2019年高考物理 名校模拟试题分项解析40热点 专题30 测量电阻率实验.doc

专题30 测量电阻率实验1.(9分) （2019广东惠州第一次调研）为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：A电流表G，内阻Rg120 ，满偏电流Ig6 mAB电压表V，量程为06 V，内阻约为1000C螺旋测微器，毫米刻度尺D电阻箱R0(09999 )E滑动变阻器R(最大阻值为5 ) F电池组E(电动势为6 V，内阻约为005 ) G一个开关S和导线若干(1) 用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_挡(填“1”或“100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示其读数为 ；(2) 把电流表G与电阻箱并联，改装成量程为006 A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R0_ (保留3位有效数字) ；(3) 改装好的电流表用符号“”表示，内阻RA已知，用该电流表和所提供的实验器材较准确测量电阻丝Rx的阻值，请在图乙中画出实验电路图；(4) 测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为D，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，读出电压表和电流表的示数，测得金属丝的电阻为Rx。写出计算电阻率的表达式_ (L、D、Rx表示) 。【实验攻略】（1）测量电阻一般采用伏安法，测量电阻率需要应用电阻定律。（2）电表改装。电流表并联电阻可扩大量程，电流表并联等于内阻1/n倍的电阻，可使电流表量程扩大到原来的n+1倍。电流表串联电阻可改装成电压表，电压表串联等于n倍内阻的电阻，可使电压表量程扩大到原来的n+1倍。 （2）根据欧姆定律，I=U/R，所以正确的图线是，由图线求出电阻Rx=U/I=3/0.4=7.5。3（9分）（2018高考全国理综III）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0 ）；可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2；（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_（用R0、U1、U2表示）；（5）重复步骤（3），得到如下数据：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39（6）利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx=_。（保留1位小数）【参考答案】（1）电路如图。（3分）（4）（-1）R0 （3分）（5）48.2 （3分）【命题意图】 本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。5次测量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）20.0=48.2。4（2018高考天津理综）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10 k），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A电压表（量程01 V，内阻约为10 k）B电压表（量程010 V，内阻约为100 k）C电流表（01 mA内阻约为30 ）D电流表（00.6 A，内阻约为0.05 ）E电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）F电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）G滑动变阻器R0（阻值范围010 ，额定电流2 A）为使测量尽量准确，电压表选用_，电流表选用_，电源选用_。（均填器材的字母代号）；画出测量Rx阻值的实验电路图。该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_。【参考答案】 B C F 测量Rx阻值的实验电路图如图。 大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压（其他正确表述也可）由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据Rx=U/I可知测量值偏大；【点睛】滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则：区别：（1）限流接法线路结构简单，耗能少；（2）分压接法电压调整范围大，可以从0到路端电压之间连续调节； （2）由于滑动变阻器R阻值范围只有020，所以实验电路设计成滑动变阻器分压接法。【方法归纳】测量电阻的原理一般是利用欧姆定律。6（2019金考卷）(9分)在电子线路制作中常用到覆铜板，覆铜板是将补强材料(加入橡胶中可以显著提高其力学性能的材料)浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板，它是做印制电路板的基本材料，常叫基材。小明同学是电子制作爱好者，他想应用所学的物理知识来测量覆铜板的导电铜膜厚度。于是他从资料上查得导电铜膜的电阻率1.75108 m，并利用下列器材完成了这个实验：A.电源E(电动势为6 V，内阻不计)；B取待测长方形覆铜板一块，将两个粗铜条A、B平行压置在覆铜板的两端，与覆铜板接触良好，用作电极，如此就制成了待测电阻R(阻值约为2 )；C滑动变阻器R1(总阻值约为10 )；D定值电阻R2(电阻值R26 )；E毫米刻度尺和游标卡尺；F电压表V (量程为6 V，内阻很大)；G电流表A (量程为0.6 A，内阻约为5 )；H开关K，导线若干。(1)请在图甲的实物图中完成实物连线，要求实验测量精度高。(2)小明在接通电路之前，先用游标卡尺测得覆铜板宽度d如图乙所示，则游标卡尺的读数为 mm。(3)小明用毫米刻度尺测两电极A、B间的距离L1.001 0 m。(4)图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请完成作图。若所得图线的斜率用k表示，则导电铜膜的电阻R (用k及题中所给字母表示)，根据实验数据及IU图线求出导电铜膜的电阻R (计算结果保留两位有效数字)。 (5)计算导电膜厚度h的值为 mm(计算结果保留两位有效数字)。【参考答案】：(1)如图所示 (2) 8.02(4)如图所示 R2 2.3 (5) 9.5104【命题意图】 本题考查电阻率测量实验，意在考查考生电路设计与连接、图像法处理实验数据能力。（4）过尽可能多的点连接成直线。由I=可知，IU图像的斜率k=，解得导电铜膜的电阻R-R2.。IU图像的斜率k=0.5/4.15，R-R2=8.3-6=2.3。（5）由电阻定律，R，解得导电膜厚度h的值为9.5104mm 7（2019河北衡水）(10分)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200)，实验室提供如下器材：电源E：电动势3V，内阻忽略不计；电流表A1：量程015mA，内阻约为100；电流表A2：量程0300A，内阻为1000；电压表V：量程15V，内阻约15k；滑动变阻器R1：阻值范围020；定值电阻R2：阻值为9000；开关S、导线若干。(1)(2分)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值，选择的电表为 (填写器材代号)。(2)(4分)在图甲虚线框中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。 (3)(4分)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图乙所示，可读出电流表A1的示数是 mA，电流表A2的示数是 A。【参考答案】【命题意图】本题考查伏安法测电阻实验、电路设计、电流表读数及其相关知识点。【解题思路】【解题思路】(1)由于电压表量程15V，远大于电源电压，不能采用。待测电阻Rx的阻值约为200，电源电压3V，通过的最大电流大约为15mA，可以选择量程015mA电流表A1测量电流，选择量程0300A，内阻为1000的电流表A2串联阻值为9000的定值电阻R2，作为电压表测量电压；在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值，选择的电表为A1和A2。（2）为了多测几组数据，设计成滑动变阻器分压接法。由于电流表A1的内阻较大，约为100，采用电流表外接电路测量。