2019年高考物理 名校模擬試題分項(xiàng)解析40熱點(diǎn) 專題30 測(cè)量電阻率實(shí)驗(yàn).doc

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專題30 測(cè)量電阻率實(shí)驗(yàn) 1.(9分) （2019廣東惠州第一次調(diào)研）為了測(cè)量某種材料制成的電阻絲Rx的電阻率，提供的器材有： A．電流表G，內(nèi)阻Rg＝120 Ω，滿偏電流Ig＝6 mA B．電壓表V，量程為0～6 V，內(nèi)阻約為1000Ω C．螺旋測(cè)微器，毫米刻度尺 D．電阻箱R0(0～99．99 Ω) E．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為5 Ω) F．電池組E(電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻約為0．05 Ω) G．一個(gè)開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干 (1) 用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值，當(dāng)用“10”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，應(yīng)該換用______擋(填“1”或“100”)，進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時(shí)位置如圖甲所示其讀數(shù)為 Ω； (2) 把電流表G與電阻箱并聯(lián)，改裝成量程為0～0．6 A的電流表使用，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0＝________Ω (保留3位有效數(shù)字) ； (3) 改裝好的電流表用符號(hào)“”表示，內(nèi)阻RA已知，用該電流表和所提供的實(shí)驗(yàn)器材較準(zhǔn)確測(cè)量電阻絲Rx的阻值，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖； (4) 測(cè)得電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻絲的直徑為D，電路閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片 到合適位置，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，測(cè)得金屬絲的電阻為Rx。寫(xiě)出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ＝____________ (L、D、Rx表示) 。 【實(shí)驗(yàn)攻略】（1）測(cè)量電阻一般采用伏安法，測(cè)量電阻率需要應(yīng)用電阻定律。 （2）電表改裝。電流表并聯(lián)電阻可擴(kuò)大量程，電流表并聯(lián)等于內(nèi)阻1/n倍的電阻，可使電流表量程擴(kuò)大到原來(lái)的n+1倍。電流表串聯(lián)電阻可改裝成電壓表，電壓表串聯(lián)等于n倍內(nèi)阻的電阻，可使電壓表量程擴(kuò)大到原來(lái)的n+1倍。 （2）根據(jù)歐姆定律，I=U/R，所以正確的圖線是②，由圖線求出電阻Rx=U/I=3/0.4Ω=7.5Ω。 3．（9分） （2018高考全國(guó)理綜III）一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻（R0=20.0 Ω）；可視為理想電壓表。S1為單刀開(kāi)關(guān)，S2位單刀雙擲開(kāi)關(guān)，E為電源，R為滑動(dòng)變阻器。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)： （1）按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖（a），將圖（b）中實(shí)物連線； （2）將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)位置，閉合S1； （3）將開(kāi)關(guān)S2擲于1端，改變滑動(dòng)變阻器動(dòng)端的位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2； （4）待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）； （5）重復(fù)步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)： 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 3.44 3.43 3.39 3.40 3.39 （6）利用上述5次測(cè)量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小數(shù)） 【參考答案】（1）電路如圖。（3分） （4）（-1）R0 （3分）（5）48.2 （3分） 【命題意圖】 本題主要考查電阻測(cè)量、歐姆定律、電路連接研及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。 5次測(cè)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）20.0Ω=48.2Ω。 4．（2018高考天津理綜）某同學(xué)用伏安法測(cè)定待測(cè)電阻Rx的阻值（約為10 kΩ），除了Rx，開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用： A．電壓表（量程0~1 V，內(nèi)阻約為10 kΩ） B．電壓表（量程0~10 V，內(nèi)阻約為100 kΩ） C．電流表（0~1 mA內(nèi)阻約為30 Ω） D．電流表（0~0.6 A，內(nèi)阻約為0.05 Ω） E．電源（電動(dòng)勢(shì)1.5 V，額定電流0.5 A，內(nèi)阻不計(jì)） F．電源（電動(dòng)勢(shì)12 V，額定電流2 A，內(nèi)阻不計(jì)） G．滑動(dòng)變阻器R0（阻值范圍0~10 Ω，額定電流2 A） ①為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，電壓表選用_________，電流表選用______________，電源選用______________。（均填器材的字母代號(hào)）； ②畫(huà)出測(cè)量Rx阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖。 ③該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確，從實(shí)驗(yàn)原理上看，待測(cè)電阻測(cè)量值會(huì)______________其真實(shí)值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是____________________________。 