押课标卷物理第22题-备战2021年高考物理临考题号押题(新课标卷)(原卷版)
展开押课标卷理综第22题
高考频度:★★★☆☆ 难易程度:★★☆☆☆
题号
考情分析
考查知识点
分值
预测知识点
第22题
电学实验基础和闭合电路测电阻的实验是高考中经常涉及的考点。
测量电路与控制电路的选择问题是近两年的热点问题。这类题现根据实验目的和给出的条件把教材中的实验和考试题目联系到一起是解决这类题型的关键。
电流表的内接与外接以及相应误差分析。伏安法测未知电阻
6
预计2021年高考新课标全国卷第22题会电学实验基础的形式考察。
(2020·新课标全国Ⅰ卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:
(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
【答案】、 I
【解析】(1)[1]若将电压表接在、之间,
则
根据一次函数关系可知对应斜率为。
若将电压表接在、之间,电流表分压为
根据欧姆定律变形可知
解得
根据一次函数可知对应斜率为,对比图像的斜率可知
所以II图线是采用电压表跨接在、之间。
(2)[2]因为待测电阻为几十欧姆的电阻,通过图像斜率大致估算待测电阻为左右,根据
说明电流表的分压较小,电流表的分流较大,所以电压表应跨接在、之间,所以选择图线I得到的结果较为准确。
[3]根据图像可知
[4]考虑电流表内阻,则修正后的电阻为
(1)用伏安法测量某电阻的阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻:约
B.电流表:量程(内阻约)
C.电压表:量程(内阻约)
确定电流表的内外接方式为___________(内接或外接),此方法测量值比真实值___________(填“偏大”或“偏小”)。
(2)在测定金属丝电阻率的实验中,用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示,___________;用多用电表的“”欧姆挡,调零后测得金属丝的电阻值如图乙所示,___________。
若实验中测出金属丝的长度为,则该金属丝电阻率的表达式___________(用符号表示)。
内接 偏大 0.730 8.0
【解析】(1)[1][2]因为
说明是待测电阻是大电阻,故电流表用内接法,此方法电压的测量值偏大,则电阻的测量值比真实值偏大。
(2)[3][4]用螺旋测微器测得金属丝的直径
0.5mm+0.01mm×23.0=0.730mm
用多用电表的“”欧姆挡,调零后测得金属丝的电阻值8.0。
[5]若实验中测出金属丝的长度为,则根据
解得
1.对导体的伏安特性曲线的三点理解
(1)IU图线不同于UI图线,IU图线为导体的伏安特性曲线,加在导体两端的电压U是自变量,I是因变量.
(2)对IU图象或UI图象进行分析比较时,要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么,以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义,如图236甲中,R2
图236
(3)IU图线是曲线时:导体电阻RP=,即电阻等于图线上点(UP,IP)与坐标原点连线的斜率的倒数,而不等于该点切线斜率的倒数,如图237所示.
图237
2.滑动变阻器的两种接法
(1)两种接法及对比
两种接法
限流接法
分压接法
电路图(图中R为负载电阻,R0为滑动变阻器)
闭合电键前滑片位置
滑动触头在最左端,即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大
滑动触头在最左端,即开始时R上分得的电压为零
负载两端的电压调节范围
U~U
0~U
通过负载的电流调节范围
~
0~
接线情况
用到滑动变阻器一上一下两个接线柱
用到滑动变阻器两下一上三个接线柱
(2)方法选择
通常滑动变阻器以限流式为主,但遇到下述三种情况时必须采用分压式.
①当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须选用分压接法.
②若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时,只能采用分压接法.
③要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时(如测定导体的伏安特性,校对改装后的电表等),即大范围内测量时,必须采用分压接法.
