【推荐】2019年高考物理名校模拟试题分项解析40热点专题30测量电阻率实验.doc
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实验八测定金属的电阻率板块一主干梳理·夯实基础实验原理与操作◆实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。
2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。
3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率。
◆实验原理1.游标卡尺的构造、原理及读数(1)构造(如图)主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉。
(2)原理利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。
常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,见下表:(3)读数若用L0表示由主尺上读出的整毫米数,x表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的刻度数,则其读数为L=L0+kx,其中k为精确度。
2.螺旋测微器的构造、原理及读数(1)螺旋测微器的构造如下图所示是常用的螺旋测微器。
它的测砧A和固定刻度S固定在尺架F上。
旋钮K、微调旋钮K′和可动刻度H、测微螺杆P连在一起,通过精密螺纹套在S上。
(2)螺旋测微器的原理测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮K每旋转一周,P前进或后退0.5 mm,而可动刻度H上的刻度为50等份,每转动一小格,P前进或后退0.01 mm。
即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。
读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
(3)读数测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出。
测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
例:如图所示,固定刻度示数为2.0 mm,而从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为2.0 mm +15.0×0.01 mm=2.150 mm。
3.伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较(2)两种电路的选择①阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x 较小,宜采用电流表外接法;若R x 较大,宜采用电流表内接法。
2019年高考物理总练习7-3-1实验(一)测定金属的电阻率注意事项:认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思考,多理解!无论是单选、多选还是论述题,最重要的就是看清题意。
在论述题中,问题大多具有委婉性,尤其是历年真题部分,在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料,明确考察要点,最大限度的挖掘材料中的有效信息,建议考生答题时用笔将重点勾画出来,方便反复细读。
只有经过仔细推敲,揣摩命题老师的意图,积极联想知识点,分析答题角度,才能够将考点锁定,明确题意。
1、(2018年滨州模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中,由ρ=πd 2U4Il 可知,对实验结果的准确性影响最大的是()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、答案:A2、(2018年遵义模拟)某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ时、(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为________cm ;(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径为________mm.解析:(1)从题图甲可以看出,主尺读数为50mm ,游标尺的第3条刻度线和主尺上的一 刻度线重合,那么读数应为50mm +0.05×3mm =50.15mm =5.015cm ;(2)由题图乙看出,螺旋测微器的固定刻度为4.5mm ,可动刻度读出小数部分为20.0×0.01mm =0.200mm ,故圆柱体的直径为4.5mm +0.200mm =4.700mm.答案:(1)5.015(2)4.7003、某学习小组用伏安法测量一未知电阻R 的阻值,给定器材及规格为:电流表(量程0~5mA ,内阻约为10Ω);电压表(量程为0~3V ,内阻约为3k Ω);最大阻值约为100Ω的滑动变阻器;电源E (电动势约3V);开关S 、导线假设干、(1)由于不知道未知电阻的阻值范围,先采用如图(甲)电路试测,读得电压表示数大约为2.5V ,电流表示数大约为5mA ,那么未知电阻阻值R x 大约为________Ω;(2)经分析,该电路测量误差较大,需作改进、请直接在原图(甲)上改画:①在不需要的连线上画“×”表示,②补画上需要添加的连线;(3)对改进的电路进行测量,并根据测量数据画出了如图(乙)所示的U I 图象,得R x = ________Ω(保留三位有效数字)解析:(1)利用伏安法测电阻、由部分电路欧姆定律I =U /R 得,未知电阻阻值R x =U /I= 2.55×10-3Ω=500Ω.