河北高考物理二轮练习实验专项练习电阻和电阻率的测量.docx
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河北高考物理二轮练习实验专项练习电阻和电阻率的测量
河北2019高考物理二轮练习实验专项练习电阻和电阻率的测量
电阻和电阻率的测量
1、〔1〕在“测定金属的电阻率”的实验中,为了安全、准确、方便地完成实验:
①除电源〔电动势为4V,内阻特别小〕、电压表V〔量程3V,内阻约3kΩ〕,待测电阻丝〔约3Ω〕、导线、开关外,电流表应选用,滑动变阻器应选用〔选填以下器材的字母符号〕、
A、电流表A1〔量程600mA,内阻约1Ω〕
电流表A2〔量程3A,内阻约0.02Ω〕
B、滑动变阻器R1〔总阻值10Ω〕
滑动变阻器R2〔总阻值100Ω〕
②假设用右图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的_______点相连〔选填“a”或“b”〕、假设某次测量中,金属丝的长度为L,直径为D,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直截了当测量的物理量〔D、L、U、I〕写出电阻率ρ的计算式:
ρ=.
2、①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如第34题图4所示,那么它们的读数值依次是__________mm、___________A、__________V。
②实验中所用的电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,那么本实验电路应当采纳第34题图5中的_____________〔填A或B〕,用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏_______________〔选填“大”或“小”〕。
③假设实验所用的电流表内阻的准确值为RA,那么能准确测量金属丝电阻Rx的电路应选上图中的______电路〔填A或B〕。
假设如今测得电流为I、电压为U,那么金属丝电阻Rx=______〔用题中字母代号表示〕。
假设用米尺测得金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得金属丝直径为d,那么该金属丝的电阻率ρ=____〔用π、d、L、Rx表示〕。
用螺旋测微器测得金属丝直径为d,金属丝横截面积S=πd2/4,由电阻定律Rx=ρL/S,那么该金属丝的电阻率ρ=
。
3.某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝〔电阻约为20Ω〕材料的电阻率。
他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。
可供选择的器材还有:
电池组E〔电动势为3.0V,内阻约1Ω〕;
电流表A1〔量程0~100mA,内阻约5〕;
电流表A2〔量程0~0.6A,内阻约0.2Ω〕;
电阻箱R〔0~999.9〕;
开关、导线假设干。
他们的实验操作步骤如下:
A、用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;
B、依照提供的器材,设计并连接好如图甲所示的电路;
C、调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关S;
D、将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的示值R和接入电路的电阻丝长度L;
E、改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。
重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。
F、断开开关,拆除电路并整理好器材。
〔1〕小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,那么这次直径的测量值d=______________mm;
〔2〕实验中电流表应选择_________〔选填“A1”或“A2”〕;
〔3〕小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率=__________〔用给定的物理量符号和常数表示〕。
4、在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
〔1〕用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为___________mm〔该值接近多次测量的平均值〕;
〔2〕用伏安法测金属丝的电阻Rx、实验所用器材为:
电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线假设干、某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
I/A
0
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460
由以上数据可知,他们测量Rx是采纳图2中的_________图;
图2
〔3〕图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端、请依照图
(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏;
〔4〕那个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,请依照实验记录数据描绘出U─I图线,由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω(保留两位有效数字);
〔5〕依照以上数据能够估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)。
A、1×10-2Ω
mB、1×10-3Ω
m
C、1×10-6Ω
mD、1×10-8Ω
m
答案.〔12分〕〔1〕〔0.395~0.399〕〔2分〕〔2〕甲〔2分〕〔3〕如答图3〔2分〕
5.在“用伏安法测定一条金属丝〔总电阻约10Ω〕电阻率”的实验中。
①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示,可读得d=mm。
②他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在金属丝上夹上一个小金属夹P,移动金属夹P的位置,从而改变接入电路中金属丝的长度。
把如此的装置接入实验电路中,如图乙所示。
但他连接线路时却出现了两处错误,请用“×”标在错误的导线上,再用笔画线代替导线给予改正。
③闭合开关前,滑动变阻器触头应移至〔填“左”或“右”〕端。
闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,以后通过多次改变P点的位置,得到多组U、I、L的数据,U/I即得到金属丝长L时对应的电阻R。
把这多组L和R的数据,绘成如图丙所示图线,那么该图线斜率表示的物理意义是〔要求用文字表述〕。
④假如图线的斜率k=1Ω/m,那么该金属丝电阻率=。
〔保留二位有效数字〕
6.某同学用电压表和电流表测量Rx的电阻,电压表内阻约3kΩ,电流表内阻约1Ω。
