《高考物理一轮复习 第七章 实验六 决定导线电阻的因素讲义（含解析）-人教版高三物理试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 第七章 实验六 决定导线电阻的因素讲义（含解析）-人教版高三物理试题（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、决定导线电阻的因素一、实验目的1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。2掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。3学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。二、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。突破点(一)测量仪器、仪表的读数例1(1)如图所示的三把游标卡尺，它们的游标尺自左至右分别为10等分、20等分、50等分，它们的读数依次为_mm，_mm，_mm。(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图所示，则图(a)、(b)金属丝的直径分别为_ mm，_ mm。(3)图甲用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_ A，表
2、针的示数是_ A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_ A，图中表针示数为_ A。图乙使用较小量程时，每小格表示_ V，图中指针的示数为_ V，若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_ V，图中表针指示的是_ V。答案(1)17.723.853.20(2)2.1500.048(3)0.020.440.12.200.11.700.58.5由题引知要点谨记1.考查游标卡尺的读数对应第(1)题(1)10分度的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数游标尺上与主尺上某一刻线对齐的游标的格数。(2)20分度的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数游标尺上与主尺上某一刻线对齐的游标的格数。(3)50分度
3、的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数游标尺上与主尺上某一刻度对齐的游标的格数。2考查螺旋测微器的读数对应第(2)题方法：固定刻度数mm可动刻度数(估读一位)0.01 mm。3考查电流表和电压表的读数对应第(3)题(1)若刻度盘上每一小格为：1,0.1,0.001时，需估读到最小刻度值的下一位。(2)若刻度盘上每一小格为：0.2,0.02,0.5，0.05时，只需估读到最小刻度值的位数。集训冲关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：(1)接03 V量程时读数为_ V。(2)接015 V量程时读数为_ V。(3)接03 A量程时读数为_ A
4、。(4)接00.6 A量程时读数为_ A。答案：(1)1.88(2)9.4(3)0.82(4)0.162某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图(a)和(b)所示。该工件的直径为_cm，高度为_mm。(a)(b)解析：游标卡尺读数为d12 mm4 mm12.20 mm1.220 cm螺旋测微器的读数为h6.5 mm36.10.01 mm6.861 mm。答案：1.2206.8613某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为_cm和_mm。解析：用毫米刻度尺测量时，读数应读到mm的下一位，即长度测量值为60.10 cm；题
5、图乙中游标卡尺为五十分度游标卡尺，精确度为0.02 mm，主尺读数为4 mm，游标尺第10条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为100.02 mm0.20 mm，所以金属杆直径测量值为4.20 mm。答案：60.104.20突破点(二)实验原理与数据处理例2某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻Rx的阻值。(1)现有电源(4 V，内阻可不计)、滑动变阻器(050 ，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：A电流表(03 A，内阻约0.025 )B电流表(00.6 A，内阻约0.125 )C电压表(03 V，内阻约3 k)D电压表(015 V，内阻约15 k)为减小测量误差，在实验中
6、，电流表应选用_，电压表应选用_(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的_(选填“甲”或“乙”)。(2)下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx_ 。(保留两位有效数字)(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是_。(选填选项前的字母)A电流表测量值小于流经Rx的电流值B电流表测量值大于流经Rx的电流值C电压表测量值小于Rx两端的电压值
