2022年高考物理復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)7 測(cè)定金屬的電阻率(測(cè)電阻)個(gè)別題缺圖教案

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1、2022年高考物理復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)7 測(cè)定金屬的電阻率(測(cè)電阻)個(gè)別題缺圖教案 1. (xx全國(guó)2卷23).(13分)如圖,一熱敏電阻RT 放在控溫容器M內(nèi): 為毫安表,量程6mA,內(nèi)阻為數(shù)十歐姆;E為直流電源,電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻很??;R為電阻箱,最大阻值為999.9Ω;S為開(kāi)關(guān)。已知RT 在95℃時(shí)阻值為150Ω,在20℃時(shí)的阻值約為550Ω?,F(xiàn)要求在降溫過(guò)程中測(cè)量在95℃~20℃之間的多個(gè)溫度下RT 的阻值。 (1) 在圖中畫(huà)出連線,完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖 (2) 完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空 ① 依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線 ② 調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度,使得RT 溫度為95℃ ③ 將電阻

2、箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔?,以保證儀器安全 ④ 閉合開(kāi)關(guān)。調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電流表的示數(shù)I0 ,并記錄 。 ⑤ 將RT 的溫度降為T(mén)1 (20℃<T1<95℃);調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表的讀數(shù) ,記錄 。 ⑥ 溫度為T(mén)1 時(shí)熱敏電阻的電阻值RT1 = 。 ⑦ 逐步降低T1 的數(shù)值,直至20℃為止;在每一溫度下重復(fù)步驟⑤⑥ 【答案】 (1)電路圖如圖: (2)d、電阻箱的讀數(shù) e、仍為 電阻箱的讀數(shù)為

3、 f、 【解析】(1)由于本實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)可以用來(lái)測(cè)量或觀察的電流表,所以應(yīng)該用“替代法”的思維考慮用電流表觀察保證電路的電阻不變,因此將熱敏電阻、電阻箱和電流表串聯(lián)形成測(cè)量電路。而且熱敏電阻的95℃和20℃的阻值是已知的,所以熱敏電阻的初始溫度為95℃,則電流表數(shù)不變時(shí)電阻箱與熱敏電阻的串聯(lián)電路電阻保持150Ω加電阻箱的初值之和不變。如果熱敏電阻的初始溫度為20℃,則電流表示數(shù)不變時(shí),電阻箱與熱敏電阻的串聯(lián)電路電阻保持550Ω加電阻箱的初值之和不變,則可以測(cè)量任意溫度下的電阻。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟為: a、依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線 b、調(diào)節(jié)控溫電容M內(nèi)的溫度,使得的溫度為95℃ c、將電阻

4、箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔担WC儀器安全 d、閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電流表的示數(shù),并記錄電阻箱的初值 e、將的溫度降低為,調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表的讀數(shù)仍為,記錄電阻箱的讀數(shù)為 f、溫度為時(shí),熱敏電阻的電阻值 g、將的溫度逐漸降低直到為止,在每一溫度下重復(fù)步驟e- f 2. (xx全國(guó)新課標(biāo)卷23).(11分)用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體材料制成的某熱敏電阻,在給定溫度范圍內(nèi),其阻值隨溫度的變化是非線性的.某同學(xué)將和兩個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭娮?、連成圖1虛線框內(nèi)所示的電路,以使該電路的等效電阻的阻值隨所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的,且具有合適的阻值范圍.為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì),他采用伏安法測(cè)量在不同溫度下的阻值,測(cè)

5、量電路如圖1所示,圖中的電壓表內(nèi)阻很大.的測(cè)量結(jié)果如表l所示. 回答下列問(wèn)題 (1)根據(jù)圖1所示的電路,在圖2所示的實(shí)物圖上連線. (2)為了檢驗(yàn)與t之間近似為線性關(guān)系,在坐標(biāo)紙上作-t關(guān)系圖線 (3)在某一溫度下,電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖3、4所示.電流表的讀數(shù)為_(kāi)___,電壓表的讀數(shù)為_(kāi)__.此時(shí)等效電阻的阻值為_(kāi)__:熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_(kāi)___. 答案:(1)如圖所示(2)如圖所示(3)115.0mA,5.00V,43.5Ω,64.0℃ 【解析】

