2018年浙江高考一轮 第7章 实验10 探究导体电阻与其影响因素

实验8 探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系1.(2018浙江11月选考,18,5分)为了比较精确地测定阻值未知的定值电阻R x,小明设计了如图1所示的电路。

图1图2(1)实验时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,将c点先后与a、b点连接,发现电压表示数变化较大,电流表示数基本不变,则测量时应将c点接(选填“a点”或“b点”),按此连接测量,测量结果(选填“小于”、“等于”或“大于”)R x的真实值。

(2)根据实验测得的6组数据,在图2中描点,作出了2条图线。

你认为正确的是(选填“①”或“②”),并由图线求出电阻R x= Ω。

(保留两位有效数字)答案(1)a 小于(2)②7.5解析(1)由题中表述知,c先后与a、b试触,电压表变化比较大,故电流表的电阻对电路影响比较大,所以应该使用电流表外接法,即接a点,测量值比真实值偏小。

(2)根据电路的接法,当电流为零时电压表示数也为零,故图线过原点,选②,由斜率的倒数表示电阻阻值可知,R x=7.5 Ω。

2.某实验小组发现一个由均匀材料制成的圆柱体,他们想测量其电阻率,实验室能够提供的实验器材有: 电源E(8 V,内阻约10 Ω);电压表V(0~6 V,内阻约为50 kΩ);电流表mA(0~20 mA,内阻为40 Ω);滑动变阻器R1(0~20 Ω);待测电阻R(约为200 Ω);开关及导线若干。

他们进行了如下操作:(1)为了获得多组数据,尽量精确测量其电阻值,请在图a方框中画出实验电路图。

(2)图b中的6个点表示实验中测得的6组电流表、电压表示数,根据此图可知阻值R= Ω(保留三位有效数字)。

(3)用螺旋测微器测得该圆柱体的直径为1.694 mm,圆柱体的长度为1.06 cm。

(4)由以上数据可求出ρ= Ω·m。

(保留三位有效数字)答案(1)见解析(2)210 (4)4.46×10-2解析(1)根据题意可知:RVRx=50000200=250>RxRA=20040=5,故该实验的测量电路应该选用电流表的外接法,并且为了获得多组数据,尽量精确测量其电阻值,故滑动变阻器应采用分压接法,则测量R的电路图如图所示(2)图b中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,将6个点连线,如图所示根据此图得图线的斜率是电阻大小,k=R=ΔUΔI=210 Ω。

