高中物理人教版1第二章恒定电流 第2章专题

第二章专题基础夯实一、选择题(单选题)1．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知，对实验结果的准确性影响最大的是eq\x(导学号50232514)(B)A．导线直径d的测量 B．电压U的测量C．电流I的测量 D．导线长度的测量解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径的平方，A正确。2．在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作正确的是eq\x(导学号50232515)(B)A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表面漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀去刮漆皮，而两端接头部分则用纱布打磨干净，以保证电路接触良好B．用米尺反复测量三次导线的总长度，求出平均值L，然后将导线接入测量电路中C．估计待测金属导线的总长，选择合适的仪器和实验电路D．合上开关S，不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流和电压数值，计算出导线的总电阻解析：用米尺反复测量三次接入电路中的导线的长度而不是总长度，B、C错；闭合开关前，滑动变阻器的有效阻值处于最大，合上开关S后逐步减小滑动变阻器接入电路的有效阻值，D错。二、非选择题3．(安徽黄山市2023～2023学年高二上学期期末)eq\x(导学号50232516)(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，如图甲所示，此示数为；(2)用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时，如图乙所示，此示数为。解析：(1)螺旋测微器的固定刻度为6mm，可动刻度为×0.01mm＝0.125mm，所以最终读数为6mm＋0.125mm＝6.125mm。(2)游标卡尺的主尺读数为61mm，游标尺上第14个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为14×0.05mm＝0.70mm，所以最终读数为：61mm＋0.70mm＝61.70mm。4．在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。千分尺示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则可读出该金属丝的直径是，金属丝的电阻值是Ω(要求保留3位有效数字)，除此以外，还需测量的物理量是__金属丝的长度__，电路选择电流表__外__(选填“内”或“外”)接法。eq\x(导学号50232517)解析：金属丝的直径：d＝1mm＋×40.0mm＝1.400mm。电压表、电流表的示数分别为和0.44A。由欧姆定律得：R＝eq\f,Ω≈Ω。由R＝ρeq\f(l,S)得金属丝的电阻率ρ＝eq\f(RS,l)，故除了电阻R、金属丝横截面积S需要测量外，还需要测量金属丝长度l。由于金属丝电阻较小，为减小误差，实验中应采用电流表的外接法。5．(河南省实验中学高二上学期期中)课外活动小组的同学设计了一个实验方案，用来测算缠绕螺线管的金属丝长度。已知缠绕螺线管的金属丝电阻较小，经查阅资料得知该金属丝的电阻率为ρ。eq\x(导学号50232518)(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图甲所示，可知金属丝的直径为d＝。(2)然后利用多用电表测缠绕螺线管的金属丝的电阻，将选择开关旋转到“Ω”挡的“×1”位置时，多用表指针指示位置如图乙所示，可知金属丝的电阻为R＝Ω(3)若测得的金属丝直径用d表示，电阻用R表示，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L＝__eq\f(d2πR,4ρ)__。解析：(1)读数为1.5mm＋×27.5mm＝1.775mm(2)读数为×1Ω＝Ω(3)由电阻定律R＝ρeq\f(L,S)得L＝eq\f(RS,ρ)，而横截面积S＝πr2＝eq\f(πd2,4)，所以L＝eq\f(d2πR,4ρ)6．(淄博市2023～2023学年高二上学期检测)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。eq\x(导学号50232519)(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和图(b)所示，长度为，直径为。(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下：(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最__大__处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；(b)将电阻箱R2的阻值调至最__大__(填“大”或“小”)；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；(3)由此可知，圆柱体的电阻为__1280__Ω。解析：(1)游标卡尺读数时要注意，游标零刻度线在5cm之后，第1根刻度与主刻线对齐，所读数为5cm＋0.1mm＝5.01cm；螺旋测微器读数为5.315mm。