2012屆高考物理實驗測定金屬的電阻率復(fù)習(xí)教案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
實驗7 測定金屬的電阻率(測電阻)
1. (2010全國2卷23).(13分)如圖,一熱敏電阻RT 放在控溫容器M內(nèi):
○A為毫安表,量程6mA,內(nèi)阻為數(shù)十歐姆;E為直流電源,電動勢約為3V,內(nèi)阻很;R為電阻箱,最大阻值為999.9Ω;S為開關(guān)。已知RT 在95℃時阻值為150Ω,在20℃時的阻值約為550Ω,F(xiàn)要求在降溫過程中測量在95℃~20℃之間的多個溫度下RT 的阻值。
(1)在圖中畫出連線,完成實驗原理電路圖
(2)完成下列實驗步驟中的填空
①依照實驗原理電路圖連線
②調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度,使得RT 溫度為95℃
③將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔,以保證儀器安全
④閉合開關(guān)。調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電流表的示數(shù)I0 ,并記錄 。
⑤ 將RT 的溫度降為T1 (20℃<T1<95℃);調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表的讀數(shù) ,記錄 。
⑥ 溫度為T1 時熱敏電阻的電阻值RT1 = 。
⑦ 逐步降低T1 的數(shù)值,直至20℃為止;在每一溫度下重復(fù)步驟⑤⑥
【答案】
(1)電路圖如圖:
(2)d、電阻箱的讀數(shù) e、仍為 電阻箱的讀數(shù)為 f、
【解析】(1)由于本實驗只有一個可以用來測量或觀察的電流表,所以應(yīng)該用“替代法”的思維考慮用電流表觀察保證電路的電阻不變,因此將熱敏電阻、電阻箱和電流表串聯(lián)形成測量電路。而且熱敏電阻的95℃和20℃的阻值是已知的,所以熱敏電阻的初始溫度為95℃,則電流表數(shù)不變時電阻箱與熱敏電阻的串聯(lián)電路電阻保持150Ω加電阻箱的初值之和不變。如果熱敏電阻的初始溫度為20℃,則電流表示數(shù)不變時,電阻箱與熱敏電阻的串聯(lián)電路電阻保持550Ω加電阻箱的初值之和不變,則可以測量任意溫度下的電阻。
(2)實驗步驟為:
a、依照實驗原理電路圖連線
b、調(diào)節(jié)控溫電容M內(nèi)的溫度,使得 的溫度為95℃
c、將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔,保證儀器安全
d、閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電流表的示數(shù) ,并記錄電阻箱的初值
e、將 的溫度降低為 ,調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表的讀數(shù)仍為 ,記錄電阻箱的讀數(shù)為
f、溫度為 時,熱敏電阻的電阻值
g、將 的溫度逐漸降低直到為止,在每一溫度下重復(fù)步驟e- f
2. (2010全國新課標(biāo)卷23).(11分)用對溫度敏感的半導(dǎo)體制成的某熱敏電阻 ,在給定溫度范圍內(nèi),其阻值隨溫度的變化是非線性的.某同學(xué)將 和兩個適當(dāng)?shù)墓潭娮?、 連成圖1虛線框內(nèi)所示的電路,以使該電路的等效電阻 的阻值隨 所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的,且具有合適的阻值范圍.為了驗證這個設(shè)計,他采用伏安法測量在不同溫度下 的阻值,測量電路如圖1所示,圖中的電壓表內(nèi)阻很大. 的測量結(jié)果如表l所示.
回答下列問題
(1)根據(jù)圖1所示的電路,在圖2所示的實物圖上連線.
(2)為了檢驗 與t之間近似為線性關(guān)系,在坐標(biāo)紙上作 -t關(guān)系圖線
(3)在某一溫度下,電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖3、4所示.電流表的讀數(shù)為____,電壓表的讀數(shù)為___.此時等效電阻 的阻值為___:熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為____.
