高考物理江苏专版总复习课时作业： 三十一 实验六 含解析

课时作业课时作业 三十一三十一实验六：决定导线电阻的因素实验六：决定导线电阻的因素(限时：45 分钟)(班级_姓名_)1(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法正确的是()A用伏安法测金属丝的电阻时，可采用电流表内接法B实验中应调节滑动变阻器，取得多组 U 和 I 的值，然后求出电阻平均值C实验中电流不得太大，以免电阻率发生变化D应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值2超导是当今材料科学研究的重点，某大学超导实验室研制成功了钇钡铜氧(YBCO)超导线材，该线材在 94 K 时，将呈现超导特征，但常温下，仍然为一般导体实验小组为了测量常温下 YBCO 线材的电阻率：图 1图 2图 3第 2 题图(1)如图 1，用多用电表1 挡粗测其电阻为 6 ，用螺旋测微器测其直径为_mm，游标卡尺测其长度是_mm.(2)实验室还备有实验器材如下：A电压表 V1(量程 3 V，内阻约为 15 k)B电压表 V2(量程 15 V，内阻约为 75 k)C电流表 A1(量程 3 A，内阻约为 0.2 )D电流表 A2(量程 600 mA，内阻约为 1 )E滑动变阻器 R1(05 ，0.6 A)F滑动变阻器 R2(02000 ，0.1A)G输出电压为 3 V 的直流稳压电源 EH电阻箱I开关 S，导线若干如图 2，为了减小实验误差，需进一步测其电阻而采用伏安法，则上述器材中应选用的实验器材有(填代号)_请在图 3 方框内设计最合理的电路图并实物连线用该电路电阻的测量值_真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)如果 YBCO 超导线材直径为 D，长度为 L，所测电压为 U，电流为 I，电阻率大小为(用字母表示)_3某实验小组要精确测定一个额定电压为 3 V 的 LED 灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为 300 ，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 A1(量程为 15 mA，内阻 RA1约为 10 )B电流表 A2(量程为 2 mA，内阻 RA220 )C定值电阻 R110 D定值电阻 R21 980 E滑动变阻器 R(020 )一个F电压表 V(量程为 15 V，内阻 RV约为 3 k)G蓄电池 E(电动势为 4 V，内阻很小)H开关 S 一个(1)要完成实验，除蓄电池、开关、滑动变阻器外，还需选择的器材有_(填写器材前的字母编号)(2)画出实验电路图第 3 题图(3)写出测量 LED 灯正常工作时的电阻表达式 Rx_，说明式中题目未给出的各物理量的意义：_4要测量某种合金的电阻率(1)若合金丝长度为 L，直径为 D，阻值为 R，则其电阻率_用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数为_mm.甲乙丙第 4 题图(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关根据原理图在图丙中将实物连线补充完整(3)闭合 S1，当 S2处于位置 a 时，电压表和电流表的示数分别为 U11.35 V，I10.30A；当 S2处于位置 b 时，电压表和电流表的示数分别为 U20.92 V，I20.32 A根据以上测量数据判断，当 S2处于位置_(选填“a”或“b”)时，测量相对准确，测量值 Rx_.(结果保留两位有效数字)5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(03A，内阻约 0.025 )B电流表(00.6A，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，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”)甲乙图 1图 2图 3(2)图 2 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 3 所示，可得该电阻的测量值 RxUI_(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D电压表测量值大于 Rx两端的电压值(5)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 Rx两端的电压 U 也随之增加，下列反映 Ux 关系的示意图中正确的是_ABC第 5 题图课时作业(三十一)实验六：决定导线电阻的因素 1.BC【解析】金属丝电阻很小，与电压表内阻相差很大，使电压表和金属丝并联，电压表的分流作用很小，应采用电流表外接法，故 A 错误；为减小实验误差， 应进行多次测量求平均值， 故 B 正确； 金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为保持电阻率不变，应保持温度不变，实验中电流不得太大，故 C 正确；应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是测整根金属丝长度，故 D 错误；2(1)2.0950.00136.2(2)A、D、E、G、I电路图如图甲所示；实物图如乙图所示小于UD24IL甲乙第 2 题图【解析】实验需要 G 电源，I 开关与导线，电源电动势为 3 V，因此电压表应选：A.电压表 V1(量程 3 V，内阻约为 15 k)；通过待测电阻的最大电流约为 IER3 V6 0.5 A，则电流表应选：D.电流表 A2(量程 600 mA，内阻约为 1 )；为保证电路安全方便实验操作，滑动变阻器应选：E.滑动变阻器 R1(05 ，0.6 A)；故需要的实验器材是：A、D、E、G、I.为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，RRA6，RVR1500062500，RVRRRA，电流表应采用外接法，实验电路图如图甲所示，根据实验电路图连接实物电路图，如图乙所示；电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，由 RUI可知，待测电阻测量值比真实值小 由电阻定律可知， RLSL（D2）24 LD2， 因 RUI， 则电阻率UD24IL.3(1)ABD(2)如图所示(3)I2(R2RA2)I1I2I1、I2分别为电流表 A1、A2的读数【解析】(1)要精确测定额定电压为 3 V 的 LED 灯正常工作时的电阻，需测量 LED 灯两端的电压和通过 LED 灯的电流，由于电压表 V 的量程偏大，测量误差较大，不能用电压表 V 测量 LED 灯两端的电压，可以将电流表 A2与定值电阻 R2串联改装为电压表测量电压；LED 灯正常工作时的电流在 10 mA 左右，可以用电流表 A1和改装后的电压表测量通过 LED灯的电流第 3 题图(2)因为滑动变阻器阻值远小于 LED 灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法电路图如图所示(3)根据闭合电路欧姆定律知，LED 灯两端的电压 UI2(R2RA2)，通过 LED 灯的电流 II1I2，所以 LED 灯正常工作时的电阻 RxUII2(R2RA2)I1I2.I1、I2分别为电流表 A1、A2的读数4(1)RD24L0.650(2)如图所示(3)b2.9第 4 题图5(1)BC甲(2)如图所示 (3)5.2(4)BD(5)A【解析】(1)因电源的电压为 4V，因此电压表选择 3V 量程；由于阻值约为 5的电阻Rx的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为 0.8A，从精确角来说，所以电流表选择 0.6A 的量程；根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏小，因此选择电流表外接法，故选择甲图(2)根据电路图来连接实物图原则， 注意电表的正负极， 并分几个回路来连接 如图所示；第 5 题图(3)根据读数 I0.50A，U2.60 V，即电阻为 5.2 (4)甲图误差因为电流表测量电阻和电压表总电流，乙图误差因为电压表测量电流表和电阻的总电压，因此答案分别为 B、D(5)由于电流 IErRARxRpER0（Lx）S，UIRxERxR0RpxSbakx，通过数学函数 y11x图像可知答案为 A.