第4课时实验一:探究导体电阻与其影响因素的定量关系1.在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中,由ρ=可知,对实验结果的准确性影响最大的是( A )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.2.在探究金属丝的电阻与金属丝长度的关系的实验中,某实验小组得到了如图所示的R l实验图线,则图线的斜率与导线的横截面积的乘积表示的物理量是.为了测量金属丝的电阻(阻值在5～10 Ω之间),实验室提供了下列器材和电路图:A.电压表(0～3 V,内阻1 kΩ)B.电压表(0～15 V,内阻5 kΩ)C.电流表(0～0.6 A,内阻2 Ω)D.电流表(0～3 A,内阻0.5 Ω)E.滑动变阻器(10 Ω,0.2 A)F.滑动变阻器(50 Ω,0.6 A)G.直流电源(6 V,内阻不计)另有开关一个、导线若干.实验中电路图应选,电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选.(只填器材的字母代号)解析:因为R=ρ=·l,所以R l图线的斜率与导线的横截面积的乘积表示金属丝电阻率ρ.为了正确作出R l图,电阻R应从较小值开始,因此在伏安法测电阻时要选择电流表外接,实验电路图选择(乙),由于电源的电动势为6 V,被测电阻的阻值5 Ω以上,再综合考虑滑动变阻器的额定电流、电表的读数等,电压表选用A,电流表选用C,滑动变阻器选用F.答案:金属丝电阻率(乙) A C F3.(2013年北京理综)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R x的阻值.(1)现有电源(4 V,内阻可不计),滑动变阻器(0～50 Ω,额定电流2 A),开关和导线若干,以及下列电表.A.电流表(0～3 A,内阻约0.025 Ω)B.电流表(0～0.6 A,内阻约0.125 Ω)C.电压表(0～3 V,内阻约3 kΩ)D.电压表(0～15 V,内阻约15 kΩ)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用,电压表应选用(选填器材前的字母);实验电路应采用图(a)中的(选填“甲”或“乙”).(2)图(b)是测量R x的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图(b)中实物间的连线.(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图(c)所示,可得该电阻的测量值R x== Ω(保留两位有效数字).(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是.(选填选项前的字母)A.电流表测量值小于流经R x的电流值B.电流表测量值大于流经R x的电流值C.电压表测量值小于R x两端的电压值D.电压表测量值大于R x两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻R x两端的电压U也随之增加,下列反映U x关系的示意图中正确的是.解析:(1)为了减小误差,应使电表读数为量程的～,因电源电动势为4 V,故电压表应选C,因此通过被测电阻R x的最大电流I m = A=0.6 A,故电流表应选B,本题测的是一个小电阻,即>,所以应采用电流表外接法,故采用图(a)中甲图.(2)电路连接如图所示.(3)由题图(c)中可读出电流表的读数为0.50 A,电压表的读数为2.6 V,故R x ==5.2 Ω.(4)图(a)中甲图引起误差的原因主要是电压表的分流作用,即电流表的测量值大于流经R x的电流值,选项B正确.图(a)中乙图引起误差的原因主要是电流表的分压作用,即电压表的测量值大于R x两端的电压值,选项D正确.(5)因闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,故将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,电路中总阻值逐渐减小,电流逐渐增大,则被测电阻R x 两端的电压U也随之增加.设滑动变阻器的总阻值为R,两端总长度为L则接入电路的阻值为R'=(L-x),故被测电阻两端的电压U=,故选项A正确.答案:(1)B C 甲(2)见解析(3)5.2(4)B D (5)A4.如图所示是一些准备用来测量待测电阻R x阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:器材规格待测电阻R x电源E电压表V1电压表V2电流表A滑动变阻器R 开关S、导线若干阻值在900 Ω～1 000 Ω之间具有一定内阻,电动势约9.0 V量程2.0 V,内阻r1=1 000 Ω量程5.0 V,内阻r2=2 500 Ω量程3.0 A,内阻r=0.10 Ω最大阻值约100 Ω,额定电流0.5 A为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代替导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量R x阻值的电路.解析:通过待测电阻的最大电流I m= A=0.01 A=10 mA,故电流表A不能大角度偏转,故不能选电流表.可考虑用电压表测电流,V1的最大电流I V1==0.002 A=2 mA,V2的最大电流I V2==0.002 A=2 mA.若将V1与R x串联再与V2并联,则两支路电阻相差不大,两电压表指针偏角比较接近,且能够大角度偏转.要求调节滑动变阻器能使电表读数有明显的变化,应采用滑动变阻器的分压式接法.答案:连线如图5.(2013浙江杭州一模)某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化.这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻R x的压阻效应,已知R x的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:A.电源E(3 V,内阻约为1 Ω)B.