(2)滑动变阻器R1的阻值应置于最大，在S2拨向2之前应将电阻箱R2的阻值调到最大。(3)由等效替代可知圆柱体的电阻为1280Ω。能力提升非选择题1．如图所示，甲图为一段粗细均匀的圆柱形新型导电材料棒，阻值约为1kΩ，现测量该材料的电阻率。eq\x(导学号50232520)(1)在下列器材中选用合适器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻，应选__ADEFG__(填序号)。A．电流表A1：量程为10mA，内阻约为10ΩB．电流表A2：量程为3A，内阻约为ΩC．电压表V1：量程为15V，内阻约为30kΩD．电压表V2：量程为6V，内阻约为15kΩE．滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AF．低压直流电源：电压6V，内阻忽略G．电键K，导线若干(2)下图为实验电路图，请将实验电路图补充完整。答案：(2)如图所示解析：(1)因为电源电压为6V，所以电压表选V2，电路中最大电流I＝eq\f(E,R)＝6mA，故电流表选A，所以选用的器材为ADEFG。(2)因被测电阻R＝1kΩ，远大于电流表内阻和滑动变阻器的最大阻值，所以电流表内接，滑动变阻器用分压接法，电路图见答案。2．(福建漳州市长泰一中2023～2023学年高二上学期期中)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，部分步骤如下：eq\x(导学号50232521)(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数分别如图甲、乙所示，长度为，直径为。(2)为精确的测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻Rx(约320Ω)；电流表A1(量程0～15mA，内阻约30Ω)；电流表A2(量程0～3mA，内阻约50Ω)；电压表V1(量程0～3V，内阻约10kΩ)；电压表V2(量程0～15V，内阻约25kΩ)；直流电源E(电动势4V，内阻不计)；滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω)；滑动变阻器R2(阻值范围0～100Ω)；开关S；导线若干。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，则电流表应选__A1__，电压表应选__V1__，滑动变阻器应选__R1__(均选填器材代号)。(3)正确选择合适的仪器后请在图丙虚线框内画出测量用的正确电路图。(4)根据设计电路图同组同学已经完成部分导线的连接，请你在实物接线图(图丁)中完成余下导线的连接。答案：(3)电路图见解析图(4)实物电路图见解析图解析：(1)由图示游标卡尺可知，游标尺是10分度的，其精确度为0.1mm，则游标卡尺示数为：50mm＋3×0.1mm＝50.3mm＝5.03cm；由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为：5.0mm，可动刻度示数为：×0.01mm＝0.310mm，螺旋测微器读数为：5.0mm＋＝5.310mm；(2)电源电动势为4V，则电压表选择：V1；电路最大电流约为：I＝eq\f(U,R)＝eq\f(3,320)≈0.009375A＝，故电流表选择A1。要求测得多组数据进行分析，滑动变阻器采用分压式接法，用小电阻控制大电阻。为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；(3)待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，实验要测多组实验数据，因此滑动变阻器应采用分压接法，由于电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：(4)根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：3．某同学在做“自来水电阻率的测定”课题时，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，用如图甲所示电路进行测量，两电极相距L＝0.700m，其间充满待测的自来水，所需器材如下：eq\x(导学号50232522)电压表：量程15V，内阻约30kΩ电流表：量程300μA，内阻约50Ω滑动变阻器：100Ω，1A电池组：电动势E＝12V，内阻r＝6Ω单刀单掷开关一个、导线若干下表是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据。U/VI/μA2265109155190240实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图乙所示。根据以上材料请回答下面的问题：(1)玻璃管内径d的测量值为__3.080c(2)根据表中数据在如图所示的坐标中作出U－I图象，根据图象求出电阻R＝×104Ω；(3)用直接测量值计算自来水电阻率的公式是__ρ＝eq\f(Rπd2,4L)，测量值为__49Ω·m(保留两位有效数字)；(4)请在虚线框内画出测量自来水电阻的电路图。答案：(1)图象见解析(4)电路如图所示解析：(1)由题图乙可知，游标卡尺的读数为3.080cm，即玻璃管内径d的测量值为3.080cm。(2)将表中数据在题图坐标中描点后，作