《（天津?qū)Ｓ茫?020屆高考物理一輪復習 考點規(guī)范練42 測定金屬的電阻率（含長度測量及測量工具的使用）（含解析）新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（天津?qū)Ｓ茫?020屆高考物理一輪復習 考點規(guī)范練42 測定金屬的電阻率（含長度測量及測量工具的使用）（含解析）新人教版（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、考點規(guī)范練42測定金屬的電阻率(含長度測量及測量工具的使用)1.(2018甘肅蘭州模擬)小張同學打算測量某種由合金材料制成的金屬絲的電阻率。待測金屬絲的橫截面為圓形。實驗器材有毫米刻度尺、螺旋測微器、電壓表(內(nèi)阻幾千歐)、電流表(內(nèi)阻幾歐)、滑動變阻器、電源、開關、待測金屬絲及導線若干。(1)用毫米刻度尺測量其長度,用螺旋測微器測量其直徑,結果分別如圖甲和圖乙所示。由圖可知其長度l= cm,直徑為D= mm;(2)該同學計劃要用圖像法求出電阻的阻值,要求電壓從0開始變化。請將圖丙所示實物電路圖中所缺部分補全;(3)圖丁是實驗中測得的6組電流I、電壓U的值描的點,由圖求出的電阻值R=;(保留3位

2、有效數(shù)字)(4)請寫出待測金屬絲的電阻率的表達式。(用測得的物理量的符號表示)2.某同學測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻。(1)分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數(shù)如圖甲和乙所示,長度為 cm,直徑為 mm。(2)按圖丙連接電路后,實驗操作如下:a.將滑動變阻器R1的阻值置于最(選填“大”或“小”)處,將S2撥向接點1,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0;b.將電阻箱R2的阻值調(diào)至最(選填“大”或“小”),將S2撥向接點2,保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時R2阻值為1 280 。(3)由此可知,圓柱體的電阻為。3.(2018

3、天津卷)某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10 k),除了Rx、開關S、導線外,還有下列器材供選用:A.電壓表(量程01 V,內(nèi)阻約10 k)B.電壓表(量程010 V,內(nèi)阻約100 k)C.電流表(量程01 mA,內(nèi)阻約30 )D.電流表(量程00.6 A,內(nèi)阻約0.05 )E.電源(電動勢1.5 V,額定電流0.5 A,內(nèi)阻不計)F.電源(電動勢12 V,額定電流2 A,內(nèi)阻不計)G.滑動變阻器R0(阻值范圍010 ,額定電流2 A)(1)為使測量盡量準確,電壓表選用,電流表選用,電源選用。(均填器材的字母代號)(2)畫出測量Rx阻值的實驗電路圖。(3)該同學選擇器材、連接電路和操

4、作均正確,從實驗原理上看,待測電阻測量值會(選填“大于”“小于”或“等于”)其真實值,原因是。4.在測定金屬的電阻率實驗中,所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結果如圖甲所示,其讀數(shù)應為 mm(該值接近多次測量的平均值)。甲(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為:電池組(電動勢3 V,內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動變阻器R(020 ,額定電流2 A)、開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下:次數(shù)1234567U/V0.100.

5、300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知,他們測量Rx是采用圖乙中的(選填“A”或“B”)圖。乙(3)圖丙是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)所選的電路圖,補充完成圖中實物間的連線,并使閉合開關的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。丙丁(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U-I坐標系,如圖丁所示,圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點。請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點,并描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=(保留兩位有效

6、數(shù)字)。(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為。A.110-2mB.110-3mC.110-6mD.110-8m(6)任何實驗測量都存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準,下列關于誤差的說法正確的選項是。A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi),可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D.用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差5.(2017全國卷)某同學利用如圖甲所示的電路測量一微安表(量程為100 A,內(nèi)阻大約為2 500 )的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠袃蓚€滑動變阻器R1、R2(其中

7、一個阻值為20 ,另一個阻值為2 000 );電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 );電源E(電動勢約為1.5 V);單刀開關S1和S2。C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。(1)按原理圖甲將圖乙中的實物連線。甲乙(2)完成下列填空:R1的阻值為(選填“20”或“2 000”)。為了保護微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的(選填“左”或“右”)端對應的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近。將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ,接通S1。將R1的滑片置于適當位置,再反復調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置,最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置的電