(2)待测电阻的阻值较大,R x >R A ·R V ,故用伏安法测电阻时应采用安培表内接法测电 阻、(3)U I 图象的斜率R 大小等于所测未知电阻阻值R x ,所以R x =k =ΔU ΔI =600Ω答案:(1)500(2)如下图(3)6004、某小组的两位同学在采用“伏安法”测金属丝的电阻实验中,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图甲、乙所示,根据你对 实验的理解,你认为________同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω.(保留两位有效数字)解析:当金属丝两端电压为零时,通过的电流也为零,因此图线必过原点,故甲同学的图线正确;在甲同学画的图线上距原点较远的地方取一个点,其坐标值为(0.4A,1.52V),故金属丝电阻为R =U I =1.520.4Ω=3.8Ω.答案:甲3.85、在“测定金属的电阻率”的实验中,如提供的电源是一节内阻可不计的干电池,被测金属丝的直径小于1mm ,长度约为80cm ,阻值约为3Ω.使用的电压表有3V(内阻约为3 k Ω)和15V(内阻约为15k Ω)两个量程,电流表有0.6A(内阻约为0.1Ω)和3A(内阻约为0.02Ω)两个量程、供限流用的滑动变阻器有:A.0~10Ω;B.0~100Ω;C.0~1500Ω 三种、可供选择的实验电路有如下图的甲、乙两种、用螺旋测微器测金属丝的直径如下图,那么:(1)螺旋测微器的示数是________mm.(2)为减小电阻的测量误差,应选用________图所示的电路、(3)为了测量便于调节,应选用编号为________的滑动变阻器、(4)电压表的量程应选用________V.(5)电流表的量程应选用________A.解析:(1)固定尺上的读数为0.5mm ,可动尺上的刻度为30.6,所以螺旋测微器的示数 为0.5mm +30.6×0.01mm =0.806mm.(2)由于金属丝的电阻是小电阻,所以应采用电流表外接法、即选用图乙所示电路、(3)由于被测金属丝阻值约为3Ω,所以用编号为A 的滑动变阻器作限流电阻,就能使电路中的电流有明显变化、(4)加在电压表两端的电压不超过1.5V ,所以电压表的量程应选用3V.(5)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时,电路中的电流最大,I max =1.53A =0.5A ,所 以电流表的量程应选用0.6A.答案:(1)0.806(2)乙(3)A(4)3(5)0.66、(2018年济宁模拟)在“测量金属的电阻率”的实验中,金属丝的电阻约为10Ω,现备有以下器材供选用:A 、量程是0~0.6A 、内阻是0.5Ω的电流表B 、量程是0~3A 、内阻是0.1Ω的电流表C 、量程是0~3V 、内阻是6k Ω的电压表D 、量程是0~15V 、内阻是30k Ω的电压表E 、阻值为0~1k Ω、额定电流为0.5A 的滑动变阻器F 、阻值为0~10Ω、额定电流为2A 的滑动变阻器G 、蓄电池(6V)H 、开关一个,导线假设干(1)为使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________、(只填字母代号)(2)假设下图所示的实验仪器就是我们选定的,请用铅笔画线连接实验电路、解析:此题主要考查仪器的选择和电路的选择与连接、根据题意,测量数据的变化范围应尽量的大,因此滑动变阻器应采用分压式接法,应选总阻值较小的F ,又因6V 电压全加在10Ω两端时,最大电流才0.6A ,故电流表选A.为了减小电压表的读数误差应选C.答案:(1)ACF(2)如下图所示。
热点38 测量电阻和电阻率实验高考真题高考真题1.(10分)(2019高考江苏卷物理11)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:(1)螺旋测微器如题11-1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.(题11–1图)(2)选择电阻丝的(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.(3)题11-2甲图中R x,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置.(题11-2甲图)(题11-2乙图)(4)为测量R,利用题11-2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.(5)由此,可求得电阻丝的R x= Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.2.(2018高考全国理综III)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x的阻值,图中R0为标准定值电阻(R0=20.0 Ω);V可视为理想电压表。
S1为单刀开关,S2位单刀双掷开关,E为电源,R为滑动变阻器。
采用如下步骤完成实验:(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线;(2)将滑动变阻器滑动端置于适当位置,闭合S1;(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器动端的位置,记下此时电压表V的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表V的示数U2;(4)待测电阻阻值的表达式R x=_____________(用R0、U1、U2表示);(5)重复步骤(3),得到如下数据:(6)利用上述5次测量所得21U 的平均值,求得R x =__________Ω。
