《2020年高考物理实验针对训练突破07 《决定导线电阻的因素》（解析版）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考物理实验针对训练突破07 《决定导线电阻的因素》（解析版）（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验：决定导线电阻的因素针对训练1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50 cm。（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某次测量结果如图所示，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3 V，内阻约为1 ），电流表（内阻约为0.1 ），电压表（内阻约为3 k），滑动变阻器R（020 ，额定电流为2 A），开关，导线若干。某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1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.020
2、0.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他测量Rx是采用图中甲和乙中的图_（选填“甲”或“乙”）。（3）如图是测量Rx的实验器材实物图，图中已经连接好了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据图中所选的电路图，补充完成实物图的连线。（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线，由图线得到金属丝的阻值Rx_ （保留两位有效数字）。（5）根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为_（填选项前的序号）。A1102 m B1103 m C11
3、06 m D1108 m【答案】（1）0.399 mm（2）甲（3）见解析（4）4.4 （4.44.6均可）（5）1106 m【解析】（1）螺旋测微器读数为039.90.01 mm0.399 mm（2）甲（3）如图所示（4）Rx 4.4 。（4.44.6均可）（5）C 由Rx得，代入数据得1106 m。2某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，提供如下器材：电流表A1（量程300 mA，内阻约为5 ）；电流表A2（量程600 mA，内阻约为1 ）；电压表V（量程15 V，内阻约为3 k）；滑动变阻器R1（010 ，额定电流为1 A）；滑动变阻器R2（0250 ，额定电流为0.01 A）；电源E（
4、电动势3 V，内阻较小）；定值定阻R0（5 ）；导线、开关若干。（1）要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能减小误差。以上给定的器材中滑动变阻器应选_。请在虚线框内画出测量用的电路原理图，并在图中标出所选仪器的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1_。（3）上式中各符号的物理意义是_。【答案】（1）R1电路原理图见解析（2）R0（3）I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定值电阻的阻值【解析】（1）要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，应该设计成分压电路，滑动变阻器应选阻值为010 的R1。电路原
5、理图如图所示。（2）由I1r1（I2I1）R0可得电流表A1的内阻r1的表达式为r1R0。（3）r1R0中I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定值电阻的阻值。3为了更准确地测量某电压表的内阻RV（RV约为3.0103 ），该同学设计了图所示的电路图，实验步骤如下：A断开开关S，按图连接好电路；B把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C将电阻箱R0的阻值调到零；D闭合开关S；E移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3 V位置；F保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；
6、 G断开开关S。实验中可供选择的实验器材有：a待测电压表 b滑动变阻器：最大阻值2 000 c滑动变阻器：最大阻值10 d电阻箱：最大阻值9 999.9 ，阻值最小改变量为0.1 e电阻箱：最大阻值999.9 ，阻值最小改变量为0.1 f电池组：电动势约6 V，内阻可忽略g开关、导线若干 按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：（1）要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用_（填“b”或“c”），电阻箱中选用_（填“d”或“e”）。（2）电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测_R真（填“”或“”；若RV越大，则越_（填“大”或“小”）。
7、【答案】（1）d（2） 小【解析】（1）滑动变阻器选择分压式接法，故选择阻值较小的，c可用；电压表半偏时，所串联变阻箱电阻约为3 000 ，故变阻箱选择d。（2）由闭合电路欧姆定律可知，随着电阻箱的阻值变大，电源两端的路端电压随之变大，当电阻箱调至使电压表半偏时，此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为0时要大，故此时变阻箱的实际分压是大于电压表的，故有R测R真，外电阻越大，干路电流越小，当外电阻变化时，路端电压的变化量越小，故测量误差也越小。4用伏安法测定电阻约为5 的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池。如图甲所示，将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上，底座的中间有一
