m3.140.022622001034【点睛】本题要掌握游标卡尺的读数、设计实验原理图、求电阻率等问题；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数，游标卡尺不需要估读通过待测电阻与电压表、电流表内阻的比较，能灵活选择电流表的接法7.有一待测的电阻器 R x，其阻值约在 4050 之间，实验室准备用伏安法来测量该电阻值的实验器材有：电压表 V（量程 010V，内电阻约 20k） ；电流表 A 1， （量程 0500mA，内电阻约 20） ；电流表 A2， （量程 0300mA，内电阻约 4） ；滑动变阻器 R 1（最大阻值为 10，额定电流为 2A） ；滑动变阻器 R 2（最大阻值为 250，

14、额定电流为 0.1A） ；直流电源 E（电动势为 9V，内电阻约为 0.5） ；开关及若干导线实验要求电表读数从零开始变化，并能多测出几组电流、电压值，以便画出 I-U图线（1）电流表应选用_（2）滑动变阻器选用_（选填器材代号） （3）请在如图甲所示的方框内画出实验电路图，并将图乙中器材连成符合要求的电路【答案】(1 )A 2 (2)R1(3）电路图如解析.【解析】试题分析：（1）电路最大电流约为 ，因此电流表应选择 A2；9（2）滑动变阻器 的额定电流是 ，且滑动变阻器 的最大阻值较大，实验操R2 R2作不方便，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选 ；R1（3）实验要求电表读数从零

15、开始变化，因此滑动变阻器应采用分压式接法， 阻值约在Rx4050 之间，电流表 A2内电阻约 4，电压表 V内阻约 20k，电压表内阻远大于待测电阻阻值，因此电流表应采用外接法，实验电路图如图所示连成符合要求的电路如图所示考点：考查了伏安法测电阻实验【名师点睛】由欧姆定律估算出电路中最大电流，根据最大电流选择电流表；根据电路电流要求从零开始调节及方便实验操作的原则选择滑动变阻器；根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表采用内接法还是外接法，然后作出实验电路图8.为了测量一只量程为 03 V、内阻值为数千欧的电压表的内阻，可采用一只电流表与它串联后接入电路(1)本实验测量电压表内阻依据的公式是

16、_(2)若提供的实验器材有：A待测电压表；B电流表 A1(00.6 A，内阻约 0.2 )；C电流表 A2(0100 mA，内阻约 2 )；D电流表 A3(010 mA，内阻约 50 )；E滑动变阻器(050 ，额定电流 0.5 A)；F直流电源(输出电压 6 V)；G开关、导线为减小读数误差，多次测量取平均值为顺利完成实验，应选用的实验器材为_(填英文序号)(3)画出实验电路图_【答案】 (1). （1） ， (2). （2）A、D、E、F、G； (3). （3）实验原RUI理如图10【解析】【详解】 （1）测量电压表内阻依据的是部分电路的欧姆定律，公式是 ；RUI（2）电路中 的最大电流：

17、 Ig ，由于电压表的内阻大约是数千欧姆，所以电路的最大电UR流仅仅有几个毫安，所以要选择电流表 D；其他的实验器材包括：待测电压表 A，滑动变阻器 E，直流电源 F和开关、导线 G故应选用的实验器材为：A、D、E、F、G；（3）电压表的电阻约数千欧姆，而滑动变阻器的电阻只有 50欧姆，所以滑动变阻器只能作为分压电阻使用，要选择分压电路实验原理如图：【点睛】该题测量电压表内阻可以使用伏安法，电压表既可以显示电压，又是待测电阻判断出滑动变阻器只能作为分压电阻使用，要选择分压电路是解题的关键.9.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联测量实际电流表 G1内阻 r1的电路如图所示供选择的仪

18、器如下：待测电流表 G1(05 mA，内阻约 300 )；电流表 G2(010 mA，内阻约 100 )；定值电阻 R1(300 )；定值电阻 R2(10 )；滑动变阻器 R3(01 000 )；11滑动变阻器 R4(020 )；干电池(1.5 V)；电键 S及导线若干(1)定值电阻应选_，滑动变阻器应选_(填写序号)(2)将实物图连接完整_(3)补全实验步骤：连接好实验电路，将滑动触头移至最_端(填“左”或“右”)；闭合电键 S，移动滑动触头至某一位置，记录 G1、G 2的读数 I1、 I2；多次移动滑动触头，记录相应的 G1、G 2读数 I1、 I2；以 I2为纵坐标， I1为横坐标，作出

19、相应图线，如图所示(4)根据 I2 I1图线的斜率 k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式：_【答案】 (1). （1）， (2). ； (3). （2）图见解析； (4). （3）左； (5). （4）r 1=（k-1）R 1【解析】【详解】 （1）器材选择：定值电阻要和待测电流表内阻接近，因为电流表 G2的量程是待测电流表 G1的 2倍；滑动变阻器的电阻不要太大故定值电阻选，滑动变阻器选（2）连接实物图如图所示（3）连接好实验电路，将滑动触头移至最左端；12（4）根据并联分流公式 又 ，IG2IG1=I2I1=k解得 r1=（k-1）R 1，式中 r1即 rG1【点睛】本题考查测量实际电流表 G1内阻 r1的实验器材选择，实物电路连接及实验原理（并联分流）等对于变阻器分压式接法，操作时要注意：开关闭合前，变阻器输出电压要最小