(保留1位小数) 3. (2018年4月浙江选考物理)(1)小明用多用电表测量一小段2B 铅笔芯的电阻R ,正确的操作顺序是______(填字母);A .把选择开关旋转到交流电压最高档B .调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点C .把红、黑表笔分别接在Rx 两端,然后读数D .把选择开关旋转到合适的档位,将红、黑表笔接触E .把红、黑表笔分别插入多用电表“ ”、“ ”插孔,用螺丝刀调节指针定位螺丝,使指针指0 (2)小明正确操作后,多用电表的指针位置如图所示,则Rx= Ω。
100考点最新模拟题千题精练13- 21.(2018·开封模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中,某同学所测的金属导体的形状如图甲所示,其横截面为空心的等边三角形,外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍,内三角形中空。
为了合理选用器材设计测量电路,他先用多用电表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻,指针如图乙,则读数应记为________Ω。
现利用实验室的下列器材,精确测量它的电阻R,以便进一步测出该材料的电阻率ρ:A.电源E(电动势为3 V,内阻约为1 Ω)B.电流表○A1(量程为0~0.6 A,内阻r1约为1 Ω)C.电流表○A2(量程为0~0.6 A,内阻r2=5 Ω)D.最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0E.开关S,导线若干(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。
(2)先将R0调至最大,闭合开关S,调节滑动变阻器R0,记下各电表读数,再改变R0进行多次测量。
在所测得的数据中选一组数据,用测量量和已知量来计算R时,若○A1的示数为I1,○A2的示数为I2,则该金属导体的电阻R=________。
(3)该同学用直尺测量导体的长度为L,用螺旋测微器测量了外三角形的边长a。
测边长a时,螺旋测微器读数如图丁所示,则a=______mm。
用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ=________。
2.(2017辽宁重点中学协作体5月模拟)某同学用图甲所示电路测量一段金属丝的电阻率,待测金属丝粗细均匀,阻值约为100Ω。
备选器材如下:A.量程为5mA、内阻r1=50Ω的电流表B.量程为0.6A、内阻r2=0.2Ω的电流表C.量程为6V、内阻r3约为15kΩ的电压表D.最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器E.定值电阻R1=5ΩF.定值电阻R2=500ΩG.电动势E=6V、内阻很小的直流电源H.开关一个,导线若干I.螺旋测微器,刻度尺(1)该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径如图乙所示,则螺旋测微器的示数D= mm。
实验8.2 测定金属的电阻率◎考题实战 掌握高考脉搏1.(2014福建卷,19)某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为________cm 和________mm.【解析】 刻度尺的分度值为1 mm ,要估读到0.1 mm.游标卡尺读数为4 mm +10×0.02 mm=4.20 mm. 【答案】 60.10 4.202. (2014课标卷Ⅱ,22)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x 约为200 Ω,电压表V 的内阻约为2 k Ω,电流表A 的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式R x =UI计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数。
若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2,则__________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x 1__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】 R x 1 大于 小于3.(2014江苏卷,10)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,读数前应先旋紧图甲所示的部件________(选填“A”、“B”、“C”或“D”).从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.(2)如图乙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)之间出现了________(选填“短路”或“断路”).(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?请写出两条建议.【答案】(1)B0.410 (2)7、9 断路(3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值.(或测量多组电流和电压值,用图象法求电阻值)4.(2014山东卷,22)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R x,从而确定导线的实际长度.可供使用的器材有:电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 Ω;电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω;定值电阻:R0=3 Ω;电源:电动势6 V,内阻可不计;开关、导线若干.回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至________端(填“a”或“b”).(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V.(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字).【答案】(1)R2a(2)如图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确)(4)94(93、95均正确)5.(2015海南单科,11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示。