6、(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物。 (2)根據(jù)數(shù)據(jù)描出點(diǎn),作出直線。 (3),,,對(duì)照?qǐng)D找出相應(yīng)的溫度為64.0℃。 3. (xx福建卷19(3))(6分)如圖所示是一些準(zhǔn)備用來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻阻值的實(shí)驗(yàn)器材,器材及其規(guī)格列表如下 為了能正常進(jìn)行測(cè)量并盡可能減少測(cè)量誤差,實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半,而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化。請(qǐng)用實(shí)線代表導(dǎo)線,在所給的實(shí)驗(yàn)器材圖中選擇若干合適的器材,連成滿(mǎn)足要求的測(cè)量阻值的電路。 【解析】(3)本小題屬于難題,要準(zhǔn)確答題就需要對(duì)實(shí)驗(yàn)原理(伏安法、變阻器接法)、誤差分析有深刻理解。由于待測(cè)電阻約1000Ω,滑動(dòng)變阻

7、器最大電阻為100Ω,要使電表讀數(shù)發(fā)生變化,滑動(dòng)變阻器必須使用分壓式接法。當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)全部加在待測(cè)電阻上時(shí),流過(guò)的電流約為,顯然不能用電流表來(lái)測(cè)電流,而應(yīng)該把其中一個(gè)電壓表V1當(dāng)電流表來(lái)使用。根據(jù)比值法容易判斷出待測(cè)電阻是大電阻,伏安法應(yīng)使用內(nèi)接法。 4. (xx山東卷23(2))在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接電路如圖所示。閉合電鍵后,發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好,電源電動(dòng)勢(shì)為E): ①若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E,則發(fā)生故障的是    ?。ㄌ睢按郎y(cè)金屬絲”“滑動(dòng)變阻器”或“電鍵”)。 ②若電流表、電壓表示數(shù)均為零,該同學(xué)利用多用電表檢查故障。先將選擇開(kāi)關(guān)

8、旋至    檔(填“歐姆×100”“直流電壓10V”或“直流電流2.5mA”),再將   ?。ㄌ睢凹t”或“黑”)表筆固定在a接線柱,把另一支表筆依次接b、c、d接線柱。若只有滑動(dòng)變阻器斷路,則多用電表的示數(shù)依次是    、    、    。 【答案】(2)①待測(cè)金屬絲;②直流電壓10V,紅,0,E,E。 5. xx上海物理卷第15題. 為了測(cè)量一個(gè)阻值較大的末知電阻,某同學(xué)使用了干電池(1.5V),毫安表(1mA),電阻箱(0-9999W),電鍵,導(dǎo)線等器材。該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖(a)所示,實(shí)驗(yàn)時(shí),將電阻箱阻值置于最大,斷開(kāi)K2,閉合K1,減小電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為I1=

9、1.00mA,記錄電流強(qiáng)度值;然后保持電阻箱阻值不變,斷開(kāi)K1,閉合K2,此時(shí)電流表示數(shù)為I1=0.80mA,記錄電流強(qiáng)度值。由此可得被測(cè)電阻的阻值為_(kāi)___________W。 經(jīng)分析,該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動(dòng)勢(shì)的值可能與標(biāo)稱(chēng)值不一致,因此會(huì)造成誤差。為避免電源對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,又設(shè)計(jì)了如圖(b)所示的實(shí)驗(yàn)電路,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下: 第11題圖 斷開(kāi)K1,閉合K2,此時(shí)電流表指針處于某一位置,記錄相應(yīng)的電流值,其大小為I;斷開(kāi)K2,閉合K1,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)為_(kāi)___________,記錄此時(shí)電阻箱的阻值,其大

10、小為R0。由此可測(cè)出Rx=___________。 5.答案:3.75,I,R0, 【解析】解:對(duì)(a)圖,斷開(kāi)K2,閉合K1時(shí),有,得, 斷開(kāi)K1,閉合K2時(shí),有,得。 對(duì)(b)圖,斷開(kāi)K1,閉合K2時(shí), 有 ,斷開(kāi)K2,閉合K1時(shí),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為時(shí),使電流表的示數(shù)仍為I,有,得。 點(diǎn)評(píng):本題考查測(cè)電阻的原理。前者是伏安法,應(yīng)用的不是部分電路歐姆定律,而是全電路歐姆定律。后者是比較法,在電源電動(dòng)勢(shì)不變且電流相等的條件下,,這就避免了在計(jì)算電阻的過(guò)程中用到電動(dòng)勢(shì)E值,可克服電源電動(dòng)勢(shì)的值可能與標(biāo)稱(chēng)值不一致的問(wèn)題。 6

