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1、J5 实验:测定金属的电阻率【题文】(物理卷2015届湖南省师大附中高三第一次月考(2014.09)14. (6分)有一电流表A,量程为1 mA,内阻r1约为100 ,要求测量其内阻可选用器材有:电阻箱R1,最大阻值为99 999.9 ;滑动变阻器甲,最大阻值为10 k;滑动变阻器乙,最大阻值为2 k;电源E,电动势约为6 V,内阻不计;开关2个,导线若干采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:断开S1和S2,将R调到最大;合上S1,调节R使A表满偏;保持R不变,合上S2,调节R1使A表半偏,此时可以认为A表的内阻r1R1.在上述可供选择的器材中,可变电阻R应该选择_甲(3分)_(选填“甲”或
2、“乙”);认为内阻r1R1,此结果与r1的真实值相比_偏小(3分)_(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)【答案】【知识点】半偏法测电阻 J5【答案解析】甲 偏小 解析:(1)闭合 后,电路中总电阻发生变化,要减小实验误差,R应选滑动变阻器甲。(2)闭合 后,回路总电阻变小,总电流变大,当电流表示数为原电流一半时,通过 的电流比通过电流表的电流大,由并联电路的特点 ,故偏小【思路点拨】本题考查对实验器材的选取,半偏法测电流表和误差分析及探索实验的能力。 【题文】(物理卷2015届安徽省黄山市屯溪一中高三上学期第二次月考(2014.10)14在测定金属丝电阻率的实验中: 已知金属丝的电阻约为10,
3、用伏安法测量其电阻,提供的器材有:A量程为300mA,内阻约为0.5的电流表B量程为3A,内阻约为0.1的电流表C量程为3V,内阻约为3k的电压表D量程为15V,内阻约为30k的电压表E阻值是05,额定电流是2A的滑动变阻器F电动势为6V,电阻约为0.1的电池G开关一个,导线若干 要求测量时,两电表指针的偏转均超出其量程的一半,电流表应选用 ,电压表应选用 。(用序号表示) 在上图所示的虚线框内画出测电阻丝电阻的电路图。实验中已测得金属丝直径d=0.300mm,长度l=25.0cm,如图所示,选择正确的量程后,根据图中两电表示数可以求出该金属丝的电阻率= 【答案】【知识点】测定金属的电阻率J5
4、【答案解析】A、C;电路图如图所示;2.8310-6m解析:据题电源的电动势为6V,则电压表应选择C:量程为3V,内阻约为3k的电压表;通过金属丝的最大电流约为 Imax= A=300mA,根据实验要求电流表应选择A:量程为300mA,内阻约为0.5的电流表由于滑动变阻器总电阻小于金属丝的电阻,所以变阻器应采用分压式接法因为300, =20,则得:,所以为减小测量误差,电流表应采用外接法,测电阻丝电阻的电路图如图所示电压表的示数为U=2.40V,电流表的示数为I=0.220A,则金属丝的电阻为R=10.9根据电阻定律得:R=,得:= =2.8310-6m【思路点拨】(1)根据估算通过待测电阻的
5、最大电流选择电流表根据电源的电动势选择电压表(2)根据实验要求确定滑动变阻器与电流表接法,作出实验电路图变阻器的总电阻小于待测电阻时,变阻器应采用分压式接法将待测电阻的大约值与两电表的内阻比较,确定电流表的接法由图2读出两电表的读数,由欧姆定律求出金属丝的电阻,再由电阻定律求解电阻率本题要掌握器材选取的原则:精确、安全,方便,知道如何确定电流表的内外接明确实验的测量原理【题文】(理综卷2015届广东省中山一中等七校高三第一次联考(2014.08)(2)(10分)某实验小组用如图甲的电路测量一直流安培表的内电阻。所给的器材有:电池E(电动势约4.5 V);电流表A(量程0300 mA ,待测内阻
6、约为5 );电压表V(量程03 V);电阻箱R1 ;滑动变阻器R2(010 );电键S和导线若干。 图乙实物图中,已连接了部分电路,请完成余下电路的连接。 请完成主要实验的步骤:A连接好实验电路,把变阻器的滑动片调到 (填“a端”或“b端”);B闭合电键,调节 ,使电压表的电压从小到大变化,调节电阻箱,使电流表指针有较大偏转,读出并记录数据。 若电压表、电流表的读数分别为U和I ,电阻箱读数为R1 ,则电流表的内电阻RA = 。【答案】【知识点】伏安法测电阻J5【答案解析】 如图所示 a端;滑动变阻器的阻值(或变阻器的滑动片) 解析: :根据实验原理图连接实物电路图,实物电路图如图所示:由电路
7、图可知,滑动变阻器采用分压接法,为保护电路,闭合开关前滑片应置于a端;闭合开关,调节滑动变阻器的阻值,使电路中电流不断变化,读出多组电压、电流值电阻箱和电流表串联,R=RA+R1=,则电流表内阻:RA=-R1;【思路点拨】根据实验原理连接实物电路图;滑动变阻器采用分压接法时,为保护电路,闭合开关前,滑片应置于分压电路分压为零的位置;根据实验电路,应用串联电路与欧姆定律求出电流表内阻对于实验问题首先要 明确实验原理,理解重要步骤的操作,熟练应用基本物理解决实验问题【题文】(理综卷2014届河南省实验中学高三第二次模拟考试(2014.05)23某同学利用如图1所示电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱
8、接入a、b之间,闭合电键。适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R,读出相应电压表的示数U,得到如图2所示的UR图像。 (1)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为1.50V。利用UR图像可得Rx_。(2)若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组,其内阻可忽略不计,根据UR图像可得该电池组的电动势为_V;滑动变阻器R此时的阻值为R_。(3)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用图1实验装置和图2所示的UR图像测定某一电阻,则测定结果将_(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【答案】【知识点】伏安法测电阻J5【答案解析】 (1)10 (2)3 10
9、 (3)偏小 解析:(1):由图象可读出U=1.5V时对应的电阻=10;(2):根据闭合电路欧姆定律应有:U=,将图象中对应的两组数据:1.5V,10;2.0V,20代入上式可得:E=3V, =10;(3):若考虑电源内阻,则电阻箱两端电压应为:U=R,比较可知,电源内阻越大,U-R图线的斜率越小,当U相同时,对应的电阻越大,所以测定结果将偏大【思路点拨】本题(1)的关键是读出1.5V对应的横坐标即可;题(2)的关键是根据闭合电路欧姆定律写出电阻箱两端电压的表达式,然后从U-R图象中取出两组数据代入即可求解;题(3)的关键是写出考虑电源内阻时电阻箱两端电压的表达式,然后借助斜率的概念即可求解涉及到图象问题,关键是根据物理规律写出有关纵轴和横轴物理量的函数表达式,然后讨论即可求解