实验八测定金属的电阻率板块一骨干梳理·夯实基础实验原理与操作◆实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。
2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。
3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率。
◆实验原理1.游标卡尺的结构、原理及读数(1)结构(如图 )主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外丈量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉。
(2)原理利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不论游标尺上有多少个小平分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的相同多的小平分刻度少 1 mm。
常有的游标卡尺的游标尺上小平分刻度有10 个的、 20 个的、 50 个的,见下表:(3)读数若用 L 0表示由主尺上读出的整毫米数, x 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的刻度数,则其读数为 L = L 0+ kx,此中 k 为精准度。
2.螺旋测微器的结构、原理及读数(1) 螺旋测微器的结构K、微以以下图所示是常用的螺旋测微器。
它的测砧 A 和固定刻度S 固定在尺架 F 上。
旋钮调旋钮 K′和可动刻度H 、测微螺杆P 连在一起,经过精细螺纹套在S 上。
(2)螺旋测微器的原理测微螺杆 P 与固定刻度 S 之间的精细螺纹的螺距为 0.5 mm ,即旋钮 K 每旋转一周, P 行进或退后0.5 mm ,而可动刻度 H 上的刻度为 50 等份,每转动一小格, P 行进或退后 0.01 mm 。
即螺旋测微器的精准度为 0.01 mm 。
读数时估读到毫米的千分位上,所以,螺旋测微器又叫千分尺。
(3)读数丈量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出。
丈量值 (mm) =固定刻度数(mm)( 注意半毫米刻度线能否露出)+可动刻度数(估读一位 )× 0.01(mm) 。
例:以下图,固定刻度示数为 2.0 mm,而从可动刻度上读的示数为,最后的读数为2.0 mm+× 0.01 mm= 2.150 mm 。
专题30 力电综合问题一.选择题1. (2019广西柳州一模)如图,两根足够长圆滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜搁置,匀强磁场垂直于导轨平面,导轨的上端与水平搁置的两金属板M、N相连,金属棒ab水平跨放在导轨上,下滑过程中与导轨接触优秀。
现由静止开释金属棒ab,假设电容器不会被击穿,忽视全部电阻,则以下说法正确的选项是A金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势B金属棒ab匀加快下滑D金属棒下滑过程中减少的重力势能等于棒增添的动能【参照答案】AB2.(2019辽宁沈阳一模)如下图,竖直搁置的足够长的U型金属框架中,定值电阻为R,其余电阻均可忽视,ef是一水平搁置的电阻可忽视的导体棒,导体棒质量为m,棒的两头一直与ab、cd保持优秀接触,且能沿框架无摩擦下滑,整个装置放在与框架平面垂直的匀强磁场中,当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S,则S闭合后( )A、导体棒ef的加快度必定大于gB、导体棒ef的加快度必定小于gC、导体棒ef机械能必定守恒D、导体棒ef机械能必定减少【参照答案】BD二.计算题1.(2019云南楚雄州姚安一中期末)如下图,两足够长平行圆滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感觉强度为BT的匀强磁场垂直导轨平面斜向下,金属棒ab垂直于MN、PQ搁置在导轨上,且一直与导轨接触优秀,金属棒的质量为mkg、电阻不计.定值电阻R1=30Ω,电阻箱电阻调到R2=120Ω,电容CF,取重力加快度g=10m/s2.现将金属棒由静止开释.(1)在开关接到1的状况下,求金属棒下滑的最大速度.(2)在开关接到1的状况下,当R2调至30Ω后且金属棒稳固下滑时,R2耗费的功率为多少?(3)在开关接到2的状况下,求经过时间ts时金属棒的速度.【名师分析】(1)当金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度v m,此时棒处于均衡状态,故有mg sinα=F安,而F安=BIL,I=,此中R总=150Ω由上各式得:mg sinα=解得最大速度v m=(2)当R2调整后,棒稳固下滑的速度,由前方可知:v=故R2耗费的功率P2=I2R,此中I=得P2W.2(2019山西吕梁期末)如下图,某一新式发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道,管道宽为d,上、下两面是绝缘板,前后双侧M、N是电阻可忽视的导体板,两导体板与开关S 和定值电阻R相连。