11、.xx江蘇物理卷第9題、 某同學(xué)欲采用如圖所示的電路完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。圖中電流表的量程為0.6A,內(nèi)阻約0.1Ω;電壓表的量程為3V,內(nèi)阻約6kΩ;G為小量程電流表;電源電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻較小,下列電路中正確的是 6.答案:AB 【解析】(A)圖,伏安法測(cè)電阻,兩表量程能滿(mǎn)足要求,因電壓表的內(nèi)阻足夠大,可用電流表外接法,所以正確;(B)圖,測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,采用電流表外接法(對(duì)電源來(lái)說(shuō)是外接),是適當(dāng)?shù)模驗(yàn)槿绻娏鞅韮?nèi)接,則所測(cè)的電源的內(nèi)阻為電源與電流表的內(nèi)阻之和,而電流表內(nèi)阻較大(與電源內(nèi)阻比),所以正確;(C)圖,描繪小燈泡的伏安特性曲線,因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器用了限流器接法,不能測(cè)

12、多組數(shù)據(jù)作圖,所以錯(cuò)誤;(D)半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻,要用電阻箱讀數(shù),滑動(dòng)變阻器不能擔(dān)當(dāng)此任,所以錯(cuò)誤。本題選A、B。 點(diǎn)評(píng):本題是傳統(tǒng)的內(nèi)容,也是重點(diǎn),但考法巧妙,用選擇題的形式考實(shí)驗(yàn)題的內(nèi)容,一題多考,即一道題考了4個(gè)實(shí)驗(yàn),是知識(shí)密集型試題。 7.xx江蘇物理卷第12題、 要描繪某電學(xué)元件(最大電流不超過(guò)6mA,最大電壓不超過(guò)7V)的伏安特性曲線,設(shè)計(jì)電路如圖,圖中定值電阻R為1KΩ,用于限流;電流表量程為10mA,內(nèi)阻約為5Ω;電壓表(未畫(huà)出)量程為10V,內(nèi)阻約為10KΩ;電源電動(dòng)勢(shì)E為12V,內(nèi)阻不計(jì)。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇:    a、阻值0到200Ω,額定電

13、流?。?3?。?    b、阻值0到20Ω,額定電流?。?5A(chǔ) 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選的滑動(dòng)變阻器是  (填“a”或“b”) (2)正確接線后,測(cè)得數(shù)據(jù)如下表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U(V) 0.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 I(mA) 0.00 0.00 0.00 0.06 0.50 1.00 2.00 3.00

14、4.00 5.50 a)根據(jù)以上數(shù)據(jù),電壓表是并聯(lián)在M與____之間的(填“O”或“P”) b)根據(jù)以上數(shù)據(jù),畫(huà)出該元件的伏安特性曲線。 (3)畫(huà)出待測(cè)元件兩端電壓UMO隨MN間電壓UMN變化的示意圖為(無(wú)需數(shù)值) 7.答案:(1)a (2) a)P b) 如圖 (3) 如圖 【解析】(1)如用a,滑動(dòng)變阻器的電流約為,如用b,滑動(dòng)變阻器的電流約為,超過(guò)滑動(dòng)變阻器的額定電流,所以選用a. (2) a) 因?yàn)榇郎y(cè)元件的電阻很大(最小為第10組數(shù)據(jù)求得的),電壓表內(nèi)阻(10)與之比較不是很大,而電流表內(nèi)

15、阻(5)與之比較確很小,所以要用電流表內(nèi)接法,因此可判斷電壓表是并聯(lián)在M與P之間的. b) 如圖(用描點(diǎn)作圖法) (3)為進(jìn)一步研究,求出有關(guān)數(shù)據(jù)填表如下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 UMO(V)=U+I 0.00 3.00 6.00 6.1603 6.281 6.325 6.37 6.395 6.41 6.4275 UMN(V)=U+I 0.00 3.00 6.00 6.22 6.78 7.32 8.36 9.38 10.39 11.90 用電子計(jì)算機(jī)Excel

16、作圖如上圖. 點(diǎn)評(píng):描繪電學(xué)元件(非線性元件)的伏安特性曲線,不是教科書(shū)中的實(shí)驗(yàn),但用的是教科書(shū)中學(xué)過(guò)的方法(伏安法),要解決的也是教科書(shū)中講過(guò)的問(wèn)題(電流表的內(nèi)接、外接問(wèn)題).但是,給出的不是待測(cè)電阻的已知范圍(象以前的考試那樣),而要通過(guò)自己觀察和計(jì)算才能求出,所以,對(duì)于實(shí)驗(yàn),不要死記硬背,重在懂得原理,掌握方法,學(xué)會(huì)儀器,舉一反三,更重要的是,要重視探索性實(shí)驗(yàn)。 8.xx廣東物理1卷第13題 (1)熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件?,F(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線,要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值約4~5Ω。熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中,

