2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练24实验:测定金属的电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线含解析2.wps
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1、实验:测定金属的电阻率 描绘小灯泡的伏安特性曲线 24 小题狂练 小题是基础 练小题 提分快 1.2019广东省汕头市潮南实验学校摸底测定一卷阻值约为30 的金属漆包线的长度, 实验室提供下列器材: A电流表 A:量程 0.6 A,内阻 RA 约为 20 B电压表 V:量程 15 V,内阻 RV 约为 4 k C学生电源 E:可提供 20 V 直流电压 D滑动变阻器 R1:阻值范围 010 E滑动变阻器 R2:阻值范围 0500 F电键 S 及导线若干 (1)为了较准确地测量该漆包线的电阻,滑动变阻器应选择_(选填“R1”或“R2”), 并将图 1 方框中的电路图补画完整 (2)根据正确的电路
2、图进行测量,某次实验中电压表与电流表的示数如图 2 和图 3 所示, 则电压表的读数 U 为_V,电流表的读数 I 为_A. (3)已知这种漆包线金属丝的直径为 d,材料的电阻率为 ,则这一卷漆包线的长度 L _(用 U、I、d、 表示) d2U 答案:(1)R1 电路图见解析 (2)13.5 0.46 (3) 4I 解析: (1)题目中给出的电源电压为 20 V,而给出的电压表量程为 15 V,为了便于控制,采用滑 动变阻器分压接法,故滑动变阻器选最大阻值较小的 D;由于电流表的内阻与漆包线的阻值相 差不多,测量电路应用电流表外接法,电路图如图所示;(2)电压表量程为 15 V,故最小分度
3、为 0.5 V,读数为 13.5 V,电流表量程为 0.6 A,最小分度为 0.02 A,则读数为 0.46 A;(3)由 1 U L L d2U 电阻公式可知:RL ,得漆包线的长度 L . I S d 4I 2 2 22019河北省名校联盟一测冬春季节降水量少,广东沿海附近江河水位降低,涨潮 时海水倒灌,出现所谓的“咸湖”现象,因此沿海地区城市自来水的离子浓度增高,水质受到 影响,为了研究“咸湖”出现的规律,某同学设计了一个检测河水电阻率的实验,他在一根均 匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图 1 所示,两电极相距 L0.314 m,其间充满 待测的河水,安装前他用如图 2 所示的
4、游标卡尺测量玻璃管的内径,结果如图 3 所示,他还选 用了以下仪器:量程 15 V、内阻约 300 k 的电压表;量程 300 A、内阻约 50 的电流表; 最大阻值为 1k 的滑动变阻器;电动势 E12V、内阻 r6 的电池,开关一只以及导线若 干图 4 坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的 8 个点表示他测得的 8 组电流 I、电压 U 的值,根 据以上材料完成以下问题 (1)测量玻璃管的内径时,应将图 2 中游标卡尺的 A、B、C 三部分中的_与玻璃管 内壁接触(填代号) (2)玻璃管的内径 d_mm. (3)图 5 中的实物仪器有一部分已连线,将其他部分连接成能测出图 4 数据的实物连
5、接图 (4)河水的电阻率 _(结果保留两位有效数字) 答案:(1)A (2)5.50 (3)见解析 (4)7.6 m 解析:(1)根据游标卡尺的使用方法可知,测量玻璃管内径时,应用题图 2 游标卡尺的 A 部分与玻璃管的内径接触(2)游标卡尺读数为 d5mm100.05mm5.50mm.(3)在测量水柱 2 的电阻时,滑动变阻器应用分压式接法,由题给数据知水柱的电阻远大于电流表内阻,所以电 流表应用内接法,实物连线图如图 1 所示(4)在坐标图中画出 UI 图线如图 2 所示,由 U 8 d2 L UI 图象可求出水柱电阻 R 1105 ,再 根据 S 及 R ,可 解 I 80 106 4
6、S d2R 3.14 5.50 1032 1 105 得 m7.6 m. 4L 4 0.314 32019江苏省苏州调研某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验过程中: (1)小组同学正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示, 则它们的读数依次是_mm、_A、_ V. (2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为 010 ,电流表内阻约几欧,电压表内阻 约几十千欧,电源为干电池组(不宜在长时间、大功率状况下使用),电源电动势 E4.5 V,内 阻较小,则 A、B 两电路图中,_(选填字母符号)电路为本次实验应当采用的电路,但 用此电路测量的金属丝电阻会偏_(选填“大”或