一.选择题1.(2018高考全国理综I )如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P ,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F 作用在P 上,使其向上做匀加速直线运动,以x 表示P 离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是A .B .C .D .【参考答案】A【命题意图】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、力随位移变化的图线及其相关的知识点。
2.(2019武汉名校联考)如图所示,两个物体A 和B 通过轻绳相连,绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。
开始系统处于静止状态,各段轻绳均在竖直方向上,已知物体B 的质量为m ,重力加速度为g 。
现对物体B 施加一竖直向下、大小为mg 的恒力F 。
下列说法中正确的是(A )物体A 和动滑轮的总质量为2m(B )施加外力后,物体B 的加速度大小为21g (C )施加外力后,物体B 的加速度大小为32g(D)系统加速过程中,轻绳的张力大小为mg34【参考答案】ACD【名师解析】系统静止时,绳对物体B的拉力大小为mg,所以物体A和动滑轮的总质量为2m,选项A正确;施加外力后,设绳中拉力为T,物体B的加速度大小为a,则物体A的加速度大小为a/2。
对物体B由牛顿第二定律有:F+mg–T=ma,对物体A及动滑轮有:2T–2mg=2m·a/2,解得a=2g/3,T=4mg/3,选项B错误,选项CD正确。
3.(2019洛阳名校联考)某班级同学要调换座位,一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动。
已知桌子的总质量为10 kg,若拉力的最小值为50 N,此时拉力与水平方向间的夹角为θ。
重力加速度大小为g=10 m/s2,桌子与地面间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,则A.μ=3,θ=60° B.μ=3,θ=60° C.μ=3,θ=30°D.μ=3,θ=30°【参考答案】D4.(2019武汉名校联考)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端与一个托盘相连,托盘中放置一与托盘质量相同的物块,初始时物块和托盘都处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g = 10 m/s2),则下列结论正确的是:A .物块和托盘静止时,弹簧的压缩量是10cmB .弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC .物块的质量为2.5 kgD .物块的加速度大小为5 m/s 2【参考答案】AC5. (2019武汉名校联考)如左图所示,粗糙的水平地面上有一块长木板P ,小滑块Q 放置于长木板上最右端。
2015—2020年六年高考物理分类解析专题68、测量电阻电阻率实验一.2020年高考题1.(6分)(2020高考全国理综I)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。
该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q 两点之间。
测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
【参考答案】(1)OP (2)I 50.5 (3)50.0【名师解析】(1)将电压表跨接在O 、P 之间测量电阻的电路,称为电流表外接法,实际上测量的是待测电阻和电压表内阻并联的等效电阻,其值小于真实值;将电压表跨接在O 、Q 之间测量电阻的电路,称为电流表内接法,实际上测量的是待测电阻和电流表内阻串联的等效电阻,其值大于真实值;所以图(b )中标记II 的图线是采用电压表跨接在O 、P 之间的方案测量得到的。
(2)由测量得到的U ——I 图像可知,待测电阻约为50Ω,大于V A R R =10000.5 Ω=105Ω,待测电阻较大,采用电流表内接,结果更接近真实值,即由图线I 得到的结果更接近真实值,结果为50.5Ω。
(3)考虑到电表内阻的影响,由Rx+R A =50.5Ω,可得R A =50.0Ω.二.2019年高考题1.(10分)(2019高考江苏卷物理11)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:(1)螺旋测微器如题11-1图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动 (选填“A ”“B ”或“C ”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.(题11–1图)(2)选择电阻丝的 (选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径. (3)题11-2甲图中R x ,为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置.(题11-2甲图)(题11-2乙图)(4)为测量R,利用题11-2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.(5)由此,可求得电阻丝的R x= Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.【参考答案】(1)C(2)不同(3)(见图1)(4)(见图2)(5)23.5(23.0~24.0都算对)【名师解析】(1)在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在螺旋测微器测砧与测微螺杆之间,再旋动微调旋钮C ,直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.(2)选择电阻丝的不同位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.(3)将滑动变阻器的下方两个接线柱与电池和开关串联的电路两端连接,上侧的接线柱与定值电阻R0的b端连接。