17、杯內(nèi)有一定量的冷水,其它備用的儀表和器具有:盛有熱水的熱水杯(圖中未畫(huà)出)、電源(3V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5kΩ)、滑動(dòng)變阻器(0~20Ω)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。 圖Ⅱ(a) 圖Ⅱ(b) A 3 0.6 V 3 15 ①在圖(a)的方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,要求測(cè)量誤差盡可能小。 ②根據(jù)電路圖,在圖(b)的實(shí)物圖上連線。 ③簡(jiǎn)要寫(xiě)出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟 1)、往保溫杯中加入熱水,稍等讀出溫度值。 2)、 . 3)、重復(fù)①

18、,②測(cè)出不同溫度下的數(shù)據(jù)。 4)、 . (2)廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器,是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的。在圖甲中,電源的電動(dòng)勢(shì)E = 9.0 V,內(nèi)電阻不可忽略;C為內(nèi)阻不計(jì)的靈敏電流表;R0為保護(hù)電阻;R為熱敏電阻,其電阻值與溫度變化關(guān)系如圖乙的R- t圖象所示。則熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系為R= ;閉合電鍵S,當(dāng)R的溫度等于40℃時(shí),電流表示數(shù)I1=2.25 mA,則當(dāng)電流表的示數(shù)I2=3.6 mA時(shí),熱敏電阻R的溫度是________

19、攝氏度。 甲 S R0 R E G 0 40 80 120 160 4 3 2 1 R / kΩ t /℃ 乙 8.【答案】13.(1)①如圖所示 A V 熱敏電阻 S ②連線圖略 ③ ①、往保溫杯中加入熱水,稍等讀出溫度值。 ②、調(diào)節(jié)R,快速測(cè)出多組I,U值。 ③、重復(fù)①,②測(cè)出不同溫度下的數(shù)據(jù)。 ④、繪出各溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。 (2)R = –1.875×10 -2 t + 4.25 120 【解析】(1)因?yàn)闊崦綦娮璧淖柚担ǔ叵录s~5Ω)與直流電流表內(nèi)阻(1Ω)差

20、不多而比直流電壓表內(nèi)阻(5kΩ)小得多,所以用電流表外接法,為了多次測(cè)量以便列表做圖象,所以滑動(dòng)變阻器接成分壓器。 (2)因?yàn)閳D象是直線,用斜截式求熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系,設(shè)為,則根據(jù)時(shí),(此處易誤讀為,要小心),得,再根據(jù)時(shí),,得,所以得R與t的關(guān)系為R=1.875×10 -2 t + 4.25。 從圖甲,有,從圖乙讀出,當(dāng)時(shí),,代入得,可求出,又有,解得,查圖乙得。 點(diǎn)評(píng):本題兩問(wèn)中的熱敏電阻是不同的,兩問(wèn)考查的知識(shí)點(diǎn)也不同,第(1)問(wèn)考查伏安法測(cè)電阻的常規(guī)問(wèn)題:電流表的內(nèi)接、外接問(wèn)題及滑動(dòng)變阻器接成分壓器還是限流器問(wèn)題,電路圖及實(shí)物圖也是常規(guī)要求。第(2)問(wèn)則考查了電路

21、圖和圖象,考變化的情況,要求用數(shù)學(xué)方法解決問(wèn)題。可見(jiàn),物理實(shí)驗(yàn)既不要忘記常規(guī),也要求注意創(chuàng)新。 9.xx廣東物理2卷第13題 實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管,已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10-8Ωm。課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線管使用的金屬絲長(zhǎng)度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器(千分尺)、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。 (1)他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻,操作工程分以下三個(gè)步驟:(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)第②步操作) ①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔;選擇電阻檔“×1”; ②_______________________

22、_________________________________________; ③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接,多用表的示數(shù)如圖9(a)所示。 (2)根據(jù)多用電表示數(shù),為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,應(yīng)從圖9(b)的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇_________電路來(lái)測(cè)量金屬絲電阻; (3)他們使用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,金屬絲的直徑為_(kāi)________mm; (4)根據(jù)多用電表測(cè)得的金屬絲電阻值,可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長(zhǎng)度約為_(kāi)________m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (5)他們正確連接電路,接通電源后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)

23、變阻器,發(fā)現(xiàn)電流始終無(wú)示數(shù)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案,利用多用電表檢查電路故障并寫(xiě)出判斷依據(jù)。(只需寫(xiě)出簡(jiǎn)要步驟) ______________________________________________________________________________。 9.【答案】(1)將紅、黑表筆短接,調(diào)整表針,使指零。 (2)選B。 (3) (4)12m。 (5) 斷開(kāi)電源,用多用表檔檢查各元件或接頭是否導(dǎo)通,或不斷開(kāi)電源,用多用表電壓檔檢查各元件是否有電壓。 【解析】 (2)多用電表示數(shù)為4,因?yàn)榇郎y(cè)電阻比電壓表內(nèi)阻小很多而不比電流表內(nèi)阻大很多,所以用電流表外接電路,為了在實(shí)驗(yàn)