7、“小”) 3 (3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值 RA2.0 ,那么能准确测量出金属丝电阻 Rx 的电路应是两电路图中的_(选填字母代号),使用该电路实验时,电流表示数为 I、电 压表示数为 U,则金属丝电阻 Rx_(用题中字母代号表示) U 答 案:(1)0.999(0.9981.000) 0.42 2.27(2.252.29) (2)A 小 (3)B RA I 解 析:(1)螺旋测微器固定部分为 0.5 mm,可动部分可估读为 49.90.01 mm,故读数为:0.5 mm49.90.01mm0.999mm;电流表量程为 0.6A,则最小刻度为 0.02A,故读数为 0.42A; 电
8、压表量程为 3 V,最小刻度为 0.1 V,故读数为 2.27 V(2)因电源不能在大功率下长时间使 用,则本实验中滑动变阻器应采用限流接法;同时电压表内阻较大,由以上读数可知,待测电阻 的阻值约为 5 ,故采用电流表外接法误差较小;在实验中电压表示数准确,但电流测量的是 干路电流,故电流表示数偏大,则由欧姆定律得出的结果偏小所以选 A 电路,此电路测量的 金属丝电阻会偏小(3)因已知电流表内阻的准确值,则可以利用电流表内接法准确求出待测 U U 电阻, 故应选 B 电路;待测电阻及电流表的总电阻 R总 ,则待测电阻 RxR总RA RA. I I 42019四川省龙泉一中模拟要测量某种合金丝的
9、电阻率 (1)若合金丝长度为 L,直径为 D,阻值为 R,则其电阻率 _.用螺旋测微器测 合金丝的直径如图甲所示,读数为_mm. (2)图乙是测量合金丝阻值的原理图,S2是单刀双掷开关根据原理图在图丙中将实物图 补充完整 (3)闭合 S1,当 S2处于位置 a 时,电压表和电流表的示数分别为 U11.35 V,I10.30 A; 当 S2处于位置 b 时,电压表和电流表的示数分别为 U20.92 V,I20.32 A根据以上测量数 4 据判断,当 S2处于位置_(选填“a”或“b”)时,测量相对准确,测量值 Rx _(结果保留两位有效数字) RD2 答案:(1) 0.650 (2)实物图见解析
10、 (3)b 2.9 4L L L RD2 解析:(1)合金丝电阻:R ,则电阻率: ;由题图甲可知,其 S D 4L 2 2 U 1.350.92 读数为:0.5 mm15.00.01 mm0.650 mm;(2)实物图如图所示;(3)根据| | U1 1.35 I 0.320.30 0.32,而 0.07,可知,电压表变化较大,电流表内阻影响较大,因此电流 I1 0.30 0.92 表必须外接, 即 S2处于位置 b,根据欧姆定律,则有:Rx 2.9 . 0.32 52019山西省忻州一中模拟要测绘一个标有“3V 1.5 W”的小灯泡的伏安特性曲线, 备有下列器材: A电压表(量程 3 V,
11、内阻约 6 k); B电压表(量程 15 V,内阻约 30 k); C电流表(量程 0.6 A,内阻约 0.5 ); D电流表(量程 3 A,内阻约 0.1 ); E滑动变阻器(阻值范围 05 ); F滑动变阻器(阻值范围 0100 ); G直流电源(3 V,内阻不计); H开关、导线若干 (1)要求多次测量并使电压表读数从零开始连续可调,上述器材中电压表应选用 _;电流表应选用_;滑动变阻器应选用_(以上均填写器 材前字母) (2)请将图甲中的实物电路图用笔画线代替导线补充完整 5 (3)图乙为某同学根据正确的实验电路所测的几组数据画出的 UI 图象,图象是一条曲线 而不是直线的原因是_;从
12、图象中可求得小灯泡电压为 1.8 V 时小灯泡 的实际功率为_ W. 答案:(1)A C E (2)实物图连接见解析 (3)小灯泡的电阻会随温度的升高而增大 0.72 U P 1.5 解析:(1)灯泡额定电压为 3 V,故电压表应选择 3 V 量程的 A;由 P 可知,I A I U 3 0.5 A,故电流表应选择 C;本实验要求电流从零开始调节,滑动变阻器应采用分压接法,故 滑动变阻器应选用最大阻值较小的 E.(2)本实验采用滑动变阻器分压接法,同时因灯泡内阻较 小,故应选用电流表外接法;如图所示(3)灯泡电阻随温度的升高而增大,因此图象为曲 线;当电压为 1.8 V 时,电流为 0.4 A
13、,则功率 PUI1.80.4 W0.72 W. 62019河北省承德二中模拟某同学描绘小灯泡的伏安特性曲线,实验器材有: 电压表 :量程为 3 V,内阻为 3 k 电流表 :量程为 0.6 A,内阻约为 2 定值电阻 R0:阻值为 1 k 小灯泡 L:额定电压为 3.8 V 6 滑动变阻器 R:阻值范围为 010 电池 E:电动势为 6 V 开关 S,导线若干 该同学按如图甲所示的电路进行实验,通过正确实验操作和读数,得到了几组电压表的示 数和电流表的示数,部分数据如下表: 电流(A) 0.085 0.155 0.212 0.235 0.278 0.315 电压(V) 0.17 0.60 1.