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专题30 测量电阻率实验
1.(9分) (2019广东惠州第一次调研)为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率,提供的
器材有:
A.电流表G,内阻Rg=120 Ω,满偏电流Ig=6 mA
B.电压表V,量程为0~6 V,内阻约为1000Ω
C.螺旋测微器,毫米刻度尺
D.电阻箱R0(0~99.99 Ω)
E.滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω)
F.电池组E(电动势为6 V,内阻约为0.05 Ω)
G.一个开关S和导线若干
(1) 用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大,应该换用______
挡(填“×1”或“×100”),进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图甲所示其读数为
Ω;
(2) 把电流表G与电阻箱并联,改装成量程为0~0.6 A的电流表使用,则电阻箱的阻值应
调为R0=________Ω (保留3位有效数字) ;
(3) 改装好的电流表用符号“○A”表示,内阻RA已知,用该电流表和所提供的实验器材较准
确测量电阻丝Rx的阻值,请在图乙中画出实验电路图;
物理 习题 试卷
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(4) 测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为D,电路闭合后,调节滑动变阻器的滑片
到合适位置,读出电压表和电流表的示数,测得金属丝的电阻为Rx。写出计算电阻率的表达
式ρ=____________ (L、D、Rx表示) 。
【实验攻略】(1)测量电阻一般采用伏安法,测量电阻率需要应用电阻定律。
(2)电表改装。电流表并联电阻可扩大量程,电流表并联等于内阻1/n倍的电阻,可使电流
表量程扩大到原来的n+1倍。电流表串联电阻可改装成电压表,电压表串联等于n倍内阻的
电阻,可使电压表量程扩大到原来的n+1倍。
(2)根据欧姆定律,I=U/R,所以正确的图线是②,由图线求出电阻Rx=U/I=3/0.4Ω=7.5Ω。
3.(9分)
(2018高考全国理综III)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值,图
中R0为标准定值电阻(R0=20.0 Ω);V可视为理想电压表。S1为单刀开关,S2位单刀双掷
开关,E为电源,R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验:
(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线;
(2)将滑动变阻器滑动端置于适当位置,闭合S1;
(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器动端的位置,记下此时电压表V的示数U1;然后
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3
将S2掷于2端,记下此时电压表V的示数U2;
(4)待测电阻阻值的表达式Rx=_____________(用R0、U1、U2表示);
(5)重复步骤(3),得到如下数据:
1 2 3 4 5
U
1
/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44
U
2
/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49
2
1
U
U
3.44 3.43 3.39 3.40 3.39
(6)利用上述5次测量所得21UU的平均值,求得Rx=__________Ω。(保留1位小数)
【参考答案】(1)电路如图。(3分)
(4)(21UU-1)R0 (3分)(5)48.2 (3分)
【命题意图】 本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。
5次测量所得21UU的平均值,15(3.44+3.43+3.39+3.40+3.39)=3.41,代入Rx=(21UU-1)R0=
(3.41-1)×20.0Ω=48.2Ω。
4.(2018高考天津理综)某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ),除了Rx,
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开关S、导线外,还有下列器材供选用:
A.电压表(量程0~1 V,内阻约为10 kΩ)
B.电压表(量程0~10 V,内阻约为100 kΩ)
C.电流表(0~1 mA内阻约为30 Ω)
D.电流表(0~0.6 A,内阻约为0.05 Ω)
E.电源(电动势1.5 V,额定电流0.5 A,内阻不计)
F.电源(电动势12 V,额定电流2 A,内阻不计)
G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)