24、中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,滑動(dòng)變阻器接成分壓器,所以選B。 (3) (4)根據(jù),以及,代入已知數(shù)據(jù),算得L=12m (5) 斷開(kāi)電源,用多用表檔檢查各元件或接頭是否導(dǎo)通,或不斷開(kāi)電源,用多用表電壓檔檢查各元件是否有電壓。 點(diǎn)評(píng):本題考查兩種方法測(cè)電阻:多用表的檔和伏安法,對(duì)伏安法,仍是常規(guī)要求:電路的連接,另外還考查了故障的檢查與排除。 10.理綜山東卷(新課程)第23題. 檢測(cè)一個(gè)標(biāo)稱(chēng)值為5Ω的滑動(dòng)變阻器??晒┦褂玫钠鞑娜缦拢? A.待測(cè)滑動(dòng)變阻器Rx,全電阻約5Ω(電阻絲繞制緊密,匝數(shù)清晰可數(shù)) B.電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.6Ω C.電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約

25、0.12Ω D.電壓表V1,量程15V,內(nèi)阻約15KΩ E.電壓表V2,量程3V,內(nèi)阻約3KΩ F.滑動(dòng)變阻器R,全電阻約20Ω G.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì) H.游標(biāo)卡尺 I.毫米刻度尺 J.電鍵S導(dǎo)線若干 (1)用伏安法測(cè)定Rx的全電阻值,所選電流表___________(填“A1”或“A2”),所選電壓表為_(kāi)________(填“V1”或“V2”)。 (2)畫(huà)出測(cè)量電路的原理圖,并根據(jù)所畫(huà)原理圖將下圖中實(shí)物連接成測(cè)量電路。 (3)為了進(jìn)一步測(cè)量待測(cè)量滑動(dòng)變阻器電阻絲的電阻率,需要測(cè)量電阻絲的直徑和總長(zhǎng)度,在不破壞變阻器的前提下,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,寫(xiě)出所需器材

26、及操作步驟,并給出直徑和總長(zhǎng)度的表達(dá)式。 10.【答案】(1)A1 、V2 (2)電路原理圖和對(duì)應(yīng)的實(shí)物連接如圖 (3)方案一: 需要的器材:游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺 主要操作步驟: ① 數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n ② 用毫米刻度尺(也可以用游標(biāo)卡尺)測(cè)量所有線圈的排列長(zhǎng)度L,可得電阻絲的直徑為d=L/n ③ 用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器線圈部分的外徑D1,可得電阻絲總長(zhǎng)度l=nπ(D1-),也可以用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器瓷管部分的外徑D2,得電阻絲總長(zhǎng)度l=nπ(D2+)。 ④ 重復(fù)測(cè)量三次,求出電阻絲直徑和總長(zhǎng)度的平均值 方案二 需要的器材:

27、游標(biāo)卡尺 主要的操作步走驟: ① 數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n ② 用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器線圈部分的外徑D1 和瓷管部分的外經(jīng)D2,可得電阻絲繞的直徑為d= 電阻絲總長(zhǎng)度l=nπ ③ 重復(fù)測(cè)量三次,求出電阻絲直徑和總長(zhǎng)度的平均值 解析:(1) 因?yàn)橹绷麟娫碋,電動(dòng)勢(shì)3V,所以電壓表用V2(量程3V足矣),電流約,所以電流表用A1(量程0.6A足矣)。 (2)由于待測(cè)電阻阻值很小,電壓表內(nèi)阻很大,用電流表外接法。 ④ (3)為了理解第(3)問(wèn)的答案,我畫(huà)了下圖,從圖中可知:變阻器線圈 (電阻絲) 纏繞的直徑為的d=(D1-)或d=(D2+)或d=.從而周長(zhǎng)為π(D1-)或π(D2+)或

28、π,乘以匝數(shù)n便得電阻絲總長(zhǎng)度l。 點(diǎn)評(píng):本題仍然考查伏安法測(cè)電阻的器材選擇、電路圖及實(shí)物連線圖,另外考查了通過(guò)測(cè)量直徑廁長(zhǎng)度,這倒需要自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟。有傳統(tǒng)也有創(chuàng)新。 11.xx海南物理卷第13題 圖1中電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻可忽略不計(jì);電流表具有一定的內(nèi)阻,電壓表的內(nèi)阻不是無(wú)限大,S為單刀雙擲開(kāi)關(guān),R為待測(cè)電阻。當(dāng)S向電壓表一側(cè)閉合時(shí),電壓表讀數(shù)為U1, 電流表讀數(shù)為I1;當(dāng)S向R一側(cè)閉合時(shí),電流表讀數(shù)為I2。 (1)根據(jù)已知條件與測(cè)量數(shù)據(jù),可以得出待測(cè)電阻R=______________。 (2)根據(jù)圖1所給出的電路,在圖2的各器件實(shí)物圖之間畫(huà)出連接的導(dǎo)線。