答案:(1)如圖所示(2)如圖所示(3)115.0mA,5.00V,43.5Ω,64.0℃
【解析】(1)根據(jù)電路圖連接實物。
(2)根據(jù)數(shù)據(jù)描出點,作出直線。
(3) , , ,對照圖找出相應(yīng)的溫度為64.0℃。
3. (2010福建卷19(3))(6分)如圖所示是一些準(zhǔn)備用來測量待測電阻 阻值的實驗器材,器材及其規(guī)格列表如下
為了能正常進行測量并盡可能減少測量誤差,實驗要求測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半,而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化。請用實線代表導(dǎo)線,在所給的實驗器材圖中選擇若干合適的器材,連成滿足要求的測量 阻值的電路。
【解析】(3)本小題屬于難題,要準(zhǔn)確答題就需要對實驗原理(伏安法、變阻器接法)、誤差分析有深刻理解。由于待測電阻約1000Ω,滑動變阻器最大電阻為100Ω,要使電表讀數(shù)發(fā)生變化,滑動變阻器必須使用分壓式接法。當(dāng)電源電動勢全部加在待測電阻上時,流過的電流約為 ,顯然不能用電流表來測電流,而應(yīng)該把其中一個電壓表V1當(dāng)電流表來使用。根據(jù)比值法容易判斷出待測電阻是大電阻,伏安法應(yīng)使用內(nèi)接法。
4. (2010山東卷23(2))在測定金屬電阻率的實驗中,某同學(xué)連接電路如圖所示。閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好,電源電動勢為E):
①若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E,則發(fā)生故障的是    。ㄌ睢按郎y金屬絲”“滑動變阻器”或“電鍵”)。
②若電流表、電壓表示數(shù)均為零,該同學(xué)利用多用電表檢查故障。先將選擇開關(guān)旋至    檔(填“歐姆×100”“直流電壓10V”或“直流電流2.5mA”),再將   。ㄌ睢凹t”或“黑”)表筆固定在a接線柱,把另一支表筆依次接b、c、d接線柱。若只有滑動變阻器斷路,則多用電表的示數(shù)依次是    、    、    。
【答案】(2)①待測金屬絲;②直流電壓10V,紅,0,E,E。
5. 2007上海物理卷第15題.
為了測量一個阻值較大的末知電阻,某同學(xué)使用了干電池(1.5V),毫安表(1mA),電阻箱(0-9999?),電鍵,導(dǎo)線等器材。該同學(xué)設(shè)計的實驗電路如圖(a)所示,實驗時,將電阻箱阻值置于最大,斷開K2,閉合K1,減小電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為I1=1.00mA,記錄電流強度值;然后保持電阻箱阻值不變,斷開K1,閉合K2,此時電流表示數(shù)為I1=0.80mA,記錄電流強度值。由此可得被測電阻的阻值為____________?。
經(jīng)分析,該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動勢的值可能與標(biāo)稱值不一致,因此會造成誤差。為避免電源對實驗結(jié)果的影響,又設(shè)計了如圖(b)所示的實驗電路,實驗過程如下:
第11題圖
斷開K1,閉合K2,此時電流表指針處于某一位置,記錄相應(yīng)的電流值,其大小為I;斷開K2,閉合K1,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為____________,記錄此時電阻箱的阻值,其大小為R0。由此可測出Rx=___________。
5.答案:3.75,I,R0,
【解析】解:對(a)圖,斷開K2,閉合K1時,有 ,得 ,
斷開K1,閉合K2時,有 ,得 。
對(b)圖,斷開K1,閉合K2時, 有 ,斷開K2,閉合K1時,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為 時,使電流表的示數(shù)仍為I,有 ,得 。
點評:本題考查測電阻的原理。前者是伏安法,應(yīng)用的不是部分電路歐姆定律,而是全電路歐姆定律。后者是比較法,在電源電動勢不變且電流相等的條件下, ,這就避免了在計算電阻的過程中用到電動勢E值,可克服電源電動勢的值可能與標(biāo)稱值不一致的問題。
6.2007江蘇物理卷第9題、
某同學(xué)欲采用如圖所示的電路完成相關(guān)實驗。圖中電流表的量程為0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω;電壓表的量程為3V,內(nèi)阻約6kΩ;G為小量程電流表;電源電動勢約3V,內(nèi)阻較小,下列電路中正確的是
6.答案:AB