14、20 1.50 2.10 2.70 (1)当电压表示数为 1.20 V 时,小灯泡两端的电压为_V(保留三位有效数字) (2)在图乙中画出小灯泡的伏安特性曲线 (3)若把这个小灯泡与电动势为 3 V、内阻为 10 的干电池连接成闭合电路,此时小灯泡 的电阻为_,实际功率为_W(结果保留两位有效数字) 答案:(1)1.60 (2)见解析 (3)6.6 0.21 解析:(1)由题图甲可知,电压表与定值电阻串联后并联接在灯泡两端,则灯泡的实际电 UV 1.20 压为电压表 两端电压与定值电阻两端电压之和,则可知 U1 (RVR0) (31) V RV 3 1.60 V;(2)根据表中数据利用描点法可
15、得出对应的 IU 图象,如图所示;(3)若把这个小灯泡 与电动势为 3V、内阻为 10 的干电池连接成闭合电路,电池的路端电压与灯泡两端的电压相 等,作出电源的伏安特性曲线,则两图线的交点表示灯泡的工作点,由图可知,灯泡的电压为 1.18 U 1.18 V,电流为 0.18 A;由欧姆定律可知,灯泡内阻 RL 6.6 ,灯泡的功率 PUI I 0.18 1.180.18 W0.21 W. 7 24 课时测评 综合提能力 课时练 赢高分 1.2018全国卷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(R020.0 ); 可视为理想电压表;S1为单刀开关,S
16、2为单刀双掷开关;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的位置,闭合 S1; (3)将开关 S2掷于 1 端,改变滑动变阻器滑动端的位置,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: 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 U2 U1 3.44 3.4
17、3 3.39 3.40 3.39 U2 (6)利用上述 5 次测量所得 的平均值,求得 Rx_ .(保留 1 位小数) U1 答案:(1)实物连线如图 8 U2 (4)( 1)R0 (6)48.2 U1 解析:(1)根据原理图,沿电流的流向依次连接 先将 E、R、S1连接起来,组成闭合回路 将 R0、Rx与 R 连接起来 将 、S2与 Rx连接起来 (4)由于 为理想电压表,故 S2接 1、或接 2 时流过 R0、Rx的电流相等 根据部分电路欧姆定律和串联电路的特点得 U1 U2 R0 R0Rx U2 解得 Rx( 1)R0 U1 U2 U2 (6)将各次的U 1代入 R x( 1)R0得 U
18、1 Rx148.8 Rx248.6 Rx347.8 Rx448.0 Rx547.8 Rx1Rx2Rx3Rx4Rx5 然后求平均 值,即 Rx 48.2 . 5 22018全国卷 某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在 2580范围内某热敏 电阻的温度特性所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻 RT,其标称值(25 时的阻值)为 900.0 ;电源 E(6 V,内阻可忽略);电压表 (量程 150 mV);定值电阻 R0(阻值 20.0 ),滑动变阻器 R1(最大阻值为 1 000 );电阻箱 R2(阻值范围 0999.9 );单刀开 关 S1,单刀双掷开关 S2. 实验时,先按图
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