29、 圖2 圖1 11.【答案】(1)  (2)連線如圖 【解析】根據(jù)全電路歐姆定律,有 ① ② 從①解得電流表內(nèi)阻為 ,代入②式解得  。 點(diǎn)評(píng):測(cè)電阻概括起來(lái)有四種方法,其一,用歐姆表直接讀數(shù),其二,伏安法,測(cè)出電壓和電流,根據(jù)電阻的定義,其三,間接法,如本題,其四,比較法,與已知電阻比較可知。其中第二種方法是高考的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn),因?yàn)榉卜ù笥形恼驴勺觥? 12.(3)在測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:3V穩(wěn)壓電源E.滑線變阻器R.電壓表V.電流表A.待測(cè)電阻Rx,以及開(kāi)關(guān)S.導(dǎo)線等。要求:①電流表內(nèi)接;②調(diào)節(jié)滑線變阻器可使電壓

30、表的示數(shù)在0V~3V間變化。 在實(shí)驗(yàn)中,有的同學(xué)連成圖3.圖4所示的電路,其中a, b, c,…,k是表示接線柱的字母。請(qǐng)將圖3.圖4中接線錯(cuò)誤(用導(dǎo)線兩端接線柱的字母表示).引起的后果.改正的方法(改接.撤消或增添),分別填在圖下面相應(yīng)的表格中。 接線錯(cuò)誤 引起的后果 改正的方法 接線錯(cuò)誤 引起的后果 改正的方法 12. 【答案】 (1)2.720mm (2)1.8 (3)圖3對(duì)應(yīng)的表格 接線錯(cuò)誤 引起的后果 改正的方法 ce 電源

31、可能短路,損壞電源 撤銷(xiāo)ce連線 fi , hj 電流表指針?lè)雌?,損壞電流表 fi→fh , hi→ij 圖4對(duì)應(yīng)的表格 接線錯(cuò)誤 引起的后果 改正的方法 缺db(或dg或dk)連線 電壓表的示數(shù)無(wú)法調(diào)到OV 增添db(或dg或dk)連線 hj 電流表短路,指針無(wú)示數(shù) 撤銷(xiāo)hi連線 13.用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值(900~1000Ω): 電源E,具有一定內(nèi)阻,電動(dòng)勢(shì)約為9.0V; 電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750Ω; 電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500Ω; 滑線變阻器R

32、,最大阻值約為100Ω; 單刀單擲開(kāi)關(guān)K,導(dǎo)線若干。 ⑴測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的,試畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)。 ⑵根據(jù)你所畫(huà)的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫(huà)出聯(lián)線。 ⑶若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示,電壓表V2的讀數(shù)用U2表示,則由已知量和測(cè)得量表示Rx的公式為Rx=________。 【答案】(1) (2) (1) Rx=或Rx= 14. xx高考廣東16.(14分)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率,所用器材包括:輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、

33、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等。 (1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,并連接電路實(shí)物圖14 (2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下: ①正確連接電路,設(shè)定電阻箱的阻值,開(kāi)啟電源,合上開(kāi)關(guān); ②讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置; ③斷開(kāi)開(kāi)關(guān), ,合上開(kāi)關(guān),重復(fù)②的操作. (3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù),并據(jù)此給出了圖15的關(guān)系圖線,其

34、斜率為 (保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了 .的電阻之和. (4)他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖16所示.金屬絲的直徑是 .圖15中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是 ,其數(shù)值和單位為 (保留三位有效數(shù)字). 14.【答案】16.(1)電路實(shí)物連線如圖所示; (2)③讀出接入電路中的金屬絲的長(zhǎng)度 同時(shí)移動(dòng)金屬夾的位置; (3)10.5,電流表內(nèi)阻和電阻箱; (4)0.200mm,電阻率,9.89×10-7

35、Ωm. 15. xx高考 江蘇省10.(8分)有一根圓臺(tái)狀均勻質(zhì)合金棒如圖甲所示,某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長(zhǎng)度L和兩底面直徑d、D有關(guān)。他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量合金棒的兩底面直徑d、D和長(zhǎng)度L。圖乙中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度)的讀書(shū)L=________cm. (2)測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示(相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出)。該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆。圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是__________.(用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示) (3)改正電路后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻R=