8、个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可从刻度尺上读出。实验采用的电路原理图如图乙所示，测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示。 （1）用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动_使测微螺杆F接近被测电阻丝，再转动_夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动_使F固定后读数。（填仪器部件的字母符号）（2）根据电路原理图乙，用笔画线代替导线，将实物图丁连接成实验电路。（3）闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变P的位置，得到几组U、I、L的数据，用R计算出相应的电阻值后作出RL图线如图所示。取图线上两个点间数据之差L和R，若电阻丝直径为
9、d，则电阻率_。【答案】（1）D H G （2）见解析（3）【解析】（1）在用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D，使测微螺杆F接近被测电阻丝，再转动微调旋钮H夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数。（2）（3）根据R，得R，而S，代入得。5为测定一段金属丝的电阻率，某同学设计了如图甲所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，电路中的保护电阻R04.0 ，电源的电动势E3.0 V，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好。（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d_ mm。（2）实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次
10、实验中aP长度x及对应的电流值I，实验数据如下表所示：x（m）0.100.200.300.400.500.60I（A）0.490.430.380.330.310.28（A1）2.042.332.633.033.233.57将表中数据描在x坐标纸中，如图所示。试作出其关系图线，图象中直线的斜率的表达式k_（用题中字母表示），由图线求得电阻丝的电阻率为_ m（保留两位有效数字）。根据x关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为_ （保留两位有效数字）。【答案】（1）0.400 mm（2）见解析 1.1106 m 1.4 【解析】（1）由题图乙所示螺旋测微器可知，其示数为0 mm40.00.01
11、 mm0.400 mm。（2）如图所示。根据图象由电阻定律可得R，由欧姆定律可得：R，则图象斜率k，S联立解得：k代入数据得：k3联立解得电阻率为：代入数据得：1.1106 m；根据x关系图线纵轴截距为1.8，此时待测电阻丝的电阻为0，由闭合电路欧姆定律得：EI（rR0）即：3（r4.0）得：r1.4 6小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值。（1）图是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图中画出。（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到UI图上，如图所示。在图中，由电流表外接法得到的数据点是用_（填“
12、”或“”）表示的。（3）请你选择一组数据点，在图上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻_ 。【答案】（1）见解析（2）见解析（3）1.6 （1.51.7均可）【解析】（1）连线如图甲所示。（2）UI图象如图乙所示，UI图象的斜率反映了电阻的大小，而用电流表内接法时测得的电阻偏大，外接法时测得的电阻偏小，所以外接法的数据点是用“”表示的。（3）在UI图象上，选用外接法所得的“”连线，则R1.2 （1.11.3均可），选用内接法所得的“”连线，则R1.6 （1.51.7均可）。7现要测量电流表G1的内阻，给出下列器材：电流表G1，量程5 mA，内阻r1约为150 ；电流表G2，量程10 mA，内阻
13、r2约为100 ；定值电阻R1100 定值电阻R210 ；滑动变阻器R3，0200 ；干电池E，1.5 V，内阻未知；单刀单掷开关S导线若干（1）定值电阻选_；（2）如图所示，在虚线框中已画出部分实验电路设计图，请补充完整，并标明所用器材的代号；（3）若选测量数据中的一组计算r1，所用的表达式为r1_，式中各符号的意义是_。【答案】（1）R1（2）见解析（3） I1、I2分别表示电流表G1、G2的读数，R1表示定值电阻R1的阻值【解析】（1）若选R2，则其阻值太小，电流过大，而R1与G1内阻相当，故选R1。（2）电路图如图所示。G2的示数G1的示数为通过R1的电流值。（3）由并联电路特点得：I
14、1r1R1（I2I1）r1 I1、I2分别表示电流表G1、G2的读数，R1表示定值电阻R1的阻值。8电学实验中经常需要测量电阻的阻值。（1）测电阻的方法有很多种，现在提供一只标有“220 V40 W”的灯泡，它正常工作时的电阻为_ 。若用多用电表欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻值_（填“大于”“等于”或“小于”）灯泡正常工作时的电阻值。（2）用下列器材设计一个实验，测量该灯泡正常工作时的电阻值。A220 V交流电源 B单刀双掷开关一个 C电阻箱一个，0999.9 ，额定电流0.5 A D定值电阻一个，0.5 k，额定电流0.3 A E交流电流表一个，00.3 A请在虚线框内画出电路原理图。【答案】（1）1 210 小于 （2）见解析【解析】（1）正常工作
