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文档简介
高考物理专题复习一一测定金属的电阻率
1.2012年理综山东卷
21.(2)在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:R,(阻值约4Q,额定电流约0.5A);
电压表:V(量程3V,内阻约3kC);
电流表:A、(量程0.6A,内阻约0.2C);
A2(量程3A,内阻约0.05A);
电源:々(电动势3V,内阻不计)
E2(电动势12V,内阻不计)
滑动变阻器:R(最大阻值约20C)
螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。
①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为mm。
②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选、电源应选—(均填器材代
号),在虚线框中完成电路原理图。
答:①1.773(1.771〜1.775均正确)②£,;电路图如右。
解析:②因为待测金属丝的额定电流为0.5A,所以流经电流表的
电流最大值是0.5A,所以电流表选择本实验滑动变阻器采用
限流法,所以滑动变阻器与待测电阻丝串联,如果选择电动势为12
12
V的电源,电路中的最小电阻为而C=24C,滑动变阻器必须全部
接入电路,不能得到多组数据,影响测量精度,所以电源选择与。
2.2012年理综广东卷
34(1)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。
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15(a)和图15
56cm
|丨1山|丨|儿仙屮丨|山丨|
0510
(a)
图15
(b)所示,长度为cm,直径为mm。
②按图15(c)连接电路后,实验操作如下:
(a)将滑动变阻器叫的阻值置于最处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S,.调节
叫,使电流表示数为G
(b)将电阻箱4的阻值调至最(填“大”或"小”);将$2拨向接点2;保持与不变,调节勺,
使电流表示数仍为厶此时&阻值为1280C;
③由此可知,圆柱体的电阻为Q,
【答案】①5.015.315②大大1280c
【解析】②电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则。此电路中滑动变阻器
是以限流方式接入电路中的,故在(a)步骤中合上开关前应使其接入电路中的阻值为最大,以保
证电路安全。同理(b)步骤中亦将电阻箱叫的阻值调至最大。
,E
(a)步骤中,由闭合电路欧姆定律得/=----——其中R表示圆柱体的电阻
oR+R+R+r
।g
,E
(b)步骤中,仍由闭合电路欧姆定律得/=-~~-——
oR+R+R+r
2Ig
由等量代换可得R=%=1280C
3.2013年安徽卷
21.11.(6分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻
率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程
如图所示,校零时的读数为mm,合金丝的
直径为mm。
(2)为了精确测量合金丝的电阻R,设计出如图1所
X
示的实验电路图,按照该电路图完成图2中的实物电路连接。
答案:(1)0.0070.638(2)如图示
解析:(1)校零时的读数为0.007mm,合金丝的直
径为测量时的读数减去校零时的读数,为
0.638mm。
(2)电池要通过开关接在滑动变阻器的下面两个
接线柱上,合金丝的电阻R接在滑动变阻器的一上
X
一下两个接线柱上。
4.2012年理综北乐卷21.(18分)
在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为
50cmo
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为mm
(该值接近多次测量的平均值)。
解析:固定刻度读数为0,可动刻度读数为39.7,所测长度为0+39.7x0.01=0.397mm.(0.395〜
0.399)o
⑵用伏安法测金属丝的电阻用。实验所用器材为:电池组(电动势3V,内阻约1。)、电流表
(内阻约0.1C)、电压表(内阻约3kC)、滑动变阻器R(0〜20C,额定电流2A)、开关、导线若
干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数1234567
UN0.100.300.701.001.501.702.30
//A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520
由以上实验数据可知,他们
测量R是采用图2中的图(选填“甲”或"乙”)。
X------------
解析:由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻R约5C。
X
R5“
则有—u.=——=50,比较R为小电阻应该采用外接法测量误差小。
R0.1X
A
2.0
1.5
1.0
叶
4T
0.5,r
:
4t
,.
T/A
0
0.100.200.300.400.500.60
图4
由(3)知是用伏安特性曲线来测量电阻的,就要求电压电流从接近0开始调节,所以应该采用分
压接法(甲)。
(3)图3是测量K的实验器材实物图,图屮已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片「置于变阻器
X
的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压
表或电流表不至于被烧坏。
解析:注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉,结合(2)可知应该连接成外接分压
接法(甲)那么在连线时断开开关且使R两端的电压为0。先连外接法(线1)再连分压法(线2
X
和3),此时滑片P必须置于变阻器的左端。
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、/坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的
4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U-/图线。由图线得到金
0.100.200.300.400.500.60
属丝的阻值R=C(保留两位有效数字)。
X----------------
解析:描绘出第2、4、6三个点后,可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去,然后作出S/图
线。其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U-/图线上,有R=(H=4.5C(4.3〜4.7)。
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为(填选项前的符号)。
A.lxlO-2QmB.lxl0-3QmC.1x10-6c.mD.lx10-8c.m
,方IRS4.5x3.14x0.3972x10-6…“、
解析:根据电阻定律R=Pw有P=+=---------------------------------=4.5x10-6Q-估算
*SI0.5m.
出的金属丝电阻率选C。
(6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选
项是(有多个正确选项)。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪器引起的系统误差
D.用U-/图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
解析:用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差;由于电流表和电压
表内阻引起的误差属于系统误差。答案CD。
5.2014年物理江苏卷
10.(8分)某同学通过实验测量一种合金的电阻率.
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径.为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧题10-1
图所示的部件(选填"A”、"B”、"C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径
为mm.
题10-1
题10-2
(2)题10-2图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出.合上开关,将滑动
变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。
由此可以推断:电路中(选填图中表示接线柱的数字)之
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