36、6.72Ω.根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為ρ、長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他發(fā)現(xiàn):在誤差允許范圍內(nèi),電阻R滿(mǎn)足R2=Rd·RD,由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R=_______.(用ρ、L、d、D表述) 15. 【答案】10.(1)9.940 (2)⑥ (3) 16. xx高考 上海15.(8分) (1)用多用表的歐姆檔測(cè)量阻值約為幾十kW的電阻Rx,以下給出的是可能的操作步驟,其中S為選擇開(kāi)關(guān),P為歐姆檔調(diào)零旋鈕,把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫(xiě)在下面的橫線上。 a.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤(pán)

37、上歐姆檔的零刻度,斷開(kāi)兩表筆 b.將兩表筆分別連接到被測(cè)電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,斷開(kāi)兩表筆 c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔í1k d.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔í100 e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)交流500V檔,并拔出兩表筆__________________。 根據(jù)右圖所示指針位置,此被測(cè)電阻的阻值約為_(kāi)_________Ω。 (2)(多選題)下述關(guān)于用多用表歐姆檔測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是( ) (A)測(cè)量電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大,應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)S撥至倍率較小的檔位,重新調(diào)零后測(cè)量 (B)測(cè)量電阻時(shí),如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果 (C)測(cè)量電路中的某個(gè)電阻,

38、應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi) (D)測(cè)量阻值不同的電阻時(shí)都必須重新調(diào)零 16.【答案】15.(1)c、a、b、e,30k,(2)A、C 17. xx年江蘇省物理卷第10題: 探究導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí),電阻與截面積的關(guān)系 某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí),電阻與截面積的關(guān)系,選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): ⑴用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所示.讀得 直徑d=   ?。恚恚?見(jiàn)上) ⑵該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù): 電阻R (Ω) 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 導(dǎo)線直徑d (mm) 0.80l 0.9

39、99 1.20l 1.494 1.998 導(dǎo)線截面積S (mm2) 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷,該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿(mǎn)足反比關(guān)系?若滿(mǎn)足反比關(guān)系,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不滿(mǎn)足,請(qǐng)寫(xiě)出R與S應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系. ⑶若導(dǎo)線的電阻率ρ=5.1×10-7 Ω·m,則表中阻值為3.1 Ω的導(dǎo)線長(zhǎng)度l= m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析:[2] 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 RS(Ωmm) 60.984 39.200 27.078 17.53 9.7185 S2(mm2) 0.254 0.615

40、1.284 3.073 9.828 RS2(Ωmm2) 30.734 30.733 30.680 30.730 30.467 如果滿(mǎn)足反比關(guān)系,應(yīng)有導(dǎo)線的電阻R與截面積S的乘積為定值,經(jīng)計(jì)算不是. RS2=常量,所以R與S2反比. [3] 根據(jù),得. 17. 【答案】10、⑴1.200;⑵不滿(mǎn)足,R與S2反比(或RS2=常量);⑶19 18. xx年廣東省物理卷第15題: 探究一種熱敏電阻的溫度特性 某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性.現(xiàn)有器材:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表,待測(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等. ⑴若用上述器

41、材測(cè)量熱敏電阻的阻的隨溫度變化的特性,請(qǐng)你在下圖的實(shí)物圖上連線. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 105 100 110 115 120 125 130 t/℃ R/Ω ⑵實(shí)驗(yàn)的主要步驟: ①正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值; ②在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開(kāi)關(guān), , ,斷開(kāi)開(kāi)關(guān); ③重復(fù)第②步操作若干次,測(cè)得多組數(shù)據(jù). ⑶實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得

42、上圖的R-t關(guān)系圖線,請(qǐng)根據(jù)圖線寫(xiě)出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式:R= + t(Ω)(保留3位有效數(shù)字) 解析: (3) 延長(zhǎng)圖線,得截距為100Ω, 取兩點(diǎn),如(10,104), (50,120)求斜率,所以R=100+0.395 t 18.【答案】15.(1)圖略 (2)記錄電壓表電壓值、溫度計(jì)數(shù)值 (3)R=100+0.395 t 19. 江蘇省物理卷第10題: 探究導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí),電阻與截面積的關(guān)系 某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí),電阻與截面積的關(guān)系,選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): ⑴用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所

43、示.讀得 直徑d=    mm.(見(jiàn)上) ⑵該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù): 電阻R (Ω) 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 導(dǎo)線直徑d (mm) 0.80l 0.999 1.20l 1.494 1.998 導(dǎo)線截面積S (mm2) 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷,該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿(mǎn)足反比關(guān)系?若滿(mǎn)足反比關(guān)系,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不滿(mǎn)足,請(qǐng)寫(xiě)出R與S應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系. ⑶若導(dǎo)線的電阻率ρ=5.1×10-7 Ω·m

