2021高考物理大一轮复习领航检测:第八章 恒定电流-第3节 Word版含解析
展开1.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10×0.02 mm=0.20 mm,所以金属杆直径测量值为4.20 mm.
答案:60.10 4.20
2.现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度.螺旋测微器和游标卡尺的示数如图a和b所示.
(1)由上图读得圆柱体的直径为______cm,长度为______cm.
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别为D、L,测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=________.
解析:(1)螺旋测微器的读数为1.5 mm+34.4×0.01 mm=1.844 mm(1.842~1.846范围内的均可);游标卡尺的读数为42 mm+8×0.05 mm=42.40 mm=4.240 cm;
(2)圆柱体的横截面积为S′=πeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(D,2)))2,由电阻定律R=ρeq \f(L,S)和欧姆定律R=eq \f(U,I)可知,ρ=eq \f(πD2U,4IL).
答案:(1)0.184 4 4.240 (2)eq \f(πD2U,4IL)
3.分别读出下表中的电压表和电流表的示数,并填在表格中.
解析:0~3 V的最小分度为0.1 V,读数为2.17 V;
0~15 V的最小分度为0.5 V,读数为10.8 V;
0~3 A的最小分度为0.1 A,读数为0.80 A;
0~0.6 A的最小分度为0.02 A,读数为0.16 A.
答案:2.17(2.15~2.19均可) V 10.8(10.6~10.9均可) V 0.80(0.79~0.81均可) A 0.16 A
4.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图所示甲、乙两种电路各测一次,用图甲测得的数据是3.0 V,3.0 mA.用图乙测得的数据是2.9 V,4.0 mA.由此可知,用图________测得Rx的误差较小,测量值Rx=________.
解析:对比两次测量中电压和电流的变化量,电压的变化量为原电压的eq \f(1,30),电流的变化量为原电流的eq \f(1,3),说明电压的变化量远小于电流的变化量.因此,电流表分压不明显,即电流表内阻RA≪Rx,所以采用图甲测量时误差较小,且Rx=eq \f(U,I)=eq \f(3.0,3.0×10-3) Ω=1 000 Ω.
答案:甲 1 000 Ω
[综合应用题组]
5.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图所示.
(1)根据各点表示的数据描出IU图线,由此求得该电阻的阻值Rx=________Ω.(保留两位有效数字)
(2)在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图.
解析:(1)图线如图所示
Rx=eq \f(ΔU,ΔI)=2.4×103 Ω(2.3×103~2.5×103 Ω)
(2)因满足eq \f(Rx,RA)>eq \f(RV,Rx),故采用电流表内接法.
答案:见解析
6.为测量“12 V,5 W”的小灯泡在不同电压下的功率,给定了以下器材:
电源:12 V,内阻不计;
电流表:量程0~0.6 A、0~3 A,内阻约为0.2 Ω;
电压表:量程0~3 V、0~15 V,内阻约为15 kΩ;
滑动变阻器:0~20 Ω,允许最大电流1 A;
开关一个,导线若干.
实验要求加在小灯泡上的电压可从零开始调节.
(1)以下四个电路图你认为最合适的是________.
(2)在本实验中,电流表的量程可选________.
解析:(1)C与D电路图不符合电压从零开始调节.小灯泡的电阻RL=eq \f(U2,P)=eq \f(122,5) Ω=28.8 Ω,eq \f(RL,RA)=144,eq \f(RV,RL)=520.8,由于eq \f(RL,RA)
答案:(1)A (2)0~0.6 A
电表
所选量程
测量值
0~3 V
0~15 V
0~3 A
0~0.6 A
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