高考物理總復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)三十一 實(shí)驗(yàn)六 決定導(dǎo)線電阻的因素-人教版高三物理試題
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1、課時(shí)作業(yè) 三十一 實(shí)驗(yàn)六:決定導(dǎo)線電阻的因素 (限時(shí):45分鐘) (班級(jí)________ 姓名________) 1.(多選)在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,下列說法正確的是( ) A.用伏安法測(cè)金屬絲的電阻時(shí),可采用電流表內(nèi)接法 B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,取得多組U和I的值,然后求出電阻平均值 C.實(shí)驗(yàn)中電流不得太大,以免電阻率發(fā)生變化 D.應(yīng)選用毫米刻度尺測(cè)整根金屬絲的長度三次,然后求出長度平均值 2.超導(dǎo)是當(dāng)今材料科學(xué)研究的重點(diǎn),某大學(xué)超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室研制成功了釔鋇銅氧(YBCO)超導(dǎo)線材,該線
2、材在94 K時(shí),將呈現(xiàn)超導(dǎo)特征,但常溫下,仍然為一般導(dǎo)體.實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量常溫下YBCO線材的電阻率: 圖1 圖2 圖3 第2題圖 (1)如圖1,用多用電表×1 Ω擋粗測(cè)其電阻為6 Ω,用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑為________mm,游標(biāo)卡尺測(cè)其長度是________mm. (2)實(shí)驗(yàn)室還備有實(shí)驗(yàn)器材如下: A.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻約為15 kΩ) B.電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻約為75 kΩ) C.電流表A1(量程3 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω) D.電流表A2(量程600 mA,內(nèi)阻約為1 Ω) E.滑動(dòng)變阻
3、器R1(0~5 Ω,0.6 A) F.滑動(dòng)變阻器R2(0~2000 Ω,0.1 A) G.輸出電壓為3 V的直流穩(wěn)壓電源E H.電阻箱 I.開關(guān)S,導(dǎo)線若干 如圖2,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,需進(jìn)一步測(cè)其電阻而采用伏安法,則上述器材中應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有(填代號(hào))________.請(qǐng)?jiān)趫D3方框內(nèi)設(shè)計(jì)最合理的電路圖并實(shí)物連線.用該電路電阻的測(cè)量值______真實(shí)值(選填“大于”、“等于”或“小于”).如果YBCO超導(dǎo)線材直徑為D,長度為L,所測(cè)電壓為U,電流為I,電阻率大小為(用字母表示)______. 3.某實(shí)驗(yàn)小組要精確測(cè)定一個(gè)額定電壓為3 V的LED燈正常工作時(shí)的電阻,已
4、知該燈正常工作時(shí)電阻大約為300 Ω,電學(xué)符號(hào)與小燈泡電學(xué)符號(hào)相同. 實(shí)驗(yàn)室提供的器材有: A.電流表A1(量程為15 mA,內(nèi)阻 RA1約為10 Ω) B.電流表A2(量程為2 mA,內(nèi)阻RA2=20 Ω) C.定值電阻R1=10 Ω D.定值電阻R2=1 980 Ω E.滑動(dòng)變阻器R(0~20 Ω)一個(gè) F.電壓表V(量程為15 V,內(nèi)阻RV約為3 kΩ) G.蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為4 V,內(nèi)阻很小) H.開關(guān)S一個(gè) (1)要完成實(shí)驗(yàn),除蓄電池、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器外,還需選擇的器材有________(填寫器材前的字母編號(hào)). (2)畫出實(shí)驗(yàn)電
5、路圖. 第3題圖 (3)寫出測(cè)量LED燈正常工作時(shí)的電阻表達(dá)式Rx=______,說明式中題目未給出的各物理量的意義:______________________________________________________. 4.要測(cè)量某種合金的電阻率. (1)若合金絲長度為L,直徑為D,阻值為R,則其電阻率ρ=______.用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如圖甲所示,讀數(shù)為______mm. 甲 乙 丙 第4題圖 (2)圖乙是測(cè)量合金絲阻值的原理圖,S2是單刀雙擲開關(guān).根據(jù)原理圖在圖丙中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整. (3)閉合S1,當(dāng)S2處于位置a時(shí),電
6、壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35 V,I1=0.30 A;當(dāng)S2處于位置b時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92 V,I2=0.32 A.根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)判斷,當(dāng)S2處于位置____(選填“a”或“b”)時(shí),測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確,測(cè)量值Rx=____Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 5.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5 Ω的電阻Rx的阻值. (1)現(xiàn)有電源(4 V,內(nèi)阻可不計(jì))、滑動(dòng)變阻器(0~50 Ω,額定電流2 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列電表: A.電流表(0~3 A,內(nèi)阻約0.025 Ω) B.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻約0.125 Ω) C.電壓表(0~3