44、,則表中阻值為3.1 Ω的導(dǎo)線長(zhǎng)度l= m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析:[2] 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表 RS(Ωmm) 60.984 39.200 27.078 17.53 9.7185 S2(mm2) 0.254 0.615 1.284 3.073 9.828 RS2(Ωmm2) 30.734 30.733 30.680 30.730 30.467 如果滿(mǎn)足反比關(guān)系,應(yīng)有導(dǎo)線的電阻R與截面積S的乘積為定值,經(jīng)計(jì)算不是. RS2=常量,所以R與S2反比. [3] 根據(jù),得. 19.【答案】10、⑴1.200;⑵不滿(mǎn)足,R與S2反比(或RS2=常量);

45、⑶19 20. xx年全國(guó)理科綜合卷2第22[2]題: 測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值 下圖為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線圖.該實(shí)驗(yàn)可用來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值(約500 Ω).圖中兩個(gè)電壓表量程相同,內(nèi)阻都很大.實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①調(diào)節(jié)電阻箱,使它的阻值R0與待測(cè)電阻的阻值接近;將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)到最右端. ②合上開(kāi)關(guān)S. V2 V1 ③將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左端滑動(dòng),使兩個(gè)電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn). V2 V1 ④記下兩個(gè)電壓表 和 的讀數(shù)U1和U2 ⑤多次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置,記下 和 的多組讀數(shù)U1和U2 ⑥求Rx的平均值. 回答下面問(wèn)題: (Ⅰ)

46、根據(jù)實(shí)物連線圖在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖,其中電阻箱的符號(hào)為 ,滑動(dòng)變阻器的符號(hào)為 ,其余器材用通用的符號(hào)表示. V1 (Ⅱ)不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響,用U1、U2和R0表示Rx的公式為Rx=______ V2 ( Ⅲ)考慮電壓表內(nèi)阻的影響,用U1、U2、R0、 的內(nèi)阻r1、 的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx=_________ 20.【解析與答案】22、⑵(Ⅰ)電路原理如圖 (Ⅱ)根據(jù)得: (Ⅲ)根據(jù), 得 21. xx年天津理科綜合卷第22[2]題:描

47、繪電阻伏安特性曲線 22、⑵用下列器材組裝成描繪電阻R0伏安特性曲線的電路,請(qǐng)將實(shí)物 圖連線成為實(shí)驗(yàn)電路. 微安表μA(量程200 μA,內(nèi)阻約200 Ω); 電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約10 kΩ); 電阻R0(阻值約20 kΩ); 滑動(dòng)變阻器R(最大阻值50 Ω,額定電流1 A); 電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì)); R μA V S - + E R0 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干. 21. 【答案】22⑵ R μA V S - + E R0

48、 22. xx年四川理科綜合卷第22[2]題: 用伏安法測(cè)量電阻 圖為用伏安法測(cè)量電阻的原理圖。圖中,V為電壓表,內(nèi)阻為4000 Ω;mA為電流表,內(nèi)阻為50 Ω。E為電源,R為電阻箱,Rx為待測(cè)電阻,S為開(kāi)關(guān)。 V mA R Rx E S ⑴當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后電壓表讀數(shù)U=l.6 V,電流表讀數(shù)I=2.0 mA。若將作為測(cè)量值,所得結(jié)果的百分誤差是_______。 ⑵若將電流表改為內(nèi)接。開(kāi)關(guān)閉合后,重新測(cè)得屯壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù),仍將電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)之比作為測(cè)量值,這時(shí)結(jié)果的百分誤差是________。 (百分誤差

49、22. 【答案】 22.Ⅱ.⑴20% ⑵5% 23。測(cè)定金屬的電阻率——xx年全國(guó)理綜三卷第22(2)題 22⑵在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,需要測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度和直徑。現(xiàn)用最小分度為1m3m的米尺測(cè)金屬絲長(zhǎng)度,圖中箭頭所指位置是拉直的金屬兩端在米尺上相對(duì)應(yīng)的位置,測(cè)得的金屬絲長(zhǎng)度為 mm。在測(cè)量金屬絲直徑時(shí),如果受條件限制,身邊只有米尺1把和圓柱形鉛筆1支。如何較準(zhǔn)確地測(cè)量金屬絲的直徑?請(qǐng)簡(jiǎn)述測(cè)量方法: 。 98 97 96 99 3 0 2 1 4 23. 【答案】⑵?、?72.0 mm ②在鉛筆上緊密排繞金屬絲N匝,用米尺量出該N匝金屬絲的寬度D,由此可以計(jì)算得出金屬絲的平均直徑為D/N 點(diǎn)評(píng):本題易,不多言。

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