XX選考版高考物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究導(dǎo)體電阻與其影響因素包括材料的關(guān)系夯基提能作業(yè)本.docx

1、實(shí)驗(yàn)8探究導(dǎo)體電阻與其影響因素（包括材料）的關(guān)系1.（2018浙江11月選考,18,5分）為了比較精確地測定阻值未知的定值電阻Rx,小明設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路。圖2實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片滑至合適位置保持不變，將c點(diǎn)先后與a、b點(diǎn)連接, 發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化較大，電流表示數(shù)基本不變，則測量時(shí)應(yīng)將c點(diǎn)接（選填“a點(diǎn)” 或“b點(diǎn)”）,按此連接測量，測量結(jié)果（選填“小于”、“等于”或“大于” ）Rx的真 實(shí)值。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的6組數(shù)據(jù)，在圖2中描點(diǎn)，作出了 2條圖線。你認(rèn)為正確的是 （選 填“”或""），并由圖線求出電阻Rx=Q。（保留兩位有效數(shù)字） 答案 （1）a

2、 小于 （2） 7.5解析（1）由題中表述知，c先后與a、b試觸，電壓表變化比較大，故電流表的電阻對電路影響 比較大，所以應(yīng)該使用電流表外接法，即接a點(diǎn)，測量值比真實(shí)值偏小。根據(jù)電路的接法，當(dāng)電流為零時(shí)電壓表示數(shù)也為零，故圖線過原點(diǎn)，選，由斜率的倒數(shù)表示 電阻阻值可知，Rx=7.5 Qo 2.某實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)一個(gè)由均勻材料制成的圓柱體，他們想測量其電阻率，實(shí)驗(yàn)室能夠提供的 實(shí)驗(yàn)器材有：電源E（8 V,內(nèi)阻約10 Q）;電壓表V（06 V,內(nèi)阻約為50 k Q）;電流表mA（020 mA,內(nèi)阻為40 Q）;滑動變阻器Ri（020 Q）;待測電阻R（約為200 Q）;開關(guān)及導(dǎo)線若干。他們進(jìn)行了如下操

3、作：（1）為了獲得多組數(shù)據(jù)，盡量精確測量其電阻值，請?jiān)趫Da方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖圖b中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的6組電流表、電壓表示數(shù)，根據(jù)此圖可知阻值R= Q （保留三位有效數(shù)字）。（3）用螺旋測微器測得該圓柱體的直徑為1.694 mm,圓柱體的長度為1.06 cm。（4）由以上數(shù)據(jù)可求出p =Q - m。（保留三位有效數(shù)字）答案 （1）見解析 （2）210 （4）4.46X10-2解析（1）根據(jù)題意可知 界=黑=250答=袈=5,故該實(shí)驗(yàn)的測量電路應(yīng)該選用電流表的外 ? 200?a 40接法，并且為了獲得多組數(shù)據(jù)，盡量精確測量其電阻值，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，則測量R的電路圖如圖所示圖b中

4、的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的6組電流I、電壓U的值，將6個(gè)點(diǎn)連線，如圖所示根據(jù)此圖得圖線的斜率是電阻大小，k=R=篇=210 Q （4）根據(jù)電阻定律 R= p?,S=:因此 p =空R=4.46X10-2 Q m。3.小明用電學(xué)方法測量電線的長度，首先小明測得電線銅芯的直徑為1.00 mm,估計(jì)其長度不 超過50 m,（已知銅的電阻率為1.75X108 Q - m）現(xiàn)有如下實(shí)驗(yàn)器材：量程為03 V、內(nèi)阻約為3 kQ的電壓表量程為00.6 A、內(nèi)阻約為0.1。的電流表阻值為02 Q的滑動變阻器內(nèi)阻可忽略，輸出電壓為3 V的電源阻值為R0=4.30。的定值電阻，開關(guān)和導(dǎo)線若干小明采用伏安法測量電線電阻