【參考答案】 ① B C F ②測(cè)量Rx阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖。 ③大于 電壓表的讀數(shù)大于待測(cè)電阻兩端實(shí)際電壓（其他正確表述也可） ③由于電流表的分壓，導(dǎo)致電壓測(cè)量值偏大，而電流準(zhǔn)確，根據(jù)Rx=U/I可知測(cè)量值偏大； 【點(diǎn)睛】 滑動(dòng)變阻器的分壓和限流接法的區(qū)別和選用原則： 區(qū)別：（1）限流接法線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耗能少；（2）分壓接法電壓調(diào)整范圍大，可以從0到路端電壓之間連續(xù)調(diào)節(jié)； （2）由于滑動(dòng)變阻器R阻值范圍只有0～20Ω，所以實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)成滑動(dòng)變阻器分壓接法。 【方法歸納】測(cè)量電阻的原理一般是利用歐姆定律。 6．（2019金考卷）(9分)在電子線路制作中常用到覆銅板，覆銅板是將補(bǔ)強(qiáng)材料(加入橡膠中可以顯著提高其力學(xué)性能的材料)浸以樹(shù)脂，一面或兩面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料，稱為覆銅箔層壓板，它是做印制電路板的基本材料，常叫基材。小明同學(xué)是電子制作愛(ài)好者，他想應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)來(lái)測(cè)量覆銅板的導(dǎo)電銅膜厚度。于是他從資料上查得導(dǎo)電銅膜的電阻率ρ＝1.7510－8 Ωm，并利用下列器材完成了這個(gè)實(shí)驗(yàn)： A.電源E(電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻不計(jì))； B．取待測(cè)長(zhǎng)方形覆銅板一塊，將兩個(gè)粗銅條A、B平行壓置在覆銅板的兩端，與覆銅板接觸良好，用作電極，如此就制成了待測(cè)電阻R(阻值約為2 Ω)； C．滑動(dòng)變阻器R1(總阻值約為10 Ω)； D．定值電阻R2(電阻值R2＝6 Ω)； E．毫米刻度尺和游標(biāo)卡尺； F．電壓表V (量程為6 V，內(nèi)阻很大)； G．電流表A (量程為0.6 A，內(nèi)阻約為5 Ω)； H．開(kāi)關(guān)K，導(dǎo)線若干。 (1)請(qǐng)?jiān)趫D甲的實(shí)物圖中完成實(shí)物連線，要求實(shí)驗(yàn)測(cè)量精度高。 (2)小明在接通電路之前，先用游標(biāo)卡尺測(cè)得覆銅板寬度d如圖乙所示，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為 mm。 (3)小明用毫米刻度尺測(cè)兩電極A、B間的距離L＝1.001 0 m。 (4)圖丙中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，請(qǐng)完成作圖。若所得圖線的斜率用k表示，則導(dǎo)電銅膜的電阻R＝ (用k及題中所給字母表示)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及I－U圖線求出導(dǎo)電銅膜的電阻R＝ Ω(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 (5)計(jì)算導(dǎo)電膜厚度h的值為 mm(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 【參考答案】：(1)如圖所示 (2) 8.02 (4)如圖所示 －R2 2.3 (5) 9.510－4 【命題意圖】 本題考查電阻率測(cè)量實(shí)驗(yàn)，意在考查考生電路設(shè)計(jì)與連接、圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能力。 （4）過(guò)盡可能多的點(diǎn)連接成直線。由I=可知，I—U圖像的斜率k=，解得導(dǎo)電銅膜的電阻R＝-R2.。I—U圖像的斜率k=0.5/4.15，R＝-R2=8.3Ω-6Ω=2.3Ω。 （5）由電阻定律，R＝ρ，解得導(dǎo)電膜厚度h的值為9.510－4mm． 7（2019河北衡水）(10分)用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值(阻值約為200Ω)，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材： 電源E：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)； 電流表A1：量程0～15mA，內(nèi)阻約為100Ω； 電流表A2：量程0～300μA，內(nèi)阻為1000Ω； 電壓表V：量程15V，內(nèi)阻約15kΩ； 滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0～20Ω； 定值電阻R2：阻值為9000Ω； 開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干。 (1)(2分)在實(shí)驗(yàn)中要求盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值，選擇的電表為 (填寫(xiě)器材代號(hào))。 (2)(4分)在圖甲虛線框中畫(huà)出完整測(cè)量Rx阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材代號(hào)。 (3)(4分)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，兩表的示數(shù)如圖乙所示，可讀出電流表A1的示數(shù)是 mA，電流表A2的示數(shù)是 μA。 【參考答案】 【命題意圖】本題考查伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)、電路設(shè)計(jì)、電流表讀數(shù)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。 【解題思路】【解題思路】(1)由于電壓表量程15V，遠(yuǎn)大于電源電壓，不能采用。待測(cè)電阻Rx的阻值約為200Ω，電源電壓3V，通過(guò)的最大電流大約為15mA，可以選擇量程0～15mA電流表A1測(cè)量電流，選擇量程0～300μA，內(nèi)阻為1000Ω的電流表A2串聯(lián)阻值為9000Ω的定值電阻R2，作為電壓表測(cè)量電壓；在實(shí)驗(yàn)中要求盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值，選擇的電表為A1和A2。（2）為了多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)成滑動(dòng)變阻器分壓接法。由于電流表A1的內(nèi)阻較大，約為100Ω，采用電流表外接電路測(cè)量。