(1)某同学用如图甲所示电路测量电阻Rx,Rx的测量值比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”);假设被测电阻Rx的阻值约为10Ω,应采纳图______(选填“甲”或“乙”)所示由路误差会比较小。
(2)不管是用图甲依旧图乙所示电路测量,都不可幸免地会产生由电表内阻引起的系统误差。
某学习小组设计了以下方案,以幸免电表内阻引起的系统误差。
该方案利用图丙所示的电路进行测量,要紧实验步骤如下:
第一步:
将单刀双掷开关S2接2,闭合开关S1,调节滑动变阻器Rp1和Rp2,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录如今电压表和电流表的示数U1、I1
1请你写出第二步操作步骤,并说明需要记录的数据;______________
________________________________________________________
2用测得数据计算被测电阻阻值的计算式是Rx=____________________。
3简要说明此实验方案什么原因能幸免由电表内阻引起的实验误差。
_______
_____________________________________________________________
7.某电阻R的额定电压3V,阻值约为100Ω,为准确测量其阻值,提供实验器材如下:
A、电源:
电动势4V,内阻约1Ω
B、电压表V1:
0~3V,电阻约10kΩ
C、电压表V2:
0~15V,电阻约50kΩ
D、电流表A1:
0~30mA,电阻约10Ω
E、电流表A2:
0~0.6A,电阻约0.5Ω
F、滑动变阻器R1:
0~10Ω,额定电流1A
G、滑动变阻器R2:
0~100Ω,额定电流30mA
H、电键、导线假设干
请按要求回答以下问题
〔1〕为较准确测量电阻R的阻值,要求各电表指针能有较大的变化范围,电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选。
〔填器材前面的序号〕。
〔2〕在方框中画出实验电路图。
8.在“测金属的电阻率”的实验中,分别用游标卡尺和螺旋测微器测出用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如下图。
那么该圆柱体的长度为______mm,横截面的直径为_________mm。
22.答案:
49.154.699
解析:
依照游标卡尺读数规那么,该圆柱体的长度为49mm+3×0.05mm=49.15mm,依照螺旋测微器读数规那么,圆柱体横截面的直径为4.5mm+0.199mm=4.699mm。
9、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0~5mA、内阻约为10Ω〕;
电压表V(量程为0~3V、内阻约为3kΩ);
最大阻值约为50Ω的滑动变阻器;
电源E(电动势约3V);
开关S、导线假设干。
(l)由于不明白未知电阻的阻值范围,先采纳如图电路试测,读得电压表示数大约为2.0V、电流表示数大约为4.0mA,那么未知电阻阻值Rx大约为Ω;
(2)经分析,该电路测量误差较大,需要作改进。
请在方框内画出改进后的测量原理图;
(3)用改进后的电路进行测量,其测量值〔填“等于”、“小于”、“大于”〕真实
10.小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。
他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。
可供选择的器材还有:
电池组E〔电动势为3.0V,内阻约1Ω〕;
电流表A1〔量程0~100mA,内阻约5〕;
电流表A2〔量程0~0.6A,内阻约0.2Ω〕;
电阻箱R〔0~999.9〕;
开关、导线假设干。
小明的实验操作步骤如下:
A、用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B、依照所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C、调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D、将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E、改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。
重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。
F、断开开关。
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,那么这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________mm;
②实验中电流表应选择_____________〔选填“A1”或“A2”〕;
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=________〔用给定的物理量符号和常数表示〕。
④假设在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生妨碍?
假设有妨碍,请说明测量结果将偏大依旧偏小。
〔不要求写出分析的过程,只回答出分析结果即可〕答:
。
11、测定一个待测电阻Rx〔阻值约为200
〕的阻值,除了待测电阻外,实验室提供了如下器材;
电池组E〔电动热3V,内阻不计〕;
电流表A1〔量程为0—10mA,内阻约为r1=50
〕;
电流表A2〔量程为0—500
A,内阻r2=1000
〕;
滑动变阻器R1〔阻值范围为0—20
,额定电流为2A〕;
电阻箱R2〔阻值范围为0—9999
,额定电流为1A〕;
开关S,导线假设干。
请你关心该同学完成实验中的下述问题〔实验中应尽可能准确地测量Rx的阻值〕:
①上述器材中缺少电压表,需选一只电流表将它改装成电压表。
请在图甲所示方中画出将电流表改装成电压表的电路原理图,并在图中标明所用器材的代号。
②请在图乙方框中车出不那么量Rx阻值的电路图,并在图中标明各器材代号。
甲乙
③实验中,将电阻箱R2的阻值调为4000
,再调节滑动变阻器R1,使两表的示数如下图所示,可读出电流表A1的示数是mA,电流表A2的示数是
A,基于伏安法测得的阻值
=
〔取两位有效数字〕,此测量值与真实值比较是〔填“偏大”、“偏小”或“相等”〕
答案:
①如下图〔
②如下图
③6.40mA〔6.4mA也同样给分〕
240
A〔238—242
A〕
1.9×103
偏小
12、〔1〕图中给出的是用螺旋测微器测量金属
薄板厚度时的示数,此读数应为mm。
〔2〕为了测量电阻的阻值,某同学用伏安法进行测定。
除被测电阻R〔阻值约3—4kΩ〕外,还有如下图的实验仪器:
A、直流电源,电压12V,内阻不计;
B、电压表,量程0—3—15V,内阻10kΩ;
C、电流表,量程0—0.6—3A,内阻20Ω;
D、毫安表,量程5mA,内阻200Ω;
E、滑动变阻器,阻值0—50Ω;
G、电键一只、导线假设干。
在上述仪器中,电压表的量程应选择V,电流表应选用〔用字母表示〕
,请在方框内画出电路原理图,并用笔画线作为导线,在实物图中将你选用的仪器连接起来。
答案:
〔1〕6.124〔6.123—6.125均给分〕〔5分〕
〔2〕15V〔2分〕D〔2分〕
电路图〔4分〕实物连接〔4分〕
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- 河北 高考 物理 二轮 练习 实验 专项 电阻 电阻率 测量