电流表A1(0.6 A,内阻r1=5 Ω)C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1 Ω)D.开关S,定值电阻R0(1)为了比较准确测量电阻R x,请完成虚线框内电路图的设计.(2)在电阻R x上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1读数为I1,A2读数为I2,得R x= (用字母表示).(3)改变力的大小,得到不同的R x值.然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的R x值.最后绘成图像如图所示.除观察到电阻R x的阻值随压力F增大而均匀减小外,还可得到的结论是.当F竖直向下时可得R x与所受压力F的数值关系是R x= .解析:(1)由于R x的阻值变化范围为几欧到几十欧,故用内阻已知的电流表A1作为电压表使用,由于A2内阻为近似值,故电流表A2应连在干路上,即可测出电阻R x的阻值.电路设计如图所示.(2)由并联电路规律可得:I1r1=(I2-I1)R x,解得R x=.(3)从图像可以看出压力方向改变,其阻值不变,其阻值与压力关系为一次函数.由图像可知,R x=16-2F.答案:(1)见解析(2)(3)压力反向,阻值不变16-2F6.(2012春晖中学检测)某兴趣小组在做“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻R x约为5 Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找到以下供选择的器材:A.电池组(3 V,内阻1 Ω)B.电流表A1(0～3 A,内阻0.0125 Ω)C.电流表A2(0～0.6 A,内阻0.125 Ω)D.电压表V1(0～3 V,内阻4 kΩ)E.电压表V2(0～15 V,内阻15 kΩ)F.滑动变阻器R1(0～20 Ω,允许最大电流1 A)G.滑动变阻器R2(0～2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用(填写器材前字母代号).(2)电流表、电压表、待测电阻R x在组成测量电路测电阻时,应采用电流表接法,将设计的电路图画在下面方框内.(3)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ= .解析:(1)由于电源电动势为3 V,则电压表选D;由I=可知电路中最大电流约为0.5 A,则电流表选C;滑动变阻器采用限流接法,故电阻不能太大,选F,所以本实验所选器材为ACDFH.(2)由于>,故电流表采用外接法;设计的电路如图所示.(4)由R=ρ及S=π()2可解得:ρ=.答案:(1)ACDFH (2)外电路图见解析(3)7.(2011年浙江理综)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,为了探究3根材料未知,横截面积均为S=0.20 mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路.M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点.在实验过程中,电流表读数始终为I=1.25 A,电压表读数U随OP间距离x的变化如下表:x/mm 600 700 800 900 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 2 000 2 100 2 200 2 300 2 400U/V 3.95 4.50 5.10 5.90 6.50 6.65 6.82 6.93 7.02 7.15 7.85 8.50 9.05 9.75(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线;(2)求出金属丝的电阻率ρ,并进行比较.解析:(1)描点连线如图所示.(2)由题意R=①由电阻定律R=ρ②联立①②解得:ρ=.代入数据ρa=Ω·m=1.02×10-6Ω·mρb=Ω·m=1.04×10-7Ω·mρc=Ω·m=1.04×10-6Ω·m通过计算可知,金属丝a与c电阻率基本相同,远大于金属丝b的电阻率,电阻率允许范围ρ-6Ω·m～1.10×10-6Ω·ma:0.96×10ρb:8.5×10-8Ω·m～1.10×10-7Ω·mρc:0.96×10-6Ω·m～1.10×10-6Ω·m.答案:见解析8.某同学要测量一段电阻约为200 Ω的均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为mm;(2)用毫米刻度尺测量其直径为4.70 mm;(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:待测圆柱体电阻R电流表A1(量程0～4 mA,内阻约50 Ω)电流表A2(量程0～10 mA,内阻约30 Ω)电压表V1(量程0～3 V,内阻约10 kΩ)电压表V2(量程0～15 V,内阻约25 kΩ)直流电源E(电动势4 V,内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A)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,请在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号.(4)若该同学测量得到的R测量值为220 Ω,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ= Ω·m.(保留2位有效数字)解析:(1)游标卡尺的读数为50 mm+3×0.05 mm=50.15 mm.(3)滑动变阻器R2的阻值太大,故选R1,R1=15 Ω<200 Ω,所以用分压接法.R上的最大电压为4 V,选电压表V1,最大电流为I max= A=15 mA,所以选电流表A2.R≪R V1,采用电流表外接法,电路图如图所示.(4)根据ρ===Ω·m≈7.6×10-2Ω·m.答案:(1)50.15 (3)见解析图(4)7.6×10-2。