1.如图甲所示是大型机械厂里用来称重的电子吊秤,其中实现称重的关键元件是拉力传感器,其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生形变,其长度和横截面积都发生变化,拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化、再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号的过程。
(1)请说明拉力感应电阻丝的电阻随拉力增大而增大的原因是_______________。
(2)某研究小组找到了一根拉力敏感电阻丝,其电阻随拉力变化的图你如图乙所示,再按丙图设计了一个简易的“吊秤”,电路中电源电动势E约为15V。内阻约为2;灵敏电流表满偏电流为10mA,内阻约为5;R为电阻箱,最大限值为9999;R接在A、B两接线柱之间,通过光滑绝缘滑环将重物吊起,接通电路完成下列操作:
A.滑环不吊重物时,调节电阻箱R,当电流为某一示数I时,读出电阻箱的读数为;
B.滑环吊起待测重物时,测出电阻丝与竖直方向的夹角为;
C.调节电阻箱,使电流表示数仍然为I,读出电阻箱的读数为,则拉力敏感电阻丝电阻增加量为________。
(3)设的图像斜率为k,截距为b,则待测重物的重力G的表达式为____________(用以上测得物理量表示)
(4)研究小组中一位同学受欧姆表原理启发,将灵敏电流表重新刻度标记重物的重力,则标记重力示数的刻度盘__________ (填“均匀”或“不均匀”);呈现出__________特点。
2.实验室有一只标称为的旧滑动变阻器,如图甲所示,同学们观察滑动变阻器,发现滑动变阻器是用金属丝密绕在陶瓷管上制成的,某物理兴趣小组想测出其准确电阻、电阻率及该滑动变阻器金属丝的总长度。他们选择了多用电表、电流表,电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等器材进行实验。
(1)他们先拆开滑动变阻器,取下一段金属丝,用刻度尺量出其长度,然后用螺旋测微器三次测金属丝不同位置的直径,其中一次的示数如图乙所示,则金属丝在该位置的直径_________mm。
(2)之后他们使用多用电表粗测这段金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“”“”插孔,选择电阻“”挡;
②将红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,进行欧姆调零;
③把红、黑表笔分别与该金属丝两端连接,多用电表的示数为。
(3)用伏安法测这段金属丝的电阻:已知电压表内阻为几千欧,电流表内阻为几欧,依照多用电表示数,为了减小实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量旧滑动变阻器的电阻。
A. B. C. D.
(4)实验中测得该段金属丝的电阻,可估算出绕制螺线管所用金属丝的长度约为_________。(结果保留两位有效数字)
(5)若(1)中直径的测量值恰好等于三次直径测量的平均值,则金属丝的电阻率_________。(结果保留两位有效数字)
3.用伏安法测某金属丝的电阻Rx(约为5Ω)。现有电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、滑动变阻器R0(0~20Ω,额定电流2A)、双量程电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω;0~3A,内阻约0.025Ω)、双量程电压表(0~3V,内阻约3kΩ;0~15V,内阻约15kΩ)、开关、导线若干。
(1)为减小测量误差,该实验中,电流表量程应选用___________(选填“0~0.6A”或“0~3A”),电压表量程应选用___________(选填“0~3V”或“0~15V”)。
(2)在图(a)中选择测量Rx的电路原理图___________(选填“甲”或“乙”),并在图(b)中完成相应的实物连线图。(________)
(3)如图所示,请利用实验数据在图中绘出电阻Rx的U-I图线______。由图线可得金属丝的阻值Rx=________Ω(保留两位有效数字)。
4.某物理兴趣小组的同学要测定某电阻Rx的阻值,通过讨论,决定采用下列方法来测定。
(1)方法一:用多用电表测量
首先,选用欧姆表“×1”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图1所示,则该电阻的测量值为Rx=______Ω。
(2)方法二:用伏安法测量
所用的部分器材:电压表V(0~3 V,内阻约3 kΩ);电流表A(0~0.6 A,内阻约2 Ω)。分析下列问题。
①他们设置了如图2、图3所示的两种电路图,为减小实验误差应选用______(填“图2”或“图3”)作为测量电路;
②请根据他们所选的电路将图4所示的实物图连接好;(______)
③他们选择了正确的电路后,通过测量,根据得到的实验数据作出了如图5所示的U-I图象,根据图象,可得 Rx=___________Ω。
