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2020高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)課1 測定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測微器)練習(xí)(含解析)新人教版

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1、第八章 實(shí)驗(yàn)課1 測定金屬的電阻率(同時(shí)練習(xí)使用螺旋測微器) 1.利用如圖所示的電路測定電流表的內(nèi)阻,步驟如下: ①閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度; ②再閉合開關(guān)S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半; ③讀出R2的阻值,即認(rèn)為Rg=R2. 已知電流表滿偏電流為500 μA,其內(nèi)阻約在100 Ω左右,實(shí)驗(yàn)室配有的可變電阻有: A.電阻箱(0~10 Ω); B.電阻箱(0~9 999 Ω); C.滑動(dòng)變阻器(0~200 Ω); D.滑動(dòng)變阻器(0~20 kΩ). (1)電路圖中R1應(yīng)選________,R2應(yīng)選________. (2)若上

2、述實(shí)驗(yàn)中,讀得R2的阻值為100 Ω,則電流表內(nèi)阻的測量值和真實(shí)值相比________(選填“偏大”或“偏小”). 解析:(1)電路中R1阻值應(yīng)遠(yuǎn)大于Rg,R2的阻值比Rg稍大就行,但R2必須是電阻箱,不然不能讀數(shù).故R2應(yīng)選B,R1應(yīng)選D. (2)S1先閉合,調(diào)節(jié)R1,使干路電流為Ig,再閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表半偏,即電流表示數(shù)為,此時(shí)因?yàn)榛芈分锌傠娮枳冃《陕冯娏鱅變大,即I比Ig稍大,I=+I(xiàn)2,這樣通過R2的電流I2>,如圖所示,由并聯(lián)電路電流和電阻關(guān)系知R2

3、2)偏小 2.有一待測電阻Rx約為幾十歐姆,為更精確地測量其電阻,可供選擇的器材如下: 電流表A1(量程300 mA,內(nèi)阻約為2 Ω); 電流表A2(量程150 mA,內(nèi)阻約為10 Ω); 電壓表V1(量程1 V,內(nèi)阻r=1 000 Ω); 電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻約為3 000 Ω); 定值電阻R0=1 000 Ω; 滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值5 Ω); 滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值1 000 Ω); 電源E(電動(dòng)勢約為4 V,內(nèi)阻r約為1 Ω); 開關(guān),導(dǎo)線若干. 為了使測量盡量準(zhǔn)確,測量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的,并能測量多組數(shù)據(jù),電壓表應(yīng)選________,電流表

4、應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________.(均填器材代號(hào))根據(jù)你選擇的器材,請?jiān)诳騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖. 解析:電源電動(dòng)勢為4 V,直接使用電壓表V1量程太小,為了使測量盡量準(zhǔn)確,測量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的,使用電壓表V2量程又太大,可以把電壓表V1與定值電阻R0串聯(lián),增大其量程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),故電壓表選擇V1,待測電阻兩端的電壓不能超過2 V,最大電流不超過100 mA,所以電流表選A2,為準(zhǔn)確測量電阻阻值,應(yīng)測多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),變阻器采用分壓式接法,為保證電路安全方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1.由于待測電阻阻值接近電流表內(nèi)阻,所以采用電流表外接法.如圖所示.

5、 答案:V1 A2 R1 電路圖見解析 3.電壓表滿偏時(shí)通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍.某同學(xué)利用這一事實(shí)測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下: 待測電壓表 (量程3 V,內(nèi)阻約為3 000 Ω),電阻箱R0(最大阻值為99 999.9 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100 Ω,額定電流2 A),電源E(電動(dòng)勢6 V,內(nèi)阻不計(jì)),開關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干. (1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整. (2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路,寫出實(shí)驗(yàn)步驟: _____________________________________________

6、_____________________ ______________________________________________________________. (3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為RV′,與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,RV′________(填“>”“=”或“<”)RV,主要理由是__________________________. 解析:(1)由于R1的總阻值遠(yuǎn)小于測量電路總電阻,故控制電路采用分壓式接法,電路圖如圖所示. (2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最小;閉合開關(guān)S1,S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針滿偏;保持滑動(dòng)變阻器

7、滑片的位置不變,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表的指針半偏;讀取電阻箱所示的電阻值,此即為測得的電壓表內(nèi)阻. (3)斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大;此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故RV′>RV. 答案:見解析 4.用伏安法測定一個(gè)待測電阻Rx的阻值(阻值約為200 Ω),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材: 電池組E:電動(dòng)勢3 V,內(nèi)阻不計(jì); 電流表A1:量程0~15 mA,內(nèi)阻約為100 Ω; 電流表A2:量程0~300 μA,內(nèi)阻為1 000 Ω; 滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍0~20 Ω,額定電流2 A; 電阻箱R2,阻值范圍0~

8、9 999 Ω,額定電流1 A; 開關(guān)S、導(dǎo)線若干. 要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測量Rx的阻值,請回答下列問題: (1)為了測量待測電阻兩端的電壓,可以將電流表________(填寫器材代號(hào))與電阻箱串聯(lián),并將電阻箱阻值調(diào)到________Ω,這樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0 V的電壓表. (2)在圖中畫出完整測量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號(hào). (3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是________mA,電流表A2的示數(shù)是________μA,測得待測電阻Rx的阻值是________. 解析:(1)把A2和R2串聯(lián)起來充當(dāng)電壓表,此電壓

9、表量程為3.0 V,R2= Ω-1 000 Ω=9 000 Ω. (3)由題圖可知,電流表A1的示數(shù)為8.0 mA,電流表A2的示數(shù)是150 μA,待測電阻阻值為 Rx= Ω=191 Ω. 答案:(1)A2 9 000 (2)電路如圖所示 (3)8.0 150 191 Ω 5.電流表A1的量程為0~200 μA、內(nèi)電阻約為500 Ω,現(xiàn)要測其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下: 電流表A2:與A1規(guī)格相同; 滑動(dòng)變阻器R1:阻值0~20 Ω; 電阻箱R2:阻值0~9 999 Ω; 保護(hù)電阻R3:阻值約為3 kΩ; 電源:電動(dòng)勢E約1.5 V、內(nèi)電阻r約2 Ω.