实验10 探究导体电阻与其影响因素(建议用时：40分钟)1．(多选)(加试要求)在“探究导体电阻与其影响因素的关系”的实验中，以下操作中正确的是( )A．用毫米刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中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，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变BD[实验中应测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，A、C错误．故选B、D.]2．(加试要求)在“探究导体电阻与其影响因素的关系”的实验中，有两节新的干电池、开关、若干导线和待测金属管，其阻值约为5 Ω及下列器材：A．电压表0～3 V，内阻约10 k ΩB．电压表0～15 V，内阻约50 k ΩC．电流表0～0.6 A，内阻约0.05 ΩD．电流表0～3 A，内阻约0.01 ΩE．滑动变阻器，0～10 ΩF．滑动变阻器，0～100 Ω(1)要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________；(填序号)(2)实验中他的实物接线如图7所示，请指出接线中的两处明显错误．图7错误1：________________________________________________________________错误2：________________________________________________________________【解析】(1)由于两节干电池的电动势为3 V，所以电压表应选A；由于通过金属管的最大电流约为I m＝UR x ＝35A＝0.6 A，所以电流表应选C.(2)由于待测金属管阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，连线图中的两处明显错误分别是：错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上； 错误2：采用了电流表内接法．【答案】 (1)A C E (2)导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法 3．(加试要求)(2016·舟山市联考)“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图8所示，a 、b 、c 、d 是四种不同的金属丝．现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示．图8(1)(2)某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R 与长度L 、横截面积S 的关系可用比例式R ∝LS来表示．你认为是否正确，为什么？________________________________________________________________ ________________________________________________________________(3)在交流合作时，有位同学提出用如图9所示的电路，只要将图中P 端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价.【导学号：81370275】图9【解析】(1)本实验采用的是控制变量法，分别选用导体材料相同、横截面积相同时，导体的长度不同，B、C符合要求；选用导体材料相同、长度相同时，导体的横截面积不同，C、D符合要求；选用导体横截面积相同、长度相同时，导体的材料不同，C、E符合要求．故选B、C、D、E.(2)不正确，因为它们的材料不完全相同．(3)不能探究出．实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等．【答案】(1)BCDE (2)见解析(3)见解析4．(加试要求)完成下列读数(如图10所示)图10a b c da．________mm b．________mmc．________mm d．________mm【答案】a．0.486(0.484～0.488)b．0.536(0.534～0.538)c．4.078(4.077～4.079)d．5.668(5.667～5.669)5．(加试要求) 在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中，(1)测量金属丝的直径时不再使用游标卡尺和螺旋测微器，而是采用刻度尺测量紧密绕制多匝的电阻丝长度，求得直径．某次测量结果如图11所示，则直径为________mm.图11(2)如图12乙是测量金属丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端．请根据图12甲电路图，补充完整实物图的连线，并使开关闭合瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．甲乙图12(3)某同学利用正确的电路进行实验测量，数据如下：.【答案】(1)1.7 (2)见下图(3)如图 5.0±0.5。