7、 V,內(nèi)阻約3 kΩ) D.電壓表(0~15 V,內(nèi)阻約15 kΩ) 為減小測(cè)量誤差,在實(shí)驗(yàn)中,電流表應(yīng)選用________,電壓表應(yīng)選用________(選填器材前的字母);實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖中的________(選填“甲”或“乙”). 甲 乙 圖1 圖2 圖3 (2)圖2是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線.請(qǐng)根據(jù)在(1)問中所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線. (3)接通開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖3所示,可得該電阻的測(cè)量值Rx==____Ω(保留兩
8、位有效數(shù)字). (4)若在(1)問中選用甲電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是 ________;若在(1)問中選用乙電路,產(chǎn)生誤差的主要原因是________.(選填選項(xiàng)前的字母) A.電流表測(cè)量值小于流經(jīng)Rx的電流值 B.電流表測(cè)量值大于流經(jīng)Rx的電流值 C.電壓表測(cè)量值小于Rx兩端的電壓值 D.電壓表測(cè)量值大于Rx兩端的電壓值 (5)在不損壞電表的前提下,將滑動(dòng)變阻器滑片P從一端滑向另一端,隨滑片P移動(dòng)距離x的增加,被測(cè)電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加,下列反映U-x關(guān)系的示意圖中正確的是________. A B C 第5題
9、圖 課時(shí)作業(yè)(三十一) 實(shí)驗(yàn)六:決定導(dǎo)線電阻的因素1.BC 【解析】 金屬絲電阻很小,與電壓表內(nèi)阻相差很大,使電壓表和金屬絲并聯(lián),電壓表的分流作用很小,應(yīng)采用電流表外接法,故A錯(cuò)誤;為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量求平均值,故B正確;金屬絲的電阻率隨溫度的改變而改變,為保持電阻率不變,應(yīng)保持溫度不變,實(shí)驗(yàn)中電流不得太大,故C正確;應(yīng)測(cè)量出金屬絲連入電路的有效長度三次,求平均值,而不是測(cè)整根金屬絲長度,故D錯(cuò)誤; 2.(1)2.095±0.001 36.2 (2)A、D、E、G、I 電路圖如圖甲所示;實(shí)物圖如乙圖所示 小于 甲
10、 乙 第2題圖 【解析】?、趯?shí)驗(yàn)需要G電源,I開關(guān)與導(dǎo)線,電源電動(dòng)勢(shì)為3 V,因此電壓表應(yīng)選:A.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻約為15 kΩ);通過待測(cè)電阻的最大電流約為I===0.5 A,則電流表應(yīng)選:D.電流表A2(量程600 mA,內(nèi)阻約為1 Ω);為保證電路安全方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選:E.滑動(dòng)變阻器R1(0~5 Ω,0.6 A);故需要的實(shí)驗(yàn)器材是:A、D、E、G、I.為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法,=6,==2500,?,電流表應(yīng)采用外接法,實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示,根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)物電路圖,如圖乙所示;電流表采用外接法,由于電壓表的分流作用,電流測(cè)量值偏
11、大,由R=可知,待測(cè)電阻測(cè)量值比真實(shí)值?。呻娮瓒煽芍琑=ρ=ρ=ρ,因R=,則電阻率ρ=. 3.(1)ABD (2)如圖所示 (3) I1、I2分別為電流表A1、A2的讀數(shù) 【解析】 (1)要精確測(cè)定額定電壓為3 V的LED燈正常工作時(shí)的電阻,需測(cè)量LED燈兩端的電壓和通過LED燈的電流,由于電壓表V的量程偏大,測(cè)量誤差較大,不能用電壓表V測(cè)量LED燈兩端的電壓,可以將電流表A2與定值電阻R2串聯(lián)改裝為電壓表測(cè)量電壓;LED燈正常工作時(shí)的電流在10 mA左右,可以用電流表A1和改裝后的電壓表測(cè)量通過LED燈的電流. 第3題圖 (2)因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于LED燈的電阻,所
12、以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法.電路圖如圖所示. (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律知,LED燈兩端的電壓U=I2(R2+RA2),通過LED燈的電流I=I1-I2,所以LED燈正常工作時(shí)的電阻Rx==.I1、I2分別為電流表A1、A2的讀數(shù). 4.(1) 0.650 (2)如圖所示 (3)b 2.9 第4題圖 5.(1)B C 甲 (2)如圖所示 (3)5.2 (4)B D (5)A 【解析】 (1)因電源的電壓為4V,因此電壓表選擇3V量程;由于阻值約為5Ω的電阻Rx的,根據(jù)歐姆定律可知,電流的最大值為0.8A,從精確角來說,所以電流表選擇0.6A的量程;根據(jù)待測(cè)電阻的阻值與電壓表及電流表的阻值,可知,待測(cè)電阻的阻值偏小,因此選擇電流表外接法,故選擇甲圖. (2)根據(jù)電路圖來連接實(shí)物圖原則,注意電表的正負(fù)極,并分幾個(gè)回路來連接.如圖所示; 第5題圖 (3)根據(jù)讀數(shù)I=0.50 A,U=2.60 V,即電阻為5.2 Ω (4)甲圖誤差因?yàn)殡娏鞅頊y(cè)量電阻和電壓表總電流,乙圖誤差因?yàn)殡妷罕頊y(cè)量電流表和電阻的總電壓,因此答案分別為B、D (5)由于電流I==,U=IRx==,通過數(shù)學(xué)函數(shù)y=圖像可知答案為A.
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