10、(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測量電流表內(nèi)阻,設(shè)計(jì)了部分測量電路,在此基礎(chǔ)上請你將滑動(dòng)變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成. (2)電路補(bǔ)充完整后,請你完善以下測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟. a.先將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到________(選填“最大”或“最小”). b.閉合開關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I. c.?dāng)嚅_S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表A2的示數(shù)________,讀出此時(shí)電阻箱的阻值R0,則電流表A1內(nèi)電阻r=________. 解析: (1)

11、滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測電流表內(nèi)阻,因此必須采用分壓接法,電路圖如圖所示. (2)a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大,以保證電表安全.c.替代法最簡單的操作是讓A2示數(shù)不變,則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值. 答案:(1)圖見解析 (2)a.最大 c.再次為I(或仍為I) R0 6.用以下器材測量待測電阻Rx的阻值. A.待測電阻Rx:阻值約為200 Ω; B.電源E:電動(dòng)勢為3.0 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì); C.電流表A1:量程為0~10 mA,內(nèi)電阻r1=20 Ω; D.電流表A2:量程為0~20 mA,內(nèi)電阻約為r2≈8 Ω; E.定值電阻R0:阻值R0=80 Ω;

12、 F.滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值為10 Ω; G.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值為200 Ω; H.單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干. (1)為了測量電阻Rx,現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn)電路圖(如圖),你認(rèn)為正確的是________(選填“甲”“乙”或“丙”). (2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選________;在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于________(選填“a”或“b”)端. (3)若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則Rx的表達(dá)式為Rx=________. 解析:(1)所給的三個(gè)電路圖中,乙圖可明確確定兩支路的電流值和含有電流表的支路的電阻值,由此可

13、確定待測阻值,故乙圖正確. (2)因乙圖為滑動(dòng)變阻器的分壓式接法,則應(yīng)用小阻值的變阻器,故應(yīng)選R1;閉合開關(guān)前要讓測量電路電壓由小變大,故滑片P應(yīng)置于b端. (3)由并聯(lián)電路特點(diǎn) Rx(I2-I1)=(R0+r1)I1得Rx=. 答案:(1)乙 (2)R1 b (3) 7.如圖為測量電阻Rx的電路原理圖,R為電阻箱,R′為起保護(hù)作用的滑動(dòng)變阻器,電源E的電動(dòng)勢約為6 V,S為單刀雙擲開關(guān),電流表量程為0.6 A. (1)以下四種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器,最適合本實(shí)驗(yàn)的是________. A.1 Ω          B.10 Ω C.100 Ω D.1 000 Ω (2)請?jiān)?/p>

14、圖中以筆畫線代替導(dǎo)線按實(shí)驗(yàn)原理圖將實(shí)物圖補(bǔ)充完整. (3)請簡述測量待測電阻Rx的實(shí)驗(yàn)步驟_______________________________ ________________________________________________________________. (4)一同學(xué)想利用本實(shí)驗(yàn)電路測電源電動(dòng)勢,需將開關(guān)擲于________位置.該電路滑動(dòng)變阻器R′接入電路部分的電阻未知,能否測出電源的內(nèi)阻r?________. 解析:(1)由實(shí)驗(yàn)電路可知,滑動(dòng)變阻器在電路中起限流作用,因?yàn)殡娫碋的電動(dòng)勢約為6 V,電流表量程為0.6 A,要想滑動(dòng)變阻器起到保護(hù)作用,

15、合適的應(yīng)該是10 Ω的滑動(dòng)變阻器. (2)根據(jù)電路圖可將實(shí)物圖補(bǔ)充完整,如圖所示. (3)在測量Rx時(shí),先將開關(guān)擲于a,記下電流表示數(shù)I;再將開關(guān)擲于b,調(diào)節(jié)電阻箱R,使電流表示數(shù)達(dá)到I,電阻箱讀數(shù)即為Rx阻值. (4)要測電源電動(dòng)勢,需將開關(guān)擲于b位置,保持R′接入電路中的阻值不變,調(diào)節(jié)電阻箱取不同阻值,記錄不同阻值及對應(yīng)電流值,根據(jù)閉合電路歐姆定律列式聯(lián)立可求得電源電動(dòng)勢,而如果不知道滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻,就只能求出電源內(nèi)阻和滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻之和,無法測出電源的內(nèi)阻. 答案:(1)B (2)圖見解析 (3)將開關(guān)S擲于a,記下電流表示數(shù)I;將開關(guān)S擲于b,調(diào)節(jié)電阻箱R,使電流表示數(shù)達(dá)到I,電阻箱讀數(shù)即為Rx阻值 (4)b 不能 8

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