浙江高三高中物理专题试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、实验题1.(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是________(多选)．A ．有闭合铁芯的原副线圈B ．无铁芯的原副线圈C ．交流电源D ．直流电源E ．多用电表(交流电压挡)F ．多用电表(交流电流挡)用匝数n a ＝60匝和n b ＝120匝的变压器，实验测量数据如下表：根据测量数据可判断连接电源的线圈是___________(填“n a ”或“n b ”).(2)用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落，当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向从________(填“a 到b”或“b 到a”)．在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i 随时间t 的图象应该是__________．2.(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆的周期时，图中________(填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些．(2)如图所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列说法正确的是________(填字母)．A ．用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈B ．测量原、副线圈的电压，可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表C ．原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱，则副线圈电压大于原线圈电压D ．为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响3.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm 的双缝，双缝与屏的距离为600 mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹．换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k 级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的________(填字母)，此时测量头的读数为25.70 mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k ＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是________mm.紫光的波长等于________nm.4.(1)如图所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是________(选填“甲”或“乙”)．变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的电压分别为8.2 V和3.6 V，据此可知电压比与匝数比不相等，主要原因是________________．(2)在“探究导体电阻与其影响因素的关系”实验中，某同学测量金属丝直径时，螺旋测微器示数如图所示，读数是________ mm；若要测量该金属丝的电阻率，还需要用到的测量仪器有________________．5.(1)如图所示为探究“感应电流方向的规律”实验装置，下列电表中最适合该实验的是______(填字母)．(2)某同学用如图所示可拆变压器，探究线圈两端电压与匝数的关系，输入输出如图所示．将单刀双掷开关打到1，增大副线圈匝数，小灯泡的亮度将________(填“变亮”“变暗”或“不变”)．该同学利用该装置进一步探究电容器对交变电流的影响，他将开关打到2，小灯泡发光，现增大输入端的交流电源频率，小灯泡的亮度将________(填“变亮”“变暗”或“不变”)．6.一同学在做“探究感应电流方向”的实验时，用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、检测电流计及开关组成如图所示的电路．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，该同学发现：将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，电流计指针向右偏转，电流计指针偏转的原因是____________；当将线圈A向上移出B线圈的过程中，电流计指针________(选“向左”或“向右”)偏转．除了以上两种方法外，操作现有仪器，还可以______________________(填写具体操作现有仪器的方法)使电流计指针发生偏转．浙江高三高中物理专题试卷答案及解析一、实验题1.(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是________(多选)．A ．有闭合铁芯的原副线圈B ．无铁芯的原副线圈C ．交流电源D ．直流电源E ．多用电表(交流电压挡)F ．多用电表(交流电流挡)用匝数n a ＝60匝和n b ＝120匝的变压器，实验测量数据如下表：根据测量数据可判断连接电源的线圈是___________(填“n a ”或“n b ”).(2)用如图所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落，当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向从________(填“a 到b”或“b 到a”)．在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i 随时间t 的图象应该是__________．【答案】 ACE n b b 到a A【解析】(1)为了完成变压器的探究，需要使用交流电源变压，处于交流电压挡的多用电表．为了让变压效果明显需要含有闭合铁芯的原副线圈，因此正确答案为ACE.由于有漏磁，所以副线圈测量电压应该小于理论变压值，即n b 为输入端，n a 为输出端．(2)根据楞次定律可知，当磁体运动到如图所示的位置时，流过线圈的感应电流方向从b 到a ；进入时电流方向与离开时电流方向相反，排除C 选项．由于离开时速度比进入速度快，故切割磁感线的感应电流要大，故选项A 正确，选项BD 错误．