【解析】(A)圖,伏安法測電阻,兩表量程能滿足要求,因電壓表的內(nèi)阻足夠大,可用電流表外接法,所以正確;(B)圖,測電源的電動勢和內(nèi)電阻,采用電流表外接法(對電源來說是外接),是適當(dāng)?shù)模驗槿绻娏鞅韮?nèi)接,則所測的電源的內(nèi)阻為電源與電流表的內(nèi)阻之和,而電流表內(nèi)阻較大(與電源內(nèi)阻比),所以正確;(C)圖,描繪小燈泡的伏安特性曲線,因為滑動變阻器用了限流器接法,不能測多組數(shù)據(jù)作圖,所以錯誤;(D)半偏法測電流表內(nèi)阻,要用電阻箱讀數(shù),滑動變阻器不能擔(dān)當(dāng)此任,所以錯誤。本題選A、B。
點評:本題是傳統(tǒng)的內(nèi)容,也是重點,但考法巧妙,用選擇題的形式考實驗題的內(nèi)容,一題多考,即一道題考了4個實驗,是知識密集型試題。
7.2007江蘇物理卷第12題、
要描繪某電學(xué)元件(最大電流不超過6mA,最大電壓不超過7V)的伏安特性曲線,設(shè)計電路如圖,圖中定值電阻R為1KΩ,用于限流;電流表量程為10mA,內(nèi)阻約為5Ω;電壓表(未畫出)量程為10V,內(nèi)阻約為10KΩ;電源電動勢E為12V,內(nèi)阻不計。
(1)實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇:
   a、阻值0到200Ω,額定電流 0.3。
   b、阻值0到20Ω,額定電流 0.5A(chǔ)
本實驗應(yīng)選的滑動變阻器是  (填“a”或“b”)
(2)正確接線后,測得數(shù)據(jù)如下表
12345678910
U(V)0.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40
I(mA)0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50
a)根據(jù)以上數(shù)據(jù),電壓表是并聯(lián)在M與____之間的(填“O”或“P”)
b)根據(jù)以上數(shù)據(jù),畫出該元件的伏安特性曲線。
(3)畫出待測元件兩端電壓UMO隨MN間電壓UMN變化的示意圖為(無需數(shù)值)
7.答案:(1)a (2) a)P b) 如圖
(3) 如圖
【解析】(1)如用a,滑動變阻器的電流約為 ,如用b,滑動變阻器的電流約為 ,超過滑動變阻器的額定電流,所以選用a.
(2) a) 因為待測元件的電阻很大(最小為第10組數(shù)據(jù)求得的 ),電壓表內(nèi)阻(10 )與之比較不是很大,而電流表內(nèi)阻(5 )與之比較確很小,所以要用電流表內(nèi)接法,因此可判斷電壓表是并聯(lián)在M與P之間的.
b) 如圖(用描點作圖法)
(3)為進一步研究,求出有關(guān)數(shù)據(jù)填表如下
12345678910
UMO(V)=U+I
0.003.006.006.16036.2816.3256.376.3956.416.4275
UMN(V)=U+I
0.003.006.006.226.787.328.369.3810.3911.90
用電子計算機Excel作圖如上圖.
點評:描繪電學(xué)元件(非線性元件)的伏安特性曲線,不是教科書中的實驗,但用的是教科書中學(xué)過的方法(伏安法),要解決的也是教科書中講過的問題(電流表的內(nèi)接、外接問題).但是,給出的不是待測電阻的已知范圍(象以前的考試那樣),而要通過自己觀察和計算才能求出,所以,對于實驗,不要死記硬背,重在懂得原理,掌握方法,學(xué)會儀器,舉一反三,更重要的是,要重視探索性實驗。
8.2007廣東物理1卷第13題
(1)熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件,F(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線,要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4~5Ω。熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中,杯內(nèi)有一定量的冷水,其它備用的儀表和器具有:盛有熱水的熱水杯(圖中未畫出)、電源(3V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5kΩ)、滑動變阻器(0~20Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
①在圖(a)的方框中畫出實驗電路圖,要求測量誤差盡可能小。
②根據(jù)電路圖,在圖(b)的實物圖上連線。
③簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟
1)、往保溫杯中加入熱水,稍等讀出溫度值。
2)、 .