(3)方法三:等效替代法
某同学设计了如图6所示的测量电路,实验步骤如下所示:
A.按图6连接好实验电路。
B.保持开关S2断开,将开关S1闭合,然后调节电阻箱R和滑动变阻器R′。待电路稳定后电阻箱读数R1如图7所示,记下此时电压表的示数。
C.闭合开关S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,然后调节电阻箱的电阻,使电压表的读数与步骤B中的示数相同,此时电阻箱的读数R2=26 Ω。
①在步骤B中电阻箱的读数为R1=___________Ω;
②由以上实验测得电阻Rx的阻值为Rx=___________Ω。
5.某同学要测量一均匀新材料制成的导体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量导体的直径.测量过程中,当测微螺杆靠近导体,改用如图所示的部件______(选填“”、“B”、“C”或“D”),直到听到“喀喀”的声音停止旋转。从图中的示数可读出导体的直径为____;
(2)用多用电表的电阻“”挡测此导体的电阻。先将红表笔和黑表笔直接接触,调节____,使指针指向“”,再将红表笔和黑表笔与导体两端接触,表盘的示数如图,则导体的阻值约为____。
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
待测导体电阻
电流表(量程,内阻约)
电流表(量程,内阻约)
电压表(量程,内阻约)
电压表(量程,内阻约)
直流电源(电动势,内阻不计)
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流)
滑动变阻器(阻值范围,允许通过的最大电流)
开关导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,某同学选择器材、设计了如图的电路,试指出3处不妥之处:
①________;
②________;
③________。
6.用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为150Ω),实验室提供如下器材:
电源E:电动势为2V,内阻不计;
电流表A1:量程0~15mA,内阻约为50Ω;
电流表A2:量程0~300μA,内阻为800Ω;
滑动变阻器R1:阻值范围0~10Ω,额定电流2A;
电阻箱R2:阻值范围0~9999Ω,额定电流1A;
开关S、导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量R,的阻值,请回答下列问题:
(1)为了测量待测电阻Rx两端的电压,可以将电流表______(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到______Ω,这样可以改装成一个量程为3.0V的电压表。
(2)请结合所选器材在方框中设计电路图______,并标出所选器材的相应符号,然后根据电路图连接实物图______。
(3)调节滑动变阻器R1,两电流表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数为______mA,电流表A2的示数为___________μA,测得待测电阻Rx的较准确值为______Ω(计算结果保留三位有效数字)
7.某同学想要较为精确的测量一只电流表G1(量程为、内阻约为)的内阻。实验室中可供选择的器材有:
电流表G2:量程为,内阻约为;
电压表V:量程为,内阻约为;
定值电阻:阻值;
定值电阻:阻值;
滑动变阻器:最大电阻,额定电流;
直流电源:电动势,内阻;
开关,导线若干。
(1)该同学选用其中的部分器材设计了如图甲所示的电路进行测量,你认为该设计方案不合理的地方是__________________________________________。
(2)请用电流表G1、G2和某一定值电阻重新设计实验,并在乙图的方框中将正确的电路图补充完整(图中注明所选器材符号)______________。
(3)按照乙图电路进行实验,测得电流表G1的示数为,电流表G2的示数为,则电流表G1内阻的表达式为________________。
(4)根据测量数据,做出的图像如图丙所示,则电流表G1的内阻为______。(结果保留两位有效数字)
8.LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为4V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
A.电流表A(量程为0~4mA,内阻RA=10Ω)
B.电压表V(量程为0~15V,内阻RV=1000Ω)
C.定值电阻R1=590Ω
D.定值电阻R2=990Ω
E.滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)
F.蓄电池E(电动势为15V,内阻很小)
G.开关S一只,导线若干
(1)如图甲所示,请选择合适的器材,电表1为______(选填“A”或“B”);
