【優(yōu)化方案】2012高考物理總復(fù)習(xí) 第10章 實(shí)驗(yàn)十二測(cè)定金屬的電阻率知能優(yōu)化演練 大綱人教版

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1、 測(cè)定金屬的電阻率 1．“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯(cuò)誤的是(　　) A．用米尺量出金屬絲的全長(zhǎng)三次，算出其平均值 B．用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值 C．用伏安法測(cè)電阻時(shí)采用電流表內(nèi)接法，多次測(cè)量后算出平均值 D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變 解析：選AC.應(yīng)量出金屬絲接入電路中的有效長(zhǎng)度，而不是全長(zhǎng)；金屬絲的電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯(lián)，電壓表對(duì)它的分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法．故A、C操作錯(cuò)誤． 2．分別用圖10－4－14甲、乙兩種電路測(cè)量同一未知電阻的阻值．圖甲中兩表的示數(shù)分別為3 V、4

2、 mA，圖乙中兩表的示數(shù)分別為4 V、3.9 mA，則待測(cè)電阻Rx的真實(shí)值為(　　) 圖10－4－14 A．略小于1 kΩ　　　　　　B．略小于750 Ω C．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω 解析：選D.先判斷采用的測(cè)量方法，由于在兩種不同的接法中電壓表的示數(shù)變化大，說明測(cè)量的是小電阻，這樣電流表分壓較大，應(yīng)該采用甲圖進(jìn)行測(cè)量比較準(zhǔn)確．甲圖中測(cè)量值較真實(shí)值偏?。? 3．(2010年高考安徽理綜卷)(1)在測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖10－4－15甲所示，讀數(shù)為________mm. (2)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量小球的直徑，示數(shù)如圖乙所

3、示，讀數(shù)為________cm. 圖10－4－15 解析：(1)固定刻度部分讀數(shù)為0.5 mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為11.7×0.01 mm＝0.117 mm，則螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0.5 mm＋0.117 mm＝0.617 mm(0.616 mm～0.619 mm都對(duì))． (2)主尺上的讀數(shù)為0.6 cm，游標(biāo)尺上的第15條刻線與主尺的某一刻線對(duì)齊，游標(biāo)尺讀數(shù)為15×0.05 mm＝0.75 mm，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為0.6 cm＋0.075 cm＝0.675 cm. 答案：(1)0.617(0.616～0.619)　(2)0.675 圖10－4－16 4．在“測(cè)定金屬的電阻率

4、”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖10－4－16所示，用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l＝1.000 m．金屬絲的電阻大約為5.0 Ω.先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬的電阻率． (1)從圖中讀出金屬絲的直徑為______mm. (2) 在用伏安法測(cè)定金屬絲的電阻時(shí)，除被測(cè)金屬絲外，還有以下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材： A．直流電源：電動(dòng)勢(shì)約4.5 V，內(nèi)阻很??； B．直流電壓表 V：量程0～3 V，內(nèi)阻3 kΩ； C．直流電流表A1：量程0～0.6 A，內(nèi)阻0.125 Ω； D．直流電流表A2：量程0～3.0 A，內(nèi)阻0.025 Ω； E．滑動(dòng)變阻器R1

5、：最大阻值10 Ω； F．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值50 Ω； G．開關(guān)、導(dǎo)線若干． 在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是________，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是________． (3)根據(jù)所選的器材和實(shí)驗(yàn)電路圖，在圖10－4－17中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路． 圖10－4－17 答案：(1)(0.520±0.002)　(2)A1　R1　(3)如圖所示 5．(2010年高考天津理綜卷)要測(cè)量電壓表V1的內(nèi)阻RV，其量程為2 V，內(nèi)阻約2 kΩ.實(shí)驗(yàn)室提供的器材有： 電流表A，量程0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω； 電壓表V2，量程5 V，內(nèi)阻約5 kΩ；

6、定值電阻R1，阻值30 Ω； 定值電阻R2，阻值3 kΩ； 滑動(dòng)變阻器R3，阻值100 Ω，額定電流1.5 A； 電源E，電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻約0.5 Ω； 開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干． (1)有人擬將待測(cè)電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測(cè)量電路中，測(cè)出V1的電壓和電流，再計(jì)算出RV.該方案實(shí)際上不可行，其最主要的原因是________； 圖10－4－18 (2)請(qǐng)從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻RV的實(shí)驗(yàn)電路．要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)須在同一電路中，且在不增減元件的條件下完成．試畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖(圖10－4－18中電源與開關(guān)已連好)，并標(biāo)出所選元件