①为使测量尽量准确,电压表选用_________,电流表选用______________,电源选用
______________。(均填器材的字母代号);
②画出测量Rx阻值的实验电路图。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会
______________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”),原因是
____________________________。
【参考答案】 ① B C F ②测量Rx阻值的实验电路图如图。
③大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)
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③由于电流表的分压,导致电压测量值偏大,而电流准确,根据Rx=U/I可知测量值偏大;
【点睛】
滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则:
区别:(1)限流接法线路结构简单,耗能少;(2)分压接法电压调整范围大,可以从0到
路端电压之间连续调节;
(2)由于滑动变阻器R阻值范围只有0~20Ω,所以实验电路设计成滑动变阻器分压接法。
【方法归纳】测量电阻的原理一般是利用欧姆定律。
6.(2019金考卷)(9分)在电子线路制作中常用到覆铜板,覆铜板是将补强材料(加入橡胶
中可以显著提高其力学性能的材料)浸以树脂,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状
材料,称为覆铜箔层压板,它是做印制电路板的基本材料,常叫基材。小明同学是电子制作
爱好者,他想应用所学的物理知识来测量覆铜板的导电铜膜厚度。于是他从资料上查得导电
铜膜的电阻率ρ=1.75×10-8 Ω·m,并利用下列器材完成了这个实验:
A.电源E(电动势为6 V,内阻不计);
B.取待测长方形覆铜板一块,将两个粗铜条A、B平行压置在覆铜板的两端,与覆铜板接触
良好,用作电极,如此就制成了待测电阻R(阻值约为2 Ω);
C.滑动变阻器R1(总阻值约为10 Ω);
D.定值电阻R2(电阻值R2=6 Ω);
E.毫米刻度尺和游标卡尺;
F.电压表V (量程为6 V,内阻很大);
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G.电流表A (量程为0.6 A,内阻约为5 Ω);
H.开关K,导线若干。
(1)请在图甲的实物图中完成实物连线,要求实验测量精度高。
(2)小明在接通电路之前,先用游标卡尺测得覆铜板宽度d如图乙所示,则游标卡尺的读数为
mm。
(3)小明用毫米刻度尺测两电极A、B间的距离L=1.001 0 m。
(4)图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,请完成作图。若所得图线的
斜率用k表示,则导电铜膜的电阻R= (用k及题中所给字母表示),根据实验数据及
I-U图线求出导电铜膜的电阻R
= Ω(计算结果保留两位有效数字)。
(5)计算导电膜厚度h的值为 mm(计算结果保留两位有效数字)。
【参考答案】:(1)如图所示 (2) 8.02
(4)如图所示 1k-R2 2.3 (5) 9.5×10
-4
【命题意图】 本题考查电阻率测量实验,意在考查考生电路设计与连接、图像法处理实验
数据能力。
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(4)过尽可能多的点连接成直线。由I=2URR可知,I—U图像的斜率k=21RR,解得导电
铜膜的电阻R=1k-R2.。I—U图像的斜率k=0.5/4.15,R=1k-R2=8.3Ω-6Ω=2.3Ω。
(5)由电阻定律,R=ρdhL,解得导电膜厚度h的值为9.5×10-4mm.
7(2019河北衡水)(10分)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提
供如下器材:
电源E:电动势3V,内阻忽略不计;
电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω;
电流表A2:量程0~300μA,内阻为1000Ω;
电压表V:量程15V,内阻约15kΩ;
滑动变阻器R1:阻值范围0~20Ω;
定值电阻R2:阻值为9000Ω;
开关S、导线若干。
(1)(2分)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,选择的电表为 (填写器材代
号)。
(2)(4分)在图甲虚线框中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号。
(3)(4分)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图乙所示,可读出电流表A1的示数是 mA,
电流表A2的示数是 μA。
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【参考答案】
【命题意图】本题考查伏安法测电阻实验、电路设计、电流表读数及其相关知识点。
【解题思路】【解题思路】(1)由于电压表量程15V,远大于电源电压,不能采用。待测电阻
R
x
的阻值约为200Ω,电源电压3V,通过的最大电流大约为15mA,可以选择量程0~15mA电
流表A1测量电流,选择量程0~300μA,内阻为1000Ω的电流表A2串联阻值为9000Ω的定值
电阻R2,作为电压表测量电压;在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,选择的电表为A
1
和A2。(2)为了多测几组数据,设计成滑动变阻器分压接法。由于电流表A1的内阻较大,约
为100Ω,采用电流表外接电路测量。