7、D电压表测量值大于Rx两端的电压值(5)实验中为减少温度的变化对电阻率的影响，采取了以下措施，其中正确的是_。A多次测量U、I，画UI图像，再求R值B多次测量U、I，先计算R，再求R的平均值C实验中通电电流不宜过大，通电时间不宜过长D多次测量U、I，先求U、I的平均值，再求R答案(1)BC甲(2)如图所示(3)5.2(4)BD(5)C由题引知要点谨记1考查电表的选择对应第(1)题前两空(1)电流表的选择根据电路中的最大电流来选择(如本题)。根据用电器的额定电流来选择。(2)电压表的选择根据被测电阻上的最大电压来选择(如本题)。根据电源电动势选择。2考查电流表内、外接法的选择对应第(1)题第三空
8、(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。(2)临界值计算法：Rx时，用电流表内接法。(3)实验试探法：按图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法。3考查实物图连线对应第(2)题(1)总的原则：先串后并，接线到柱，注意量程和正负。(2)对限流电路，只需用笔画线当做导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变
9、阻器、“伏安法”部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)。(3)对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动头的电势高低，根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间。(注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接两点间阻值最小处)4考查电表读数及数据处理对应第(3)题电流表示数为0.50 A，电压表示数为2.60 V，代入公式即可计算待测电阻的阻值，注意有效数字的要求。5考查伏安法测电阻的误差分析对应第(4)题内接法外接法电路图误差原因电流表分
10、压U测UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测RxRARx测量值大于真实值R测Rx测量值小于真实值6.考查数据处理及注意事项对应第(5)题由于金属通电后会发热升温，导致金属导线的电阻率变大，因此实验中通电电流不宜过大，时间不宜过长。集训冲关4某研究小组欲测量一种新型材料制成的均匀圆柱体的电阻率。(1)研究小组截取一段长度为1 m的样品进行研究，用螺旋测微器测量样品的直径如图甲所示，由图甲可知其直径为_mm。(2)用多用电表粗测样品电阻，测量时多用电表指针恰好指在欧姆表10刻度与30刻度的正中间位置，如图乙所示。若选择开关处于电阻“10”挡，其读数_(选填“大于”“等于”或“小于”)200
11、。(3)用伏安法测定圆柱体样品的电阻，除被测样品外，还有以下实验器材可供选择：电流表A1(量程04 mA，内阻约50 )电流表A2(量程015 mA，内阻约30 )电压表V1(量程03 V，内阻约10 k)电压表V2(量程015 V，内阻约25 k)直流电源E(电动势4 V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围015 ，允许通过的最大电流2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围02 k，允许通过的最大电流0.5 A)开关S、导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，以下四种测量电路图中器材选择与连接方式最为科学合理的是_。(4)若用伏安法测定圆柱体样品电阻为160 ，则该种新型材料的电阻率
12、为_m。(结果保留两位有效数字)解析：(1)由题图甲可知，固定部分读数为4.5 mm，而可动部分为20.0；故图中读数为：4.5 mm20.00.01 mm4.700 mm。(2)由于多用电表的欧姆表刻度为左密右疏，所以当多用电表指针恰好指在欧姆表10刻度与30刻度的正中间位置时，待测电阻的读数小于2010 200 。(3)由于要求测得多组数据进行分析，所以滑动变阻器应选用分压式接法，且分压式接法中滑动变阻器应选总阻值较小的R1；由(2)可知样品的电阻约为200 ，所以电路中的最大电流为：I A20 mA，所以电流表应选用A2；由于电源电动势为4 V，所以电压表选用量程为03 V的V1；由于，
13、说明待测电阻较小，所以电流表应选用外接法。综上所述，为使实验误差较小，应选用图C。(4)根据电阻定律R，其中S解得： m2.8103 m。答案：(1)4.700(2)小于(3)C(4)2.81035(2019苏州模拟)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中：(1)小组同学正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，则它们的读数值依次是_mm、_A、_V。(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010 ，电流表内阻约几欧，电压表内阻约几十千欧，电源为干电池组(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E4.5 V，内阻较小。则丁图中，_(选填字母代号)电路为本次实验应当采用的较好电路，但用此电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_(选填“大”或“小”)。(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA2.0 ，那么能准确测量出金属丝电阻Rx的电路应是丁图中的_电路(选填字母代号)。使用该电路实验时，电流表示数为I、电压表示数为U，则金属丝电阻Rx_(用题中字母代号表示)。解析：(1)螺旋测微器先读固定部分为0.5 mm，可动部分可估读为49.8，故总示数为：0.5 mm49.80.01 mm0.998 mm；电流表量程为0.6 A，则最小刻度为0.02 A，指针所示为0.42 A；电压表量程为3 V，最小刻度为0.1 V，需估读一位，故可读为