8、勢(選填“相等”或“不相等”)。將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變。待測微安表的內(nèi)阻為(結果保留到個位)。(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議:?？键c規(guī)范練42測定金屬的電阻率(含長度測量及測量工具的使用)1.解析(1)金屬絲長度測量值為59.40cm;螺旋測微器的讀數(shù)為43.40.01mm=0.434mm,即金屬絲直徑測量值為0.434mm。(2)要求電壓從0開始變化,故滑動變阻器采用分壓式接法。(3)用直線擬合各數(shù)據(jù)點,使直線通過盡量多的點,其他點均勻分布在直線兩側(cè),舍棄離直線較遠的點,直線的

9、斜率表示金屬絲的電阻,故R=5.80。(4)由電阻定律可知,R=lS,S=D24,解兩式得:=RD24l。答案(1)59.400.434(2)如圖所示(3)5.80(4)=RD24l2.解析(1)游標卡尺的精度為0.1mm,所以l=(50+10.1)mm=5.01cm,螺旋測微器的讀數(shù)為d=(5+31.50.01)mm=5.315mm。(2)a.為了保護電流表,在接通電路之前,要使電路中的總電阻盡可能大,然后慢慢減小電路中的電阻。b.為使電路電流較小,使電流表示數(shù)逐漸變大,電阻箱阻值也應先調(diào)至最大。(3)將S1閉合,S2撥向接點1時,其等效電路圖如圖甲所示。當S2撥向2時,其等效電路圖如圖乙所

10、示。由閉合電路歐姆定律知I=ER1+R+r,當I相同均為I0時,R2=R圓柱體,所以R圓柱體=1280。答案(1)5.015.315(2)a.大b.大(3)1 2803.解析(1)由于待測電阻約為10k太大,電源電動勢為12V時,電路中電流才大約1.2mA,故電流表選C,電源選F。由于待測電阻約為10k,電路中電流約為1.2mA,則待測電阻兩端電壓約為12V,所以電壓表選B。(2)由于待測電阻阻值遠大于所選電流表內(nèi)阻,而略小于電壓表內(nèi)阻,故實驗測量電路設計時用內(nèi)接法;而滑動變阻器最大阻值遠小于待測電阻的阻值,故控制電路中滑動變阻器使用限流式接法根本起不到調(diào)節(jié)作用,滑動變阻器只能采用分壓式接法。

11、電路圖見答案。答案(1)BCF(2)如圖所示(3)大于電壓表的讀數(shù)大于待測電阻兩端實際電壓(其他正確表述也可)4.解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)為0mm+39.70.01mm=0.397mm(0.3950.399mm之間均正確)。(2)實驗測量數(shù)據(jù)中電壓表示數(shù)從0.10V開始,非常小,應考慮使用滑動變阻器分壓式接法,故采用的是圖A的電路設計方案。(3)連圖時注意滑動變阻器的分壓式接法,注意電流表和電壓表的正負極。(4)將第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點標出來后,畫出一條直線,舍去第6次實驗數(shù)據(jù)點,讓直線過坐標原點,計算出圖線斜率為4.5(4.34.7之間均正確),即為金屬絲的阻值。(5)根據(jù)電阻定律

12、Rx=lS=4lD2,代入數(shù)據(jù)計算得到電阻率110-6m,C正確。(6)由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差,A錯誤;電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差,B錯誤;由于該實驗原理未考慮電表內(nèi)阻造成的誤差,因此將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi),可以消除由于測量儀表引起的系統(tǒng)誤差,C正確;通過U-I圖像處理數(shù)據(jù)時已經(jīng)直觀地舍去了第6次實驗數(shù)據(jù),且多次測量后畫直線的目的就是取平均值,因此用U-I圖像處理數(shù)據(jù)更好地減小了偶然誤差,D正確。答案(1)0.397(0.3950.399均可)(2)A(3)如圖甲所示(4)如圖乙所示4.5(4.34.7均可)(5)C(6)CD5.解析(2)R1在電路中具有分壓作用,應選阻值為20的小電阻。為了保護微安表,開始時讓微安表兩端的電壓為零,所以開始時將R1的滑片滑到左端。由題可知,S2接通前后微安表的示數(shù)保持不變,故電路中BD導線在S2接通前后通過的電流均為零,所以B、D點在S2接通前后的電勢相等。由于BD間導線也沒有電流通過,在有2500RA=R2左R2右,在有R2左R2右=RA2601,聯(lián)立解得,RA=2550。(3)本實驗需要觀察微安表的示數(shù)是否變化,微安表的示數(shù)越大,觀察誤差越小,所以實驗時調(diào)節(jié)R1讓微安表接近滿量程,能提高測量微安表內(nèi)阻精度。答案(1)連線如圖(2)20左相等2 550(3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程6