3)、重復(fù)①,②測出不同溫度下的數(shù)據(jù)。
4)、 .
(2)廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器,是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的。在圖甲中,電源的電動勢E = 9.0 V,內(nèi)電阻不可忽略;C為內(nèi)阻不計的靈敏電流表;R0為保護電阻;R為熱敏電阻,其電阻值與溫度變化關(guān)系如圖乙的R- t圖象所示。則熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系為R= ;閉合電鍵S,當(dāng)R的溫度等于40℃時,電流表示數(shù)I1=2.25 mA,則當(dāng)電流表的示數(shù)I2=3.6 mA時,熱敏電阻R的溫度是________攝氏度。
8.【答案】13.(1)①如圖所示
②連線圖略
③ ①、往保溫杯中加入熱水,稍等讀出溫度值。
②、調(diào)節(jié)R,快速測出多組I,U值。
③、重復(fù)①,②測出不同溫度下的數(shù)據(jù)。
④、繪出各溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。
(2)R = ?1.875×10 -2 t + 4.25 120
【解析】(1)因為熱敏電阻的阻值(常溫下約~5Ω)與直流電流表內(nèi)阻(1Ω)差不多而比直流電壓表內(nèi)阻(5kΩ)小得多,所以用電流表外接法,為了多次測量以便列表做圖象,所以滑動變阻器接成分壓器。
(2)因為圖象是直線,用斜截式求熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系,設(shè)為 ,則根據(jù) 時, (此處易誤讀為 ,要小心),得 ,再根據(jù) 時, ,得 ,所以得R與t的關(guān)系為R=1.875×10 -2 t + 4.25 。
從圖甲,有 ,從圖乙讀出,當(dāng) 時, ,代入得 ,可求出 ,又有 ,解得 ,查圖乙得 。
點評:本題兩問中的熱敏電阻是不同的,兩問考查的知識點也不同,第(1)問考查伏安法測電阻的常規(guī)問題:電流表的內(nèi)接、外接問題及滑動變阻器接成分壓器還是限流器問題,電路圖及實物圖也是常規(guī)要求。第(2)問則考查了電路圖和圖象,考變化的情況,要求用數(shù)學(xué)方法解決問題?梢,物理實驗既不要忘記常規(guī),也要求注意創(chuàng)新。
9.2007廣東物理2卷第13題
實驗室新進了一批低電阻的電磁螺線管,已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10-8Ωm。課外活動小組的同學(xué)設(shè)計了一個試驗來測算螺線管使用的金屬絲長度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、螺旋測微器(千分尺)、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。
(1)他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻,操作工程分以下三個步驟:(請?zhí)顚懙冖诓讲僮鳎?br />①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔;選擇電阻檔“×1”;
②________________________________________________________________;
③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接,多用表的示數(shù)如圖9(a)所示。
(2)根據(jù)多用電表示數(shù),為了減少實驗誤差,并在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,應(yīng)從圖9(b)的A、B、C、D四個電路中選擇_________電路來測量金屬絲電阻;
(3)他們使用千分尺測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,金屬絲的直徑為_________mm;
(4)根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值,可估算出繞制這個螺線管所用金屬絲的長度約為_________m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5)他們正確連接電路,接通電源后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)電流始終無示數(shù)。請設(shè)計一種方案,利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據(jù)。(只需寫出簡要步驟)
______________________________________________________________________________。
9.【答案】(1)將紅、黑表筆短接,調(diào)整表針,使指 零。
(2)選B。
(3)
(4)12m。
(5) 斷開電源,用多用表 檔檢查各元件或接頭是否導(dǎo)通,或不斷開電源,用多用表電壓檔檢查各元件是否有電壓。
【解析】 (2)多用電表示數(shù)為4 ,因為待測電阻比電壓表內(nèi)阻小很多而不比電流表內(nèi)阻大很多,所以用電流表外接電路,為了在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,滑動變阻器接成分壓器,所以選B。
(3)
(4)根據(jù) ,以及 ,代入已知數(shù)據(jù),算得L=12m
(5) 斷開電源,用多用表 檔檢查各元件或接頭是否導(dǎo)通,或不斷開電源,用多用表電壓檔檢查各元件是否有電壓。
點評:本題考查兩種方法測電阻:多用表的 檔和伏安法,對伏安法,仍是常規(guī)要求:電路的連接,另外還考查了故障的檢查與排除。
10.理綜山東卷(新課程)第23題.