(2)请将图乙中的实物连线补充完整______;在闭合开关前滑动变阻器触头应置于最___________(选填“左”或“右”)端
(3)若电表1的读数用a表示,电表2的读数用b表示其余电学量用题中所对应的电学符号表示,LED灯正常工作时的电阻Rx表达式为________
A. B. C. D.
9.学生分组实验中,要测量一金属管样品的电阻(电阻约为5Ω),实验室提供的器材如下∶
A.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约10Ω)
B.电流表A2(量程0~3A,内阻约0.1Ω)
C.电压表V(量程0~3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器R1(最大阻值1kΩ,额定电流0.1A)
E.滑动变阻器R2(最大阻值5Ω,额定电流3A)
F.电池组(电动势约6V,内阻不计)
G.开关导线若干
(1)为了实验能正常进行并减小误差,滑动变阻器应使用分压接法,电流表选用__________(选填“A”或“B”),滑动变阻器选用_________(选填“D”或“E”);
(2)图为该实验实物连线图,其中部分电路已连接,请在图中以笔画线代替导线完成实物连线。(______)
10.几位同学对一个阻值大约为590Ω的未知电阻RX进行测量,要求精确地测量电阻的阻值,有下列器材供选用:
A.待测电阻 Rx
B.电压表 V(量程 6V,内阻约 3kΩ)
C.电流表 A1(量程 20mA,内阻约 5Ω)
D.电流表 A2(量程 10mA,内阻约 10Ω)
E.滑动变阻器 R1(0~20Ω,额定电流 2A)
F.滑动变阻器 R2(0~2000Ω,额定电流 0.5A)
G.直流电源 E(6V,内阻约 1Ω)
H.多用表
I.开关、导线若干
(1)甲同学用多用表直接测量待测电阻的阻值如图甲所示。若选用欧姆表“×100”档位, 则多用表的读数为___________Ω
(2)乙同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,电路图如图乙所示,则电流表应选择 ___________(选填“A1”或“A2”), 滑动变阻器应选择___________ (选填“R1”或“R2”)。
(3)丙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图丙所示的测量电路,具体操作如下:
①按图丙连接好实验电路,调节滑动变阻器 R1、R2的滑片至适当位置;
②开关 S2 处于断开状态,闭合开关 S。调节滑动变阻器 R1、R2的滑片,使电流表 A2的示数恰好为电流表 A1的示数的一半,读出此时电压表 V 的示数 U1 和电流表 A 的示数 I1。
③保持开关 S1闭合,再闭合开关 S2,保持滑动变阻器 R2的滑片位置不变,读出此时电压表 V 的示数 U2和电流表 A2 的示数 I2。
可测得待测电阻的阻值为_______,同时可测出电流表 A1的内阻为 _____ (用 U1、U2、I1、I2表示)。
11.(1)气敏电阻在安全领域有着广泛的应用。有一个对甲醛气体非常敏感的气敏电阻,正常情况下阻值为几百欧,当甲醛浓度升高时,其阻值可以增大到几千欧。某探究小组计划研究其阻值随甲醛浓度变化的规律,可用器材如下。
A.电源(电动势为,内阻不计)
B.滑动变阻器
C.导线若干及开关
D.电压表(量程为,内阻为)
E.毫安表(量程为,内阻为)
①探究小组设计了如图(a)所示实验电路,其中毫安表用来测定___________,最大量程为___________。
②将气敏电阻置于密封小盒内,通过注入甲醛改变盒内甲醛浓度,记录不同甲醛浓度下电表的示数,计算出气敏电阻对应阻值,得到如图(b)所示阻值随甲醛浓度变化的图象(图象)。当气敏电阻阻值时盒内甲醛浓度为___________。
(2)某同学利用双缝干涉装置测某种单色光的波长,测得两缝间的距离为,光屏到双缝的距离为,两相邻亮条纹的间距为,则该光的波长为___________;换用另一种单色光进行实验,发现相邻亮条纹的间距变小,则该单色光的频率___________(填“大于”“小于”或“等于”)原单色光的频率。(计算结果保留三位有效数字)
12.在不知毫安表内阻的情况下进行电表改装,设计了如图所示电路。图中、均为定值电阻。毫安表的量程为,电流表A的量程为,两表内阻未知,电压表A的量程为。回答下列问题:
(1)根据电路图,用笔画代替导线连接实物图___________;
(2)某次实验中两电流表的读数如图,则可知改装后电流表的量程为___________,毫安表的内阻___________;
(3)实验中通过移动滑动变阻器的滑片,得到多组电压表示数U,毫安表示数,电流表A示数,某同学为了减小误差,分别作图像,如图所示,可求得毫安表内阻,___________,电流表A内阻___________(用题目和图像中所给字母表示)。
13.如图所示是从市场上买来的一只发光二极管,某同学想通过实验描绘它的伏安特性曲线,从而了解它的工作特性。