5、，正確連接電路后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表的示數(shù)從0開始增力口，當(dāng)示數(shù)為0.5 A時(shí)，電壓表示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)為 V,根據(jù)小明測量的信息，圖乙中P點(diǎn)應(yīng)該（選填“接a” “接b” “接c”或“不接”）,Q點(diǎn)應(yīng)該（選填“接 a” “接b” “接c”或“不接”），小明測得的電線長度為 m0答案 2.50 接b 接a 31.4 ? .解析 量程為03 V,需要估讀，即讀數(shù)為2.50 V;根據(jù)Rx= p為可知，銅線的電阻為1 Q左右。電流表示數(shù)為0.5 A時(shí),電壓表示數(shù)為2.50 V,電壓表兩接線柱間的電阻為5.0 Q ,所以P應(yīng) 接b點(diǎn);由于電流表的示數(shù)從0開始增加，應(yīng)為分壓電路,Q點(diǎn)應(yīng)該接a;本題的

6、實(shí)驗(yàn)電路圖如 下：?根據(jù) Rx+R。=?Rx= p ? ?2S= 4聯(lián)立可知L=31.4 m 4.市場上銷售的銅質(zhì)電線電纜產(chǎn)品中，部分存在導(dǎo)體電阻不合格問題，質(zhì)檢部門檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一 個(gè)是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅；再一個(gè)就是銅材質(zhì)量可能合格，但橫 截面積較小。某興趣小組想應(yīng)用所學(xué)的知識來檢測實(shí)驗(yàn)室中一捆銅電線的電阻率是否合格。小組成員經(jīng)查閱，純銅的電阻率為1.8 X10-8 Q m。現(xiàn)取橫截面積約為1 mm2、長度為100 m（真實(shí)長度）的銅電線，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量其電阻率，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材如下：A.電源（電動勢約為5 V,內(nèi)阻不計(jì)）；B.待測長度為100 m的銅電線，橫截面積約1 m

7、m2;C.電壓表V1（量程為3 V,內(nèi)阻約為0.5 kQ）;D.電壓表V2（量程為5 V,內(nèi)阻約為3 kQ）;E.電阻箱R（阻值范圍0999.9 Q）;F.定值電阻R0=1 Q ;G.開關(guān)、導(dǎo)線若干。小組成員先用螺旋測微器測量該銅電線的直徑d=1.125 mm。小組設(shè)計(jì)的測量電路如圖甲所示，則P是 川是（填器材名稱及對應(yīng)符號）,通過實(shí)驗(yàn)作出的圖像如圖乙所示。圖甲電路測得銅電線的電阻測量值比真實(shí)值 （選填“偏大”、“不變”或“偏小”）, 原因是。這捆銅電線的電阻率P =（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）;從銅電線自身角度，你認(rèn)為電 阻率大的可能原因答案見解析解析（2）P測量的電壓大于N測量的電壓，故P是電

8、壓表V2,N是電壓表Vi;偏大，由于沒考慮電壓表V1的分流，使測得的銅電線的電阻偏大；（4）分析電路可知，通過銅電線的電流 收=出=2尺=；2二=3?=（t-D R,整理得t=1+Rx ' ?, ? 1UjU|根據(jù)題圖乙可知斜率k=Rx=75-票0 Q =2.60 Q, 2.50122? 2 2?S 2.60X0.994X10-6一 一 ，八8S=兀r2=兀（夕）=0.994 mm 2, p =方歹=而Q , m=2.58 X 10 8 Q - m,故電阻率達(dá)不到要求，使用的有可能是再生銅或含過多雜質(zhì)的次銅。5.（6分）在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，有兩節(jié)新的干電池、開

9、關(guān)、若干導(dǎo)線和待測金屬管（其阻值約為5 Q ）及下列器材：A.電壓表03 V,內(nèi)阻約10 k QB.電壓表015 V,內(nèi)阻約50 k QC.電流表00.6 A,內(nèi)阻約0.05 QD.電流表03 A,內(nèi)阻約0.01 QE.滑動變阻器,010 QF.滑動變阻器,0100 Q要求較準(zhǔn)確地測出其阻值,電壓表應(yīng)選，電流表應(yīng)選，滑動變阻器 應(yīng)選；（填序號）實(shí)驗(yàn)中他的實(shí)物接線如圖所示，請指出接線中的兩處明顯錯誤。錯誤1:；錯誤2:。答案（1）A C E （2）導(dǎo)線連接在了滑動變阻器的滑片上采用了電流表內(nèi)接法解析（1）由于兩節(jié)干電池的電動勢為3 V,所以電壓表應(yīng)選A；由于通過金屬管的最大電流約為Im=?L=5