檢測一個標(biāo)稱值為5Ω的滑動變阻器?晒┦褂玫钠鞑娜缦拢
A.待測滑動變阻器Rx,全電阻約5Ω(電阻絲繞制緊密,匝數(shù)清晰可數(shù))
B.電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.6Ω
C.電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約0.12Ω
D.電壓表V1,量程15V,內(nèi)阻約15KΩ
E.電壓表V2,量程3V,內(nèi)阻約3KΩ
F.滑動變阻器R,全電阻約20Ω
G.直流電源E,電動勢3V,內(nèi)阻不計
H.游標(biāo)卡尺
I.毫米刻度尺
J.電鍵S導(dǎo)線若干
(1)用伏安法測定Rx的全電阻值,所選電流表___________(填“A1”或“A2”),所選電壓表為_________(填“V1”或“V2”)。
(2)畫出測量電路的原理圖,并根據(jù)所畫原理圖將下圖中實物連接成測量電路。
(3)為了進一步測量待測量滑動變阻器電阻絲的電阻率,需要測量電阻絲的直徑和總長度,在不破壞變阻器的前提下,請設(shè)計一個實驗方案,寫出所需器材及操作步驟,并給出直徑和總長度的表達式。
10.【答案】(1)A1 、V2
(2)電路原理圖和對應(yīng)的實物連接如圖
(3)方案一:
需要的器材:游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺
主要操作步驟:
①數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n
②用毫米刻度尺(也可以用游標(biāo)卡尺)測量所有線圈的排列長度L,可得電阻絲的直徑為d=L/n
③用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D1,可得電阻絲總長度l=nπ(D1- ),也可以用游標(biāo)卡尺測量變阻器瓷管部分的外徑D2,得電阻絲總長度l=nπ(D2+ )。
④重復(fù)測量三次,求出電阻絲直徑和總長度的平均值
方案二
需要的器材:游標(biāo)卡尺
主要的操作步走驟:
①數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n
②用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D1 和瓷管部分的外經(jīng)D2,可得電阻絲繞的直徑為d=
電阻絲總長度l=nπ
③重復(fù)測量三次,求出電阻絲直徑和總長度的平均值
解析:(1) 因為直流電源E,電動勢3V,所以電壓表用V2(量程3V足矣),電流約 ,所以電流表用A1(量程0.6A足矣)。
(2)由于待測電阻阻值很小,電壓表內(nèi)阻很大,用電流表外接法。
④(3)為了理解第(3)問的答案,我畫了下圖,從圖中可知:變阻器線圈 (電阻絲) 纏繞的直徑為的d=(D1- )或d=(D2+ )或d= .從而周長為π(D1- )或π(D2+ )或π ,乘以匝數(shù)n便得電阻絲總長度l。
點評:本題仍然考查伏安法測電阻的器材選擇、電路圖及實物連線圖,另外考查了通過測量直徑廁長度,這倒需要自己設(shè)計實驗原理、方法和步驟。有傳統(tǒng)也有創(chuàng)新。
11.2007海南物理卷第13題
圖1中電源電動勢為E,內(nèi)阻可忽略不計;電流表 具有一定的內(nèi)阻,電壓表 的內(nèi)阻不是無限大,S為單刀雙擲開關(guān),R為待測電阻。當(dāng)S向電壓表一側(cè)閉合時,電壓表讀數(shù)為U1, 電流表讀數(shù)為I1;當(dāng)S向R一側(cè)閉合時,電流表讀數(shù)為I2。
(1)根據(jù)已知條件與測量數(shù)據(jù),可以得出待測電阻R=______________。
(2)根據(jù)圖1所給出的電路,在圖2的各器件實物圖之間畫出連接的導(dǎo)線。
圖2
圖1
11.【答案】(1)  
(2)連線如圖
【解析】根據(jù)全電路歐姆定律,有 ①

從①解得電流表內(nèi)阻為 ,代入②式解得
 。
點評:測電阻概括起來有四種方法,其一,用歐姆表直接讀數(shù),其二,伏安法,測出電壓和電流,根據(jù)電阻的定義 ,其三,間接法,如本題,其四,比較法,與已知電阻比較可知。其中第二種方法是高考的重點、難點和熱點,因為伏安法大有文章可做。
12.(3)在測量電阻的實驗中,提供的器材有:3V穩(wěn)壓電源E.滑線變阻器R.電壓表V.電流表A.待測電阻Rx,以及開關(guān)S.導(dǎo)線等。要求:①電流表內(nèi)接;②調(diào)節(jié)滑線變阻器可使電壓表的示數(shù)在0V~3V間變化。