(1)由于此二极管外壳的标识模糊了,该同学先用多用电表的“×100Ω”挡来判断它的正负极。当红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时,发现指针的偏转情况如图2所示;将红表笔与黑表笔交换位置再进行测量时,电表的指针几乎不偏转,由此可以判断___________ (填“左”或“右”)端为二极管的正极。
(2)该同学接着使用多用电表“×10Ω”挡测量发光二极管的正向电阻,指针位置如图3所示,其示数为___________Ω。
(3)实验室提供器材如图4所示,该同学已连接好导线组成了“测绘发光二极管的伏安特性曲线”的测量电路。经检查,该测量电路还少连了一根导线,请在答卷图4中加以完善___________ 。
(4)该同学用正确的实验电路测得该发光二极管的电压U和电流I的一系列数据如下表所示,请在答卷图5坐标纸中画出该发光二极管的I -U图线___________ 。
U/V
0.20
0.40
0.60
1.00
1.40
1.60
1.80
1.90
2.00
2.40
2. 80
I/mA
0
0
0
0
0
0
2
6
10
26
40
14.某兴趣小组用如图甲所示的电路测量待测电阻Rx的阻值(约为400Ω),图中G(Rg=100Ω)为量程10mA的灵敏电流计,R0为定值电阻(R0=100Ω),R为滑动变阻器(阻值范围0~10Ω)。
(1)按照图甲所示的电路图,在答题纸上将图乙中的器材实物连线补充完整;______
(2)将滑动变阻器置于适当位置后,闭合开关S1。将单刀双掷开关S2接1端,改变滑动变阻器滑片位置,记录此时电流计的示数I1;保持滑动变阻器滑片不动,将S2接2端,记录此时电流计的示数I2。忽路电路中M、N两点间的电压变化,则待测电阻Rx的阻值的表达式为Rx=______;(用I1、I2、R0、Rx表示)
(3)改变滑动变阻器滑片位置,重复上述步骤,得到下表中4组数据:
1
2
3
4
I1/mA
6.50
5.50
4.40
3.30
I2/mA
5.28
4.56
3.66
2.74
1.23
1.21
1.20
1.20
利用表中数据,可以求得Rx=______Ω;(保留3位有效数字)
(4)若考虑电阻变化对电路的影响,Rx的测量值______(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
15.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度。测量3次,求出其平均值L。其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为___________cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d。其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为___________mm。
(2)采用如左下图所示的电路测量金属丝的电阻。电阻的测量值比真实值___________(填“偏大”或“偏小”)。若电压表读数为U,电流表读数为I,最后可由公式ρ=___________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)。
(3)请你根据电路图在右边的实物图中进行实物连线___________。(电流表选0.6A量程,电压表选3V量程)
16.在“测量某未知材料的电阻率”的实验中,需要用伏安法测定这段材料两端的电压和通过其的电流,以及这段金属材料的长度和直径。
(1)如下图所示:
甲图中用20分度的游标卡尺测量金属材料的长度为______cm;乙图中用螺旋测微器测量金属材料的直径为______mm;
(2)实验中,先将电压表接a点,读得两表示数分别为U1=3.0V,I1=3.0mA,然后将电压表改接在b点,读得两表示数分别为U2=2.4V,I2=3.2mA,则下列说法正确的有(________)
A.电压表接到b点误差较小
B.待测电阻的准确值是750Ω
C.待测电阻的准确值大于1000Ω
D.待测电阻的阻值介于750Ω到1000Ω之间
17.已粗略测得某金属电阻丝的阻值约为,为了更精确地测量这根金属电阻丝的阻值,进而测得其电阻率,实验小组采用伏安法继续进行测量。现有实验器材如下:
A.电源E(电动势,内阻约)
B.电压表,(,内阻约)
C.电压表(,内阻约)
D.电流表(,内阻约)
E.电流表(,内阻约)
F.滑动变阻器(,)
G.滑动变阻器(,)
H.开关S和导线若干
(1)为了调节方便,测量准确,并能在实验中获得尽可能大的电压调节范围,滑动变阻器应选用___________、连接电路时,电压表应选___________、电流表应选___________(均选填选项前的字母);
(2)如图所示,实验小组使用螺旋测微器测得金属电阻丝的直径为___________;
