高三物理总复习 7-4实验（一）测定金属的电阻率同步练习 新人教版

1 7 47 4 实验实验 一一 测定金属的电阻率测定金属的电阻率 实验实验 二二 描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线 一 选择题 1 测定金属的电阻率 实验中 以下操作中错误的是 A 用米尺测量金属丝的全长三次 算出其平均值 B 用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径 算出其平均值 C 用伏安法测电阻时采用电流表内接线路 多次测量后算出平均值 D 实验中保持金属丝的温度不变 答案 AC 解析 应量出金属丝接入电路中的有效长度 而不是全长 金属丝的电阻很小 与 电压表内阻相差很大 使金属丝与电压表并联 电压表对它分流作用很小 应采用电流表 外接法 故 AC 操作错误 二 非选择题 2 1 如图甲所示 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 同组同学已经完成部 分导线的连接 请你在实物接线图中完成余下导线的连接 2 某同学从标称为 220V 25W 220V 300W 220V 500W 的 3 只灯泡中任选一 只 正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示 该灯泡的阻值是 标称的额 定功率为 W 答案 1 连线如图 2 2 160 25 3 2011 武汉模拟 在做 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验时 所用器材有 电动 势为 6V 的电源 额定电压为 2 5V 的小灯泡 以及符合实验要求的滑动变阻器 电表 开 关和导线 要求能测出尽可能多组数据 图甲是没有连接完整的实物电路 已连接好的导 线有a b c d e f六根 1 请你用笔画线代替导线 将实物电路连接完整 2 连好电路 闭合开关 移动变阻器滑片P 发现小灯泡始终不亮 但电压表有示数 电流表几乎不偏转 则故障的原因可能是 3 排除故障后闭合开关 移动滑片P到某处 电压表的示数为 2 2V 要测量小灯泡 的额定功率 应将滑片P向 端滑动 选填 左 右 4 通过移动滑片P 分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数 并绘制成了如图 乙所示的U I图象 根据U I图象提供的信息 可计算出小灯泡的额定功率是 3 W 5 图线是曲线而不是过原点的直线 原因是 答案 1 连线如图所示 2 c段导线断路或灯泡损坏 3 右 4 0 5 5 小灯泡的电阻会随温度的升高而增大 4 2011 宁德模拟 利用内阻为 1 的电流表 内阻为 5k 的电压表等如图所示的 器材 测量一根粗细均匀的阻值约为 5 的合金丝的电阻率 1 已知电源的电动势为 6V 滑动变阻器的阻值为 0 20 用实线代替导线 将图中 的器材连接成实物电路图 要求尽量避免交叉 电流表 电压表应该选择合适的量程 4 2 实验时螺旋测微器测量该合金丝的直径 米尺测量合金丝的长度 电流表 电压表 的读数如图所示 由图可以读出合金丝的直径d mm 合金丝的长度 l cm 流过合金丝的电流强度I A 合金丝两端的电压U V 3 合金丝的电阻率 答案 1 如图所示 2 0 200 35 00 0 44 2 15 3 4 4 10 7 m 解析 1 由于合金丝的电阻比电压表的内阻小得多 与电流表的内阻相当 因此采 用电流表外接法 由于滑动变阻器的总电阻大于金属丝的电阻 因此滑动变阻器采用限流 式接法 由电源的电动势为 6V 因此电压表应该选择 接线柱和 3 接线柱 电路 中的最大电流为 0 6A 因此电流表应选择 接线柱和 0 6 接线柱 实物连线图如 图所示 2 略 3 R S 2 解得 4 4 10 7 m l S d 2 4 在测定金属丝的电阻率的实验中 1 