在實驗中,有的同學(xué)連成圖3.圖4所示的電路,其中a, b, c,…,k是表示接線柱的字母。請將圖3.圖4中接線錯誤(用導(dǎo)線兩端接線柱的字母表示).引起的后果.改正的方法(改接.撤消或增添),分別填在圖下面相應(yīng)的表格中。
接線錯誤引起的后果改正的方法
接線錯誤引起的后果改正的方法
12. 【答案】 (1)2.720mm (2)1.8
(3)圖3對應(yīng)的表格
接線錯誤引起的后果改正的方法
ce 電源可能短路,損壞電源撤銷ce連線
fi , hj 電流表指針反偏,損壞電流表fi→fh , hi→ij
圖4對應(yīng)的表格
接線錯誤引起的后果改正的方法
缺db(或dg或dk)連線電壓表的示數(shù)無法調(diào)到OV增添db(或dg或dk)連線
hj電流表短路,指針無示數(shù)撤銷hi連線
13.用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900~1000Ω):
電源E,具有一定內(nèi)阻,電動勢約為9.0V;
電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750Ω;
電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500Ω;
滑線變阻器R,最大阻值約為100Ω;
單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。
⑴測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 ,試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)。
⑵根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出聯(lián)線。
⑶若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示,電壓表V2的讀數(shù)用U2表示,則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx=________。
【答案】(1)
(2)
(1)Rx= 或Rx=
14. 2009高考廣東16.(14分)某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率,所用器材包括:輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。
(1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動。請根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計實驗電路,并連接電路實物圖14
(2)實驗的主要步驟如下:
①正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開啟電源,合上開關(guān);
②讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置;
③斷開開關(guān), ,合上開關(guān),重復(fù)②的操作.
(3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此給出了圖15的關(guān)系圖線,其斜率為 (保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了 .的電阻之和.
(4)他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖16所示.金屬絲的直徑是 .圖15中圖線的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是 ,其數(shù)值和單位為 (保留三位有效數(shù)字).
14.【答案】16.(1)電路實物連線如圖所示;
(2)③讀出接入電路中的金屬絲的長度
同時移動金屬夾的位置;
(3)10.5,電流表內(nèi)阻和電阻箱;
(4)0.200mm,電阻率,9.89×10-7Ωm.
15. 2009高考 江蘇省10.(8分)有一根圓臺狀均勻質(zhì)合金棒如圖甲所示,某同學(xué)猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關(guān)。他進行了如下實驗:
(1)用游標(biāo)卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L。圖乙中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有20個等分刻度)的讀書L=________cm.