(3)请在图中用连线代替导线完成实验器材的连接(提示:注意选取合适的电表量程)______________;
(4)关于本次实验中产生的误差,下列说法中正确的是(本实验所用测量仪器均已校准)______(选填选项前的字母);
A.用螺旋测微器测量金属电阻丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.用图像处理实验数据求金属电阻丝电阻可减小偶然误差
C.由于电流表或电压表内阻的影响会使本次实验电阻率测量值小于真实值
(5)保持图中的电源、开关及滑动变阻器组成的原控制电路部分不变,实验小组对测量电路进行了创新。如图甲所示,在金属电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱C,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出。实验中改变触头P与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数U保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L,记录对应的电流I。利用测量数据画出图像,已知其中图线上某点的坐标为,如图乙所示。根据图像信息,用电阻丝的直径d、电压U、a、b及必要常数可计算得出电阻丝的电阻率___________。
18.一同学测定某特殊材料(形状为圆柱体,后面用x表示)的电阻率:
(1)首先用螺旋测微器测定了x的直径,如图___________mm,再用多用电表的欧姆挡(倍率为)粗测其电阻,指针位置如图所示,如图___________;
然后用以下器材测量x的电阻后求出它电阻率:除了待测材料电阻、开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程0~12V,内阻约)
B.电压表(量程0~3V,内阻约)
C.电流表(量程0~0.3A,内阻约)
D.电流表(量程,内阻约)
E.电源(电动势15V,额定电流2A,内阻不计)
F.电源(电动势3V,额定电流,内阻不计)
G.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
(2)为使测量尽可能准确,实验中所选用器材(滑动变阻器G除外)有___________(用器材前的字母表示);
(3)实验时,应选用下图中的电路图___________来完成实验;
A. B.
C. D.
(4)实验中测量该材料的直径为d,长度为L,伏安法测得的电阻为,利用电阻定律即可求出该材料的电阻率。在现有器材和方案下,请提出一条减小测量误差的建议___________。
19.在做《测定金属的电阻率》的实验中,若待测电阻丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,备有以下器材:
A.电池组(3V、内阻lΩ)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约4kΩ)
D.滑动变阻器(0-20Ω,允许最大电流1A)
E.开关、导线
(1)某同学采用了如图所示的部分电路测量电阻,则测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)。根据测量数据得到的伏安特性曲线如图所示,图中MN段向上弯曲的主要原因是下面的______(填A或B)
A.随着电阻丝中的电流增大,温度升高,电阻率增大,电阻增大
B.随着电阻丝中的电流增大,温度升高,电阻率减小,电阻减小
(2)在本实验中,某同学用游标卡尺和螺旋测微器测该电阻丝的长度和直径如图所示,则其长度为______cm,直径为______mm。
20.某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻的阻值。
(1)现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A),开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
为了减小测量误差,在实验中,电流表_______(选填器材前的字母)。实验电路应采用图1中的___________(选填“甲”或“乙”);
(2)实验中所用的滑动变阻器采用限流式接法,如图在闭合开关前滑动变阻器的正确接法是图中_____________(选填“甲”、“乙”或“丙”)的连接方式;
(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________Ω;(保留三位有效数字)
(4)本实验中,在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻两端的电压U也随之增加,下列反映关系的示意图中可能正确的是___________