用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示 该金属丝的直径为 mm 5 2 已知金属丝的电阻约为 10 现备有下列器材供测量金属丝的电阻时选用 应选 用的器材有 只填序号 A 量程是 0 6A 内阻约为 0 5 的电流表 B 量程是 3A 内阻约为 0 1 的电流表 C 量程是 3V 内阻约为 6k 的电压表 D 量程是 15V 内阻约为 30k 的电压表 E 阻值为 0 1k 额定电流为 0 5A 的滑动变阻器 F 阻值为 0 20 额定电流为 2A 的滑动变阻器 G 蓄电池 6V H 开关一个 导线若干 3 画出用伏安法测上述金属丝电阻的电路 答案 1 0 350 2 A C F G H 3 画电路时 还要确定内外接法 因RV Rx 6000 10 600 Rx RA 20 所以应选电 流表外接法 如图所示 解析 1 0 350 2 显然 G H 是唯一的必选器材 选电流表 估算的最大电流Imax 0 6A 选 A 选电压表 D 项电压表量程过大 由 6V 15V 1 2 5 知 电压表指针偏转范围 0 1 2 5 不足 1 3 误差较大 C 项电压表虽量 程小些 但我们可通过变阻器调控 使总电流在 0 3A 以下 这时 A 项电流表指针可接近半 6 偏 可见应选 C 选滑动变阻器 由上述所选电压表要求 滑动变阻器必须采用分压电路 应选 F 项变 阻器 显然 0 1000 的变阻器阻值太大 变化不明显 也不易操作 既可能烧坏电表 也会损坏本身 6 2011 江西重点中学模拟 某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特 性 现有器材 直流恒流电源 在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小 电 压表 待测元件 保温容器 温度计 开关和导线等 1 若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性 请你在对应图中用笔连线画出 实物连接图 2 实验的主要步骤 a 正确连接电路 在保温容器中注入适量冷水 接通电源 调节并记录电源输出的电 流值 b 在保温容器中添加少量热水 待温度稳定后 闭合开关 记录 和 断开开关 c 重复第 b 步操作若干次 测得多组数据 7 3 实验小组测得该元件在不同温度下的阻值 并据此绘得上图的R t关系图线 请 根据图线写出该元件的R t关系式 R 4 由以上方法测得的电阻值比它的真实值偏 5 如果实验室提供的恒定电流电源的输出电流为 65mA 但没有合适的电压表 应选 用如下哪组器材测量热敏元件上的电压 填序号 A 电压表 V1 量程 3V 内阻 3k 定值电阻 R1 6k B 电压表 V2 量程 5V 内阻 5k 定值电阻 R2 10k C 电压表 V3 量程 10V 内阻 10k 定值电阻 R3 1k 答案 1 如图所示 2 电压表示数 温度计示数 3 100 1 6t 其中 100 1 1 6 0 1 均可 4 小 5 B 解析 1 电压表与热敏元件并联测热敏元件电压 其他组成串联电路 如图所示 2 因为要测量该元件在不同温度下的阻值 所以要记录温度计示数和电压表示数 电 压表示数与电源输出的电流值的比值就是热敏元件的阻值 3 延长题图的R t关系图线 图略 找到图线与R轴的交点约为 100 在图线上 找两点求斜率 约为 1 6 所以R 100 1 6t 4 上述电路测量出来的值是电压表与热敏元件并联后的阻值 所以比它的真实值偏 小 5 由图线可知 热敏元件两端的电压约为 6 14V 所以相当于要选择合适的器材 改装成量程为 15V 的电压表 所以只有 B 组符合要求 5 图 甲 为某同学测定额定电压为 2 5V 的小灯泡的I U图线的实验电路图 8 1 根据电路图 将图 乙 中的实物连接成完整的实验电路 2 开关 S 闭合之前 图 乙 中滑动变阻器的滑片应该置于 选填 A端 B 端 