2.(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，测量单摆的周期时，图中________(填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些．(2)如图所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列说法正确的是________(填字母)．A ．用可拆变压器，能方便地从不同接线柱上选取不同匝数的线圈B．测量原、副线圈的电压，可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表C．原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱，则副线圈电压大于原线圈电压D．为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响【答案】乙 AD【解析】(1)在测量单摆的周期时，一般选取摆球经过最低处时记录，所以选择乙图．(2)变压器的输出电压跟输入电压以及原、副线圈匝数之比都有关，因此需要用可拆卸的变压器研究，选项A、D 正确．变压器只能对交变电流的电压有作用，不能用直流电压表，所以选项B错误．根据理想变压器原、副线圈匝数之比等于输入、输出电压之比可知，原线圈接0、8，副线圈接0、4，那么副线圈的电压小于原线圈电压，所以C错误；故选AD．3.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，选用红色滤光片和间距为0.20 mm的双缝，双缝与屏的距离为600 mm.某同学正确操作后，在目镜中看到如图甲所示的干涉条纹．换成紫色滤光片正确操作后，使测量头分划板刻线与第k级暗条纹中心对齐，在目镜中观测到的是图乙中的________(填字母)，此时测量头的读数为25.70 mm.沿同一方向继续移动测量头使分划板刻线与第k＋5级暗条纹中心对齐，此时测量头标尺如图丙所示，其读数是________mm.紫光的波长等于________nm.【答案】 D 19.40 420【解析】换成紫色滤光片后，光的波长变小，条纹间距变小，B错，条纹方向不变，C错，分划板中心刻线的位置是不变的，A错，D对；游标尺的读数为19 mm＋8×0.05 mm＝19.40 mm；根据△x= ×（25.70-19.40）=1.26mm．根据△x=λ，λ=4.2×10-7m=420nm．.4.(1)如图所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，电源输出端与变压器线圈连接方式正确的是________(选填“甲”或“乙”)．变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的电压分别为8.2 V和3.6 V，据此可知电压比与匝数比不相等，主要原因是________________．(2)在“探究导体电阻与其影响因素的关系”实验中，某同学测量金属丝直径时，螺旋测微器示数如图所示，读数是________ mm；若要测量该金属丝的电阻率，还需要用到的测量仪器有________________．【答案】乙漏磁、铁芯发热、导线发热 0.638±0.002 电压表、电流表、刻度尺【解析】(1)变压器是在交流电的条件下工作的，所以需要接交流电，AC表示交流，DC表示直流，故应选图乙；变压器工作时会漏磁，所以电压比与匝数比不等，同时铁芯和导线发热也会影响变压器的能量损耗．(2)螺旋测微器的读数为0.638 mm.测电阻率时，根据ρ＝R可知，还需要用刻度尺测金属丝的长度，利用电压表和电流表测金属丝的电阻，所以还需要的测量仪器为电压表、电流表、刻度尺．5.(1)如图所示为探究“感应电流方向的规律”实验装置，下列电表中最适合该实验的是______(填字母)．(2)某同学用如图所示可拆变压器，探究线圈两端电压与匝数的关系，输入输出如图所示．将单刀双掷开关打到1，增大副线圈匝数，小灯泡的亮度将________(填“变亮”“变暗”或“不变”)．该同学利用该装置进一步探究电容器对交变电流的影响，他将开关打到2，小灯泡发光，现增大输入端的交流电源频率，小灯泡的亮度将________(填“变亮”“变暗”或“不变”)．【答案】 B 变亮变亮【解析】（1）本实验是探究“感应电流方向的规律”，结合感应电流产生的条件，当条形磁铁的运动，会导致闭合线圈内的磁通量变化，从而产生较小的感应电流，因此需要灵敏的电流计，因电流有正反方向，所以应选择B图的电流表，故ACD错误，B正确；（2）将单刀双掷开关打到1，增大副线圈匝数，根据原副线圈电压与其匝数成正比，当增大副线圈匝数，小灯泡的电压增大，那么小灯泡的亮度将变亮，将开关打到2，小灯泡发光，根据容抗公式，现增大输入端的交流电源频率，通过电容器的电流更大，灯泡会变亮；点睛：考查感应电流产生的条件，理解感应电流大小与方向影响因素，注意各电流表的区别，是解题的关键．解决本题的关键知道容抗对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关．明确容抗的决定因素可以帮助定性分析．6.一同学在做“探究感应电流方向”的实验时，用电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、检测电流计及开关组成如图所示的电路．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，该同学发现：将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，电流计指针向右偏转，电流计指针偏转的原因是____________；当将线圈A向上移出B线圈的过程中，电流计指针________(选“向左”或“向右”)偏转．除了以上两种方法外，操作现有仪器，还可以______________________(填写具体操作现有仪器的方法)使电流计指针发生偏转．【答案】电流随着滑动端P向右滑动使得穿过线圈A的磁通量变大，线圈B产生阻碍线圈A中磁通量变大的感应电流向左断开开关/拔出线圈A中的铁芯【解析】电流随着滑动端P向右运动使线圈A中的电流变大，因而线圈A磁通量变大，线圈B产生阻碍线圈A中磁通量变大的感应电流．若将线圈A向上移出B线圈，线圈A在线圈B中的磁通量减小，线圈B中产生阻碍磁通量减小的感应电流，根据楞次定律可知，此时的电流的方向与滑动端P向右运动所产生线圈B中的感应电流方向相反，即电流计指针向左偏转．由图示电路图可知，除了将滑线变阻器的滑动端P，与将线圈A向上移出B线圈，还可以打开电键或拔出线圈A中的铁芯．点睛：考查感应电流产生的条件与楞次定律的理解和应用；知道感应电流产生的条件、影响感应电流方向的因素即可正确解题．。

