2019-2020年高考物理一轮复习 7.4实验：测定金属的电阻率（练习使用螺旋测微器和游标卡尺）课时强化作业.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 7.4实验：测定金属的电阻率（练习使用螺旋测微器和游标卡尺）课时强化作业1在“探究决定导线电阻的因素”的实验中，以下操作中错误的是()A用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D实验中应保持金属丝的温度不变解析：实验中应测出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表分流产生的误差很小，故应采用电流表外接法，故选项A、C操作错误答案：AC2在一次实验中，张华同学用螺旋测微器测某长方体工件的厚度如图所示，根据图示可判断其厚度为_mm，该学生用下列某种仪器测得该工件的宽度为1.275 cm.则该同学所用的仪器可能是_(将正确答案的序号填在横线上)螺旋测微器10分度游标卡尺20分度游标卡尺50分度游标卡尺解析：螺旋测微器先读固定刻度，1格是0.5 mm，再从可动刻度上读出读数(要估读一位)乘以0.01(1格是0.01 mm)，然后相加为测量结果故此螺旋测微器读数为1.5 mm0.0120.0 mm1.700 mm；螺旋测微器以毫米为单位，小数点后有3位，故也叫千分尺，而游标卡尺有10、20和50分度的，分别精确到0.1 mm、0.05 mm和0.02 mm，但游标卡尺没有估读，读到几格就是多出几个0.1 mm、0.05 mm和0.02 mm.由工件的宽度为1.275 cm12.75 mm，故该同学所用的仪器可能是20分度游标卡尺，选.答案：1.700(1.6981.702均正确)3某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和图(b)所示，长度为_ cm，直径为_ mm.(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下：(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；(b)将电阻箱R2的阻值调至最_(填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280 .(3)由此可知，圆柱体的电阻为_ .解析：(1)游标卡尺的精度为0.1 mm，所以L(5010.1) mm5.01 cm，螺旋测微器的读数为d(531.60.01) mm5.316 mm.(2)为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻答案：(1)5.015.316(5.3105.320)(2)(a)大(b)大(3)1 2804某同学做“测定金属丝电阻率”的实验(1)需要通过实验直接测量的物理量有：_(写出名称和符号)(2)这位同学采用伏安法测量一段阻值约为5 的金属丝的电阻有以下器材可供选择：(要求测量结果尽量准确)A电池组(3 V，内阻约1 )B电流表(03 A，内阻约0.025 )C电流表(00.6 A，内阻约0.125 )D电压表(03 V，内阻约3 k)E电压表(015 V，内阻约15 k)F滑动变阻器(020 ，额定电流1 A)G滑动变阻器(01 000 ，额定电流0.3 A)H开关、导线实验时应选用的器材是_(填写各器材的字母代号)请在下面的虚线框中画出实验电路图这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为_.(3)用伏安法测金属丝电阻存在系统误差为了减小系统误差，有人设计了如图所示的实验方案其中Rx是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻合上开关S，灵敏电流计的指针偏转将R调至阻值为R0时，灵敏电流计的示数为零由此可计算出待测电阻Rx_(用R1、R2、R0表示)解析：(1)由公式、R和S2可知，实验中直接测量的物理量有加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度L，金属丝的直径d.(2)电源A必选，开关和导线H必选，电压表选用量程为3 V的D，因待测金属丝的阻值约为5 左右，通过它的最大电流Im A0.6 A，所以电流表选用量程为0.6 A的C即可，阻值为20 的滑动变阻器F阻值较小，且便于调节，采用限流法接入时即可对电路起到保护作用实验电路图如图所示：题图中电流表、电压表的读数分别为0.46 A、2.40 V，故金属丝的电阻阻值R 5.2 .(3)由题意知，R调至阻值为R0，灵敏电流计的示数为零，则，解得RxR0.答案：(1)加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度L，金属丝的直径d(2)ACDFH电路图见解析5.2(3)R05(xx年江苏卷)某同学通过实验测量一种合金的电阻率(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图1所示的部件_(选填“A”、“B”、“C”或“D”)从图1中的示数可读出合金丝的直径为_ mm.(2)如图2所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化由此可以推断：电路中_(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了_(选填“短路”或“断路”)(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 .为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议解析：(1)使用螺旋测微器读取数据时，应先将紧固螺丝旋紧，即图中B，示数为041.00.01 mm0.410 mm.(2)将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，电压表的指针变化很小，而电流表的示数很小，说明电路中电阻很大，电压表的读数接近电源电动势，由此说明电压表串联在电路中，由此与电压表并联的金属丝没有接入电路，即电路中7、9接线柱之间，出现了断路故障(3)根据该电路可知，金属丝的电阻的测量值为58.7 ，而电流表的内阻约0.3 ，所以实验电路采用电流表外接法测电阻，而电压表的内阻约3 k，所以金属丝电阻远大于电流表内阻，应采用电流表内接法测金属丝的电阻误差较小，多次测量求平均值可以让测量误差减小，或者用UI图象作图求图线的斜率从而求出电阻答案：(1)B0.410(2)7、9断路(3)电流表改为内接，测量多组电流和电压值求平均值(或者用UI图象作图求图线的斜率从而求出电阻)6实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联测量实际电流表G1的内阻r1的电路如图所示供选择的仪器如下：待测电流表G1(05 mA ，内阻约300 )；电流表G2(010 mA，内阻约100 )；定值电阻R1(300 )；定值电阻R2(10 )；滑动变阻器R3(01 000 )；滑动变阻器R4(020 )；干电池(1.5 V)；电键S及导线若干(1)定值电阻应选_，滑动变阻器应选_(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图(3)补全实验步骤按电路图连接电路，将滑动触头移至最_端(选填“左”或“右”)；闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2；以I2为纵坐标、I1为横坐标，作出相应图象，如图所示(4)根据I2I1图象的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_解析：根据实验原理，待测电阻r1R，因为两电流表的量程之差与待测电流表的量程相当，所以与G1并联的定值电阻的阻值与r1差不多，约为300 ，可以使G1示数有较大范围变化减小误差，故定值电阻选R1；滑动变阻器用的是分压式接法，应选用阻值较小的变阻器，选R4.由r1R1R1，解得r1(k1)R1.答案：(1)(2)如图(3)左(4)r1(k1)R17(xx年山东卷)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7108 m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 ；电压表：量程3 V，内阻约9 k；滑动变阻器R1：最大阻值5 ；滑动变阻器R2：最大阻值20 ；定值电阻：R03 ；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选_(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至_端(填“a”或“b”)(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为_V.(4)导线实际长度为_m(保留2位有效数字)解析：(1)根据电阻定律可求得这部分铜导线的电阻大约为1.7 ，加上保护电阻约4.7 .由题意可知滑动变阻器采用限流接法，如果用R1做限流电阻，当将其阻值调到最大时电路中电流约为I A0.6 A，说明不能使用R1作为限流的滑动变阻器，应选用R2作限流的滑动变阻器，开始时作为限流用的滑动变阻器接入电路的电阻为最大值，故滑片应移至a端(2)结合电路图补充连接实物图如图所示(3)根据题图乙和电压表的量程可读得电压表的示数为2.30 V.(4)根据电阻定律R，L和RR0，两式联立解得L(R0)(3)m94 m.答案：(1)R2a(2)如图(3)2.30(2.29,2.31均正确)(4)94(93,95均正确)