或 AB正中间 3 已知小灯泡灯丝在 27 时电阻值约为 1 5 并且其电阻值与灯丝的热力学温度成 正比 热力学温度T与摄氏温度t的关系为T 273K t 根据图 丙 画出的小灯泡I U 特性曲线 估算该小灯泡以额定电压工作时的温度约为 保留两位有效数字 答案 1 见解析 2 A端 3 1 5 103 解析 1 如图 9 2 S 闭合之前 滑片应置于A端 3 由图象知 当U 2 5V 时 电流I 0 28A 电阻 R 9 由题知 电阻值与灯丝的热力学温度成正比 故有 U I 27 273 1 5 T 9 解得T 1800K t 1 5 103 6 2011 唐山模拟 为了确定一卷金属漆包线的长度 可通过测定其电阻值和去掉漆 层后金属导线的直径来实现 现仅有下列器材 待测漆包线 电阻值RL在 40 50 之间 其材料的电阻率 1 7 10 8 m 电流表 量程 1mA 内阻RA 50 电压表 量程 6V 内阻RV 4k 电源E 电动势约 9V 内阻不计 滑动变阻器R 阻值范围 0 10 螺旋测微器 开关 S 导线若干 1 若这卷漆包线的电阻值为RL 金属导线的直径为d 金属电阻率为 则这卷漆 包线的长度L 用RL d 表示 2 为了尽可能准确地测定RL 要求两电表指针偏转至少达到满刻度的一半 某同学 设计了以下四种不同的电路 其中合理的是 10 3 实验中测得d 0 200mm 按合理的电路测量时 电流表和电压表的读数如图所示 则电流表的读数为 mA 电压表的读数为 V 可求得该金属漆包线的长度 L m 答案 1 2 C 3 0 60 4 8 92 d2RL 4 解析 本题是通过测金属导线的电阻来测金属导线的长度 考查测量原理 测量电 11 路方案的选择 电表的读数及实验数据的处理 由RL 得L L S L d 2 2 RLd2 4 要准确地测量电阻RL 应考虑电流表的内外接 同时要使两电表的刻度至少达到满刻度的 一半 应选用滑动变阻器的分压接法 7 2011 海淀模拟 在 描绘小电珠的伏安特性曲线 的实验中 可供选择的实验仪 器如下 器材规格器材规格 小电珠标有 3 8V 0 3A 字样 滑动变阻器R1 最大阻值 10 额定 电流 1 0A 电压表 V量程 0 5V 内阻约 5k 滑动变阻器R2 最大值 1k 额定电 流 0 5A 电流表 A1量程 0 100mA 内阻约 4 直流电源E 电动势约为 6V 内阻 约为 0 5 电流表 A2 量程 0 500mA 内阻约 0 4 导线 电键等 1 在上述器材中 滑动变阻器应选 电流表应选 2 在图甲中用笔画线代替导线 把实验仪器连接成完整的实验电路 3 利用实验中得到的实验数据在I U坐标系中 描绘出了图乙所示的小电珠的伏安 特性曲线 根据此图给出的信息 可以判断出图丙中正确的是 图中P为小电珠功率 12 答案 1 R1 A2 2 见解析图 3 BD 解析 1 为方便电路调节 滑动变阻器应选择R1 小电珠正常工作时I额 0 3A 300mA 100mA 故电流表应选 A2 2 因为要求小电珠上的电压从 0 开始增大 应选用分压电路 而小电珠正常工作时R 灯 13 RV 5k 故电流表应选择外接法 其实验电路如图所示 U I 3 8 0 3 13 3 在I U图象中 图线斜率逐渐减小 小电珠的R逐渐增大 由P 知在P U2图 U2 R 象中 图线的斜率 应逐渐减小 故 B 正确 由P I2R知在P I2图象中图线斜率R应逐 1 R 渐增大 故 D 正确 10 2011 山东 某同学利用图甲所示电路 探究了电源在不同负载下的输出功率 1 所得实验数据如下表 请画出U I的图象 U V1 961 861 801 841 641 56 I A0 050 150 250 350 450 55 2 根据所画U I的图象 可求得电流I 0 20A 时电源的输出功率为 W 保 留两位有效数字 3 实验完成后 该同学对实验方案进行了反思 认为按图甲电路进行实验操作的过程 中存在安全隐患 并对电路重新设计 在图乙所示的电路中 你认