“探究导体电阻与其影响因素之间的关系”实验探析作者：李玉才来源：《中学物理·高中》2015年第08期探究导体的电阻与它的长度、横截面积、材料三因素的定量关系，在高中物理教学中非常重要，也是学生学习的重点和难点，下面我们就一起探究对此实验的突破.1实验设计思路1.1实验器材设计AB接线柱间是一根粗细均匀长约80 cm的金属丝（镍铬丝），触片C与导体相连且可以沿金属丝自由移动，刻度尺测导体的长度.将六根材料相同、横截面积不同的金属丝（康铜丝）以“Z”字形连接，接线柱12、23、34、45、56、67间金属丝的长度相等（60 cm）.1.2实验思想设计定量研究选用控制变量法：①保持导体的材料、横截面积不变，测出导体电阻与导体长度的定量关系；②保持导体的材料、长度不变，测出导体电阻与横截面积的定量关系；③保持导体的长度、横截面积不变，测出导体电阻与导体材料的定量关系.1.3实验操作思路（1）探究导体电阻与其长度的定量关系实验操作：将器材中AB两接线柱接入电路（图2），滑动变阻器调到适当位置，将触片C移到金属丝的某一位置1，闭合电键，记录下此时电流表的示数I、AC间电压U1、AC间长度L1；将触片C移到金属丝的另一位置2，记录下此时AC间的电压U2、AC间长度L2；逐渐移动触片位置并依此记录下电压表示数U3、U4、U5 ……以及分别对应AC间长度L3、L4、L5……数据处理：方法一通过金属丝AB的电流不变，所以AC两端的电压与它的电阻成正比.用纵坐标表示电压U，横坐标表示导体长度L，这样画出U-L图象，通过图象就得出导体两端的电压与长度的定量关系，即导体电阻R与长度L的定量关系.方法二将记录的电压表示数U，导体AC间长度L，电流表示数I输入到Excel表中，利用公式，可以直接得到电阻值.Excel表会根据电阻R和长度L的几组数据生成R与L的函数图象.实验结论：导体电阻R与导体长度L成正比.（2）探究导体电阻和横截面积的定量关系实验器材：将六根材料相同、横截面积不同的金属丝（康铜丝）以“Z”字形连接，接线柱12、23、34、45、56、67间金属丝的长度相等（60 cm）.实验操作：将器材的两接线柱17接入电路（图3），滑动变阻器调至适当位置，闭合电键，记录下此时电流表的示数I，用电压表分别测量12，23，34……接线柱间的电压U1、U2、U3…….用游标卡尺或螺旋测微器分别测量各金属丝的直径，并计算出各金属丝的横截面积S1，S2，S3……数据处理：方法一通过“Z”字形金属丝的电流不变，所以金属丝两端的电压与它的电阻成正比.用纵坐标表示电压U，横坐标表示导体横截面积的倒数1/S，这样画出U-1/S图象，通过图象就得出导体两端的电压与横截面积的定量关系，即导体电阻R与横截面积S的定量关系.方法二将记录的康铜丝直径、电压表示数U、导体横截面积S、电流表示数I输入到Excel 表中，利用公式，可以直接得到横截面积、横截面积的倒数以及电阻值.Excel表会根据电阻R 和横截面积S、横截面积的倒数1/S的几组数据生成R与S以及R与1/S的函数图象.实验结论导体电阻R与导体横截面积的倒数1/S成正比，即导体电阻R与导体横截面积S 成反比.（3）探究导体电阻与导体材料的关系通过上面两个探究实验得出导体电阻与导体长度成正比、与导体横截面积成反比，即R=kLS.数据处理：方法一将以上实验数据R、L、S代入上述公式，分别求出（1）中和（2）中的比例系数k，对比得k值仅与导体的材料有关.方法二将记录的电压表示数U，电流表示数I，导体长度L，导体的横截面积S输入到Excel表中，利用公式，可以直接得到电阻R和比值L/S.Excel表会根据电阻R和比值L/S的几组数据生成R与L/S的函数图象.通过比较图象的斜率可以得出k值仅与导体的材料有关，是表征材料性质的一个重要的物理量，叫做这种材料的电阻率，用符号ρ表示.2实验的解题突破近几年各地高考题中，对此实验模型的考查较多，有的是直接考查原理，有的是应用实验的基本模型探究类似问题.下面我们就来体验一下.（2011年浙江高考）在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知、横截面积均为S=0.20 mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图4所示的实验电路.M为金属丝c的左端点，O为金属丝的a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点.在实验过程中，电流表读数始终为I=1.25 A.电压表读数U随OP间距离的变化如表1.表1x/A60080010001400180021002300U/V3.955.106.506.827.027.859.05x/A700900120016002000220 02400U/V4.505.906.656.937.158.509.75（1）绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；（2）求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较.分析解答本题目应把握以下三个关键点：（1）结合图标建立适当坐标系.（2）准确描点、连线，分析图象特点.（3）推出电阻率的表达式，求出电阻率.通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率.点评本题以“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验为基础，体现了重视实验操作和实验技能培养的目的，考查了对实验数据处理和分析的能力.实验探究是学习高中物理必不可少的一部分，我们在平常的实验中应该多思考一点、多创造一点，通过对实验的设计、操作、改进、应用，将常用的物理思想如控制变量法、图象法等掌握到位，从而提高学生的实验探究能力以及新情景中解决问题的能力.。