7、的相應(yīng)字母代號(hào)； (3)由上問寫出V1內(nèi)阻RV的表達(dá)式，說明式中各測(cè)量量的物理意義． 答案：(1)電流表A不能準(zhǔn)確測(cè)量出流過電壓表V1的電流 (2)測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻RV的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示 (3)RV＝ U1表示V1的電壓　U2表示V1和R2串聯(lián)的總電壓 6．(2010年高考四川理綜卷)在物理興趣小組活動(dòng)中，一同學(xué)利用下列器材設(shè)計(jì)并完成了“探究導(dǎo)體阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)． 圖10－4－19 電壓表V1　　　量程3 V　　　　內(nèi)阻約為900 Ω 電壓表V2 量程10 V 內(nèi)阻約為3 kΩ 電流表A 量程60 mA 內(nèi)阻約為5 Ω 電源E1 電動(dòng)勢(shì)1.5

8、V 內(nèi)阻約為0.2 Ω 電源E2 電動(dòng)勢(shì)4.5 V 內(nèi)阻約為0.4 Ω 滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10 Ω)、粗細(xì)均勻的同種電阻絲、開關(guān)、導(dǎo)線和刻度尺 其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．選取圖中器材，按示意圖連接電路 B．用伏安法測(cè)定電阻絲的阻值R C．用刻度尺測(cè)出電阻絲的長(zhǎng)度L D．依次減小電阻絲的長(zhǎng)度，保持電路其他部分不變，重復(fù)步驟B、C E．處理數(shù)據(jù)，根據(jù)下列測(cè)量結(jié)果，找出電阻絲阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系 L(m) 0.995 6 0.804 9 0.598 1 0.402 1 0.195 8 R(Ω) 104.8 85.3 65.2 46.6 27.1 為使實(shí)

9、驗(yàn)盡可能準(zhǔn)確，請(qǐng)你對(duì)上述步驟中畫線處加以改進(jìn)． (Ⅰ)________________________________________________________________________ (Ⅱ)________________________________________________________________________ 解析：(Ⅰ)由于電壓表的量程為3 V，為使測(cè)量誤差減小，電源應(yīng)改選E2. (Ⅱ)電阻絲長(zhǎng)度減小時(shí)，電阻較小，若采用電流表的內(nèi)接法，誤差較大，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)調(diào)整，即電流表采用外接法． 答案：(Ⅰ)電源改選E2 (Ⅱ)判斷電流表

10、的內(nèi)外接法，作出相應(yīng)調(diào)整 7．衡水中學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)們?cè)谧觥蹲詠硭娮杪实臏y(cè)定》課題時(shí)，在一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極，其間充滿待測(cè)的自來水，然后用如圖10－4－20甲所示電路進(jìn)行測(cè)量． 圖10－4－20 某同學(xué)選用的電學(xué)器材如下： 電壓表(量程15 V，內(nèi)阻約90 kΩ)、電流表(量程300 μA，內(nèi)阻約50 Ω)、滑動(dòng)變阻器(100 Ω，1 A)、電池組(電動(dòng)勢(shì)E＝12 V，內(nèi)阻r＝6 Ω)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干． 實(shí)驗(yàn)中測(cè)量情況如下： 安裝前他用圖乙(a)的游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙(b)所示． 測(cè)得兩電極相距L＝0.314 m. 實(shí)驗(yàn)中測(cè)得包

11、括0在內(nèi)的9組電流I、電壓U的值，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖10－4－21所示． 圖10－4－21 根據(jù)以上材料請(qǐng)回答下面的問題： (1)測(cè)量玻璃管內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)將圖乙(a)游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的__________與玻璃管內(nèi)壁接觸；玻璃管的內(nèi)徑d＝__________mm. (2)為保證安全，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至________端(選填M或N)． (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知他測(cè)得水柱的電阻R＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)；用水柱電阻R、玻璃管內(nèi)徑d、水柱長(zhǎng)度L表示自來水的電阻率ρ＝________. (4)該同學(xué)在完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，通過比較水柱電阻、電表內(nèi)阻時(shí)發(fā)

12、現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中的電路設(shè)計(jì)有不妥之處，會(huì)引起較大的系統(tǒng)誤差，于是他在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出了改進(jìn)意見，并畫出了改進(jìn)后的電路原理圖．請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)電路原理圖． 解析：(1)游標(biāo)卡尺中的A是用于測(cè)內(nèi)徑的，其讀數(shù)d＝30 mm＋15×0.05 mm＝30.75 mm. (2)滑動(dòng)變阻器分壓接法時(shí)，閉合開關(guān)時(shí)，分壓應(yīng)為零，即滑片應(yīng)置于M端． (3)根據(jù)圖作過原點(diǎn)的直線(使較多的點(diǎn)在直線上或平均分布于直線兩側(cè))，其斜率即為阻值R＝1.0×105Ω.根據(jù)R＝ρ得ρ＝. (4)由于被測(cè)電阻較大，故電流表應(yīng)內(nèi)接． 答案：(1)A　30.75　(2)M　(3)1.0×105　 (4)如圖所示 - 4 - 用心 愛心 專心