2019-2020年高中物理 第三章 從電表電路到集成電路 第7課時 實(shí)驗(yàn)：電阻率同步課時檢測 滬科版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 第三章 從電表電路到集成電路 第7課時 實(shí)驗(yàn)：電阻率同步課時檢測 滬科版選修3-1 1．在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用多用電表測量，結(jié)果如圖1所示，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，并要求在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，在測量其電阻時應(yīng)選擇的電路是(　　) 圖1 2．在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d，用米尺測出金屬絲的長度L，金屬絲的電阻大約為5 Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率，為此取來兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導(dǎo)線及下列器材： A．電壓表0～3 V，內(nèi)阻10 kΩ B．電壓表0～15 V，內(nèi)阻50 kΩ C．電流表0～0.6 A，內(nèi)阻0.05 Ω D．電流表0～3 A，內(nèi)阻0.01 Ω E．滑動變阻器，0～10 Ω F．滑動變阻器，0～100 Ω (1)要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________(填選項(xiàng)前的序號)． (2)在方框中畫出測量電阻的原理圖． (3)實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)的實(shí)物接線如圖2所示，請指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯誤． 圖2 錯誤1：____________________________________________________________________， 錯誤2：_____________________________________________________________________. 3．在測定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，如提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計(jì)的干電池，被測金屬絲的直徑小于1 mm，長度約為80 cm，阻值約為3 Ω.使用的電壓表有3 V(內(nèi)阻約為3 kΩ)和15 V(內(nèi)阻約為15 kΩ)兩個量程，電流表有0.6 A(內(nèi)阻約為0.1 Ω)和3 A(內(nèi)阻約為0.02 Ω)兩個量程．供限流用的滑動變阻器有：A.0～10 Ω；B.0～100 Ω；C.0～1 500 Ω三種．可供選擇的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖3所示的甲、乙兩種． 圖3 (1)為減小電阻的測量誤差，應(yīng)選用____________圖所示的電路． (2)為了測量便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選用編號為____________的滑動變阻器． (3)電壓表的量程應(yīng)選用____________ V. (4)電流表的量程應(yīng)選用____________ A. 4．某同學(xué)在一次“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用米尺測出接入電路部分的金屬絲長度為L＝0.720 m，用螺旋測微器測出金屬絲直徑(刻度位置如圖4所示)，用伏安法測出金屬絲的電阻(阻值大約為5 Ω)，然后計(jì)算出該金屬材料的電阻率．在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲外，還有如下實(shí)驗(yàn)器材： 圖4 A．直流電源(電動勢約3 V，內(nèi)阻很小) B．電流表A(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125 Ω) C．電壓表V(量程0～3 V，內(nèi)阻3 kΩ) D．滑動變阻器(最大阻值20 Ω) E．開關(guān)、導(dǎo)線等 (1)從圖中讀出金屬絲的直徑為________ mm. (2)根據(jù)所提供的器材，在虛線框中畫出“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)電路圖． (3)若根據(jù)伏安法測出金屬絲的阻值為Rx＝4.0 Ω，則這種金屬材料的電阻率為________Ωm(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 5．在測定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，金屬導(dǎo)線長約0.8 m，直徑小于1 mm，電阻在5 Ω左右，實(shí)驗(yàn)步驟如下： (1)用米尺測量金屬導(dǎo)線的長度，測三次，求出平均值l，在金屬導(dǎo)線的不同位置用________測量直徑，求出平均值d. (2)用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻R.試把圖5中所給的器材連接成測量R的合適的電路．圖中電流表的量程為0～0.6 A，內(nèi)阻接近1 Ω，電壓表的量程為0～3 V，內(nèi)阻為幾千歐，電源的電動勢為6 V，滑動變阻器的阻值為0～20 Ω，在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處于正確位置． 圖5 (3)用上面測得的金屬導(dǎo)線長度l、直徑d和電阻R，可根據(jù)電阻率的表達(dá)式ρ＝________算出所測金屬的電阻率． 6．(xx北京21)在“測量金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)．待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm. (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖6所示，其讀數(shù)應(yīng)為________mm(該值接近多次測量的平均值)． 圖6 (2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動勢3 V，內(nèi)阻約1 Ω)，電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干．某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，記錄數(shù)據(jù)如下： 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖7中的____圖(選填“甲”或“乙”)． 圖7 (3)圖8是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據(jù)(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞． 圖8 (4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖9所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點(diǎn)．請?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U－I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)． 圖9 (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為______(填選項(xiàng)前的字母)． A．110－2 Ωm B．110－3 Ωm C．110－6 Ωm D．110－8 Ωm (6)任何實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差．本實(shí)驗(yàn)所用測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是__________(有多個正確選項(xiàng))． A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差 C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差 D．用U－I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差 答案 1．D　 2．(1)A　C　E (2) (3)錯誤1：導(dǎo)線接在了滑片上(應(yīng)接在金屬桿兩端的接線柱上) 錯誤2：電流表用成內(nèi)接法了(應(yīng)用外接法) 3．(1)甲　(2)A　(3)3　(4)0.6 4. (1)0.600 (2)如圖所示 (3)1.610－6 5．見解析 解析　(1)金屬導(dǎo)線的直徑用螺旋測微器測量． (2)連電路圖時，由于被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此應(yīng)采用電流表外接法，并且滑動變阻器采取限流式接法，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處在最大阻值處． (3)由電阻定律R＝ρ， 有ρ＝＝. 6．(1)0.398(0.395～0.399均正確) (2)甲　(3)見解析圖　(4)見解析圖 4．4(4.3～4.7均正確)　(5)C　(6)CD 解析　(3)如圖所示． (4)選盡可能多的點(diǎn)連成一條直線，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，如圖所示． 圖線的斜率反映了金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值Rx＝4.4 Ω.