(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出)。該合金棒的電阻約為幾個歐姆。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,通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72Ω.根據(jù)電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他發(fā)現(xiàn):在誤差允許范圍內(nèi),電阻R滿足R2=Rd?RD,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=_______.(用ρ、L、d、D表述)
15. 【答案】10.(1)9.940 (2)⑥ (3)
16. 2009高考 上海15.(8分)
(1)用多用表的歐姆檔測量阻值約為幾十k?的電阻Rx,以下給出的是可能的操作步驟,其中S為選擇開關(guān),P為歐姆檔調(diào)零旋鈕,把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上。
a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆檔的零刻度,斷開兩表筆
b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,斷開兩表筆
c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆檔?1k
d.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆檔?100
e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V檔,并拔出兩表筆__________________。
根據(jù)右圖所示指針位置,此被測電阻的阻值約為__________Ω。
(2)(多選題)下述關(guān)于用多用表歐姆檔測電阻的說法中正確的是()
(A)測量電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)過大,應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的檔位,重新調(diào)零后測量
(B)測量電阻時,如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則會影響測量結(jié)果
(C)測量電路中的某個電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開
(D)測量阻值不同的電阻時都必須重新調(diào)零
16.【答案】15.(1)c、a、b、e,30k,(2)A、C
17. 2008年江蘇省物理卷第10題: 探究導(dǎo)線在質(zhì)量相同時,電阻與截面積的關(guān)系
某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時,電阻與截面積的關(guān)系,選取了相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線,進行了如下實驗:
⑴用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所示.讀得
直徑d=   。恚恚(見上)
⑵該同學(xué)經(jīng)實驗測量及相關(guān)計算得到如下數(shù)據(jù):
電阻R
(Ω)121.050.023.910.03.1
導(dǎo)線直徑d
(mm)0.80l0.9991.20l1.4941.998
導(dǎo)線截面積S
(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135
請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷,該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系?若滿足反比關(guān)系,請說明理由;若不滿足,請寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系.
⑶若導(dǎo)線的電阻率ρ=5.1×10-7 Ω?m,則表中阻值為3.1 Ω的導(dǎo)線長度l= m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
解析:[2] 計算結(jié)果見下表
RS(Ωmm)60.98439.20027.07817.539.7185
S2(mm2)0.2540.6151.2843.0739.828
RS2(Ωmm2)30.73430.73330.68030.73030.467
如果滿足反比關(guān)系,應(yīng)有導(dǎo)線的電阻R與截面積S的乘積為定值,經(jīng)計算不是. RS2=常量,所以R與S2反比.
[3] 根據(jù) ,得 .
17. 【答案】10、⑴1.200;⑵不滿足,R與S2反比(或RS2=常量);⑶19
18. 2008年廣東省物理卷第15題: 探究一種熱敏電阻的溫度特性
某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性.現(xiàn)有器材:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表,待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等.
⑴若用上述器材測量熱敏電阻的阻的隨溫度變化的特性,請你在下圖的實物圖上連線.
⑵實驗的主要步驟:
①正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值;
②在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開關(guān), , ,斷開開關(guān);
③重復(fù)第②步操作若干次,測得多組數(shù)據(jù).
⑶實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得上圖的R-t關(guān)系圖線,請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式:R= + t(Ω)(保留3位有效數(shù)字)
解析: (3) 延長圖線,得截距為100Ω, 取兩點,如(10,104), (50,120)求斜率 ,所以R=100+0.395 t
18.【答案】15.(1)圖略
(2)記錄電壓表電壓值、溫度計數(shù)值
(3)R=100+0.395 t
19. 江蘇省物理卷第10題: 探究導(dǎo)線在質(zhì)量相同時,電阻與截面積的關(guān)系
某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時,電阻與截面積的關(guān)系,選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線,進行了如下實驗:
⑴用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所示.讀得
直徑d=   。恚恚(見上)
⑵該同學(xué)經(jīng)實驗測量及相關(guān)計算得到如下數(shù)據(jù):
電阻R
(Ω)121.050.023.910.03.1
導(dǎo)線直徑d
(mm)0.80l0.9991.20l1.4941.998
導(dǎo)線截面積S
(mm2)0.5040.7841.1331.7533.135
請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷,該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系?若滿足反比關(guān)系,請說明理由;若不滿足,請寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系.