A. B. C.
21.某实验小组设计了如图甲所示电路,测量电流表G的内阻,可供选择的器材如下:
待测电流表G:量程为0~100 mA,内阻约为2 Ω
安培表A:量程为0~0.6 A,内阻为0.2 Ω
定值电阻R1:阻值为10 Ω
定值电阻R2:阻值为50 Ω
定值电阻R3:阻值为300 Ω
滑动变阻器R4:阻值范围为0~10 Ω
滑动变阻器R5:阻值范围为0~1000 Ω
学生电源,电动势为6 V
开关S及导线若干
实验要求测量时两个表的读数都能超过量程的。
(1)定值电阻RA应选________,定值电阻RB应选________,滑动变阻器应选________。
(2)用笔画线代替导线,按图甲要求,在图乙中连接实物图__________。
(3)实验步骤如下:
①按电路图连接电路(为电路安全,先将滑动变阻器滑片P调到左端);
②闭合开关S,移动滑片P至某一位置,记录A和G的读数,分别记为I1和I2;
③多次移动滑片P,记录各次A和G的读数I1和I2;
④以I1为纵坐标,I2为横坐标,作出相应图线,如图丙所示;
⑤根据I1I2图线的斜率k及定值电阻RA、RB,得到待测电流表G的内阻表达式为RG=________(用k、RA、RB表示),利用图像中的数据测得RG=________。
22.用下列器材组装成测电阻R0电阻的电路,所给实验器材如下:
微安表μA(量程200 μA,内阻约200 Ω);
电压表V(量程3 V,内阻约10 kΩ);
电阻R0(阻值约20 kΩ);
滑动变阻器R(最大阻值50 Ω,额定电流1 A);
电源E(电动势3 V,内阻不计);
开关S及导线若干。
(1)请你在方框内画出正确的电路图______。
(2)请根据正确的电路图,将实验电路补充完整______。
(3)经过多次测量,将实验所得的数据记录在坐标纸上,请根据图中描出的点,画出该电阻的I-U图线,由此求得该电阻的阻值R0=______Ω
23.某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(~,额定电流2 A),开关和导线若干
A.电流表(0~3A,内阻约)
B.电流表(0~0.6A,内阻约)
C.电压表(0~3V,内阻约3 kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15 kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用__________,电压表应选用__________(选填器材前的字母);实验电路应采用下图中的__________(选填“甲”或“乙”)。
(2)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。某次电表示数如二图所示,可得该电阻的测量值=_______。(保留两位有效数字),测出的比真实值__________(选填“偏大”、“偏小”或“相等” )
24.做“测量金属丝的电阻率”实验。
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径,示数如图所示,则金属丝直径的测量值d=_______cm。
(2)在设计测量金属丝电阻Rx的实验电路时需要思考两个问题:
①如何选择电流表的接法?
如图所示,某同学采用试触的方法,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点。他发现电压表示数有明显变化,而电流表示数没有明显变化。据此应该选择电流表_______(填写“内接”或“外接”)的电路。
②如何选择滑动变阻器的接法?
已知待测金属丝的电阻约为20Ω,实验室提供的滑动变阻器的最大阻值为5Ω,电源电动势为3V,需要选择滑动变阻器的_____________(填写“分压式”或“限流式”)接法。
25.(1)如图所示,螺旋测微器的读数为______mm;游标卡尺的读数为_______mm。
(2)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值;
现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
为减小测量误差,在实验中,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”)。
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