10、 A=0.6 A,所以電流表應(yīng)選C；在保證安全的前提下，為方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻 ? 5值較小的滑動變阻器E。由于待測金屬管阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，連線圖中的兩處明顯錯誤分別是錯誤1:導(dǎo)線連接在了滑動變阻器的滑片上；錯誤2:采用了電流表內(nèi)接法。6.在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)所測的金屬導(dǎo)體的形狀如圖甲所示，其橫截面為 空心的等邊三角形，外等邊三角形的邊長是內(nèi)等邊三角形邊長的 2倍，內(nèi)三角形為中空。為了 合理選用器材設(shè)計(jì)測量電路，他先用多用電表的歐姆擋“X 1”按正確的操作步驟粗測其電阻， 指針如圖乙，則讀數(shù)應(yīng)記為 Qo甲已現(xiàn)利用實(shí)驗(yàn)室的下列器材，精確測量它的電阻

11、R,以便進(jìn)一步測出該材料的電阻率pA.電源E（電動勢為3 V,內(nèi)阻約為1 Q）B.電流表0（量程為00.6 A,內(nèi)阻門約為1 Q）C.電流表（量程為00.6 A,內(nèi)阻r2=5 Q）D.最大阻值為10 Q的滑動變阻器R0E.開關(guān)S,導(dǎo)線若干（1）請?jiān)趫D內(nèi)虛線框內(nèi)補(bǔ)充畫出完整、合理的測量電路圖。先將R0調(diào)至最大，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器R0,記下各電表讀數(shù)，再改變R0進(jìn)行多次測 量。在所測得的數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)，用測量量和已知量來計(jì)算 R時(shí)，若®的示數(shù)為I1囚的示 數(shù)為I2,則該金屬導(dǎo)體的電阻 R=。該同學(xué)用直尺測量導(dǎo)體的長度為L,用螺旋測微器測量了外三角形的邊長 a。測邊長a時(shí), 螺旋

12、測微器測量外三角的邊長 a=5.665 mm。用已經(jīng)測得的物理量1八I2、L、a及題中所給 物理量可得到該金屬材料電阻率的表達(dá)式為p =。答案見解析解析 多用電表讀數(shù)為：6 X 1 Q =6 Q ;（1）測量電路如圖所示；也注絲小裝統(tǒng);|主;|山:國閨根據(jù)原理圖連接圖(b)的實(shí)物圖?C?C(2)由歐姆定律可知：I22=(I1-I2)R,解得R二/？宗 ( - 1 , 2)導(dǎo)體的截面積為S=-43a2-負(fù)京二,2，則根據(jù)歐姆定律R= p ?,解得p =篇等親 44 21616 ( )有長度刻度的均勻電阻絲 ab的總長為30.0 cm學(xué)生也算7.圖(a)是測量電阻Rx的原理圖。學(xué)生電源輸出電壓可調(diào)，電流表量程選0.6 A(內(nèi)阻不計(jì))，標(biāo)00,20 0 3Q M0 口2 0.M /A；*©口斷開S2,合上Si;調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.0 V時(shí)，單位長度電阻絲的電壓u=V/cm 記錄此時(shí)電流表Ai的示數(shù)。（3）保持Si閉合，合上S2；滑動c點(diǎn)改變ac的長度L,同時(shí)調(diào)節(jié)電源輸出電壓，使電流表Ai的示 數(shù)與步驟記錄的值相同，記錄長度L和A2的示數(shù)I。測量6組L和I值，測量數(shù)據(jù)已在圖 中標(biāo)出。寫出Rx與