⑶若導(dǎo)線的電阻率ρ=5.1×10-7 Ω?m,則表中阻值為3.1 Ω的導(dǎo)線長度l= m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
解析:[2] 計算結(jié)果見下表
RS(Ωmm)60.98439.20027.07817.539.7185
S2(mm2)0.2540.6151.2843.0739.828
RS2(Ωmm2)30.73430.73330.68030.73030.467
如果滿足反比關(guān)系,應(yīng)有導(dǎo)線的電阻R與截面積S的乘積為定值,經(jīng)計算不是. RS2=常量,所以R與S2反比.
[3] 根據(jù) ,得 .
19.【答案】10、⑴1.200;⑵不滿足,R與S2反比(或RS2=常量);⑶19
20. 2008年全國理科綜合卷2第22[2]題: 測量待測電阻Rx的阻值
下圖為一電學(xué)實驗的實物連線圖.該實驗可用來測量待測電阻Rx的阻值(約500 Ω).圖中兩個電壓表量程相同,內(nèi)阻都很大.實驗步驟如下:
①調(diào)節(jié)電阻箱,使它的阻值R0與待測電阻的阻值接近;將滑動變阻器的滑動頭調(diào)到最右端.
②合上開關(guān)S.
③將滑動變阻器的滑動頭向左端滑動,使兩個電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn).
④記下兩個電壓表 和 的讀數(shù)U1和U2
⑤多次改變滑動變阻器滑動頭的位置,記下 和 的多組讀數(shù)U1和U2
⑥求Rx的平均值.
回答下面問題:
(Ⅰ)根據(jù)實物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路原理圖,其中電阻箱的符號為 ,滑動變阻器的符號為 ,其余器材用通用的符號表示.
(Ⅱ)不計電壓表內(nèi)阻的影響,用U1、U2和R0表示Rx的公式為Rx=______
( Ⅲ)考慮電壓表內(nèi)阻的影響,用U1、U2、R0、 的內(nèi)阻r1、 的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx=_________
20.【解析與答案】22、⑵(Ⅰ)電路原理如圖
(Ⅱ)根據(jù) 得:
(Ⅲ)根據(jù) ,

21. 2008年天津理科綜合卷第22[2]題:描繪電阻伏安特性曲線
22、⑵用下列器材組裝成描繪電阻R0伏安特性曲線的電路,請將實物
圖連線成為實驗電路.
微安表μA(量程200 μA,內(nèi)阻約200 Ω);
電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約10 kΩ);
電阻R0(阻值約20 kΩ);
滑動變阻器R(最大阻值50 Ω,額定電流1 A);
電源E(電動勢3 V,內(nèi)阻不計);
開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
21. 【答案】22⑵
22. 2008年四川理科綜合卷第22[2]題: 用伏安法測量電阻
圖為用伏安法測量電阻的原理圖。圖中,V為電壓表,內(nèi)阻為4000 Ω;mA為電流表,內(nèi)阻為50 Ω。E為電源,R為電阻箱,Rx為待測電阻,S為開關(guān)。
⑴當(dāng)開關(guān)閉合后電壓表讀數(shù)U=l.6 V,電流表讀數(shù)I=2.0 mA。若將 作為測量值,所得結(jié)果的百分誤差是_______。
⑵若將電流表改為內(nèi)接。開關(guān)閉合后,重新測得屯壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù),仍將電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)之比作為測量值,這時結(jié)果的百分誤差是________。
(百分誤差
22. 【答案】 22.Ⅱ.⑴20% ⑵5%
23。測定金屬的電阻率??2006年全國理綜三卷第22(2)題
22⑵在“測定金屬的電阻率”實驗中,需要測金屬絲的長度和直徑,F(xiàn)用最小分度為1m3m的米尺測金屬絲長度,圖中箭頭所指位置是拉直的金屬兩端在米尺上相對應(yīng)的位置,測得的金屬絲長度為 mm。在測量金屬絲直徑時,如果受條件限制,身邊只有米尺1把和圓柱形鉛筆1支。如何較準(zhǔn)確地測量金屬絲的直徑?請簡述測量方法:
23. 【答案】⑵ ①972.0 mm
②在鉛筆上緊密排繞金屬絲N匝,用米尺量出該N匝金屬絲的寬度D,由此可以計算得出金屬絲的平均直徑為D/N
點評:本題易,不多言。


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