实验8 探究导体电阻与其影响因素（包括材料）的关系实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d ，计算出横截面积S ，并用伏安法测出电阻R x ，即可计算出金属丝的电阻率。

把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R ⎝ ⎛⎭⎪⎫R ＝U I 实验器材电源，开关，滑动变阻器，电压表，刻度尺，四段不同的金属导体a 、b 、c 、d （a 、b 、c 为镍铬合金丝，d 为康铜丝；a 、b 长度不同，横截面积相同；c 横截面积与a 不同，长度相同；d 的横截面积与长度都与a 相同）。

实验步骤（1）测量各段金属丝的横截面积。

（2）请按照如图1所示的电路图连接好电路，并将滑动变阻器调到阻值最大处。

图1（3）测量金属丝接入电路的有效长度。

（4）闭合开关，用电压表分别测量a 、b 、c 、d 四段金属丝两端的电压，从而知道它们的电阻比。

（5）比较a 、b 的电阻之比与它们的长度之比；比较a 、c 的电阻之比与它们的横截面积之比；比较a 、d 的电阻是否相等。

（6）改变滑动变阻器滑片的位置，获得多组实验数据。

（7）总结得出导体的电阻与它的长度、横截面积、材料这三个因素的关系。

注意事项（1）通电时间不宜太长，电流要小。

（2）开关S 闭合前，滑动变阻器的阻值要取最大值。

（3）注意电表的正、负接线柱接线是否正确，量程要适当。

（4）导线长度测量要注意测导线接入电路的有效长度。

热点一教材原型实验【例1】“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图2所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝。

现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示。

图2（1）电路中四种金属丝应分别选用上表中的（用编号表示）。

（2）某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R与长度L、横截面积S的关系可用比例式R∝LS来表示。

你认为是否正确，为什么？_____________________________________________________________________ （3）在交流合作时，有位同学提出用如下图3所示的电路，只要将图中P端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价。