物理步步高大一輪復(fù)習(xí)講義答案

1、選修3-1 笫匕哦恫宜陀愉 y亠 實(shí)驗(yàn)五 決定導(dǎo)線電阻的因素 【君堀博譙】l 測甜器的殖理及復(fù)稚力迭 2 學(xué)握電逢杜 電壓表和滑甜奎阻器的怯用力法及電渣住和電壓表的饌教 方?jīng)i.3.會(huì)用伏或法洌電咽,井龍測定企關(guān)進(jìn)的電兩率 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí) 一、螺旋測微器的使用 1.構(gòu)造：如圖 1 所示，B為固定刻度，E為可動(dòng)刻度. 2 原理：測微螺桿 F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為 0.5 mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一 周，F(xiàn)前進(jìn)或后退 0.5 mm，而可動(dòng)刻度 E上的刻度為 50 等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或 后退 0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為 0.01 mm.讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此, 螺旋

2、測微器又叫千分尺. 3 .讀數(shù)：測量值（mm）=固定刻度數(shù)（mm）（注意半毫米刻度線是否露出 ）+可動(dòng)刻度數(shù)（估讀 一位）x 0.01（mm）. 如圖 2 所示，固定刻度示數(shù)為 2.0 mm，半毫米刻度線未露出，而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為 15.0，最后的讀數(shù)為： 2.0 mm + 15.0 X 0.01 mm = 2.150 mm. 圖 2 、游標(biāo)卡尺 1 .構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺（主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測量爪 ）、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深 度尺.（如圖 3 所示） 2 用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑. 3 原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成. 不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等

3、分刻度， 它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度 少 1 mm.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有 10 個(gè)的、20 個(gè)的、50 個(gè)的，其規(guī)格見 F表: 刻度格數(shù)（分度） 刻度總長度 每小格與 1 mm 的差值 精確度（可精確到） 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 4.讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)， K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度線 對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表示為 （x + K進(jìn)精確度）mm. 三、常用電表的讀數(shù) 對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問題， 首先要弄

4、清電表量程， 即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通 過的最大電壓或電流， 然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度， 按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù) 即可. （1）0 3 V 的電壓表和 0 3 A 的電流表的讀數(shù)方法相同， 此量程下的精確度分別是 01 V 和 0.1 A，看清楚指針的實(shí)際位置，讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位. (2) 對(duì)于 0 15 V 量程的電壓表，精確度是 05 V ,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，即 讀到 0.1 V. (3) 對(duì)于 0 0.6 A 量程的電流表，精確度是 002 A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位, 這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半 0.01 A. 基本實(shí)驗(yàn)要求

5、1 實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)電阻定律公式知道只要測出金屬絲的長度和它的直徑 d,計(jì)算出橫截面積 S,并用伏安 法測出電阻Rx,即可計(jì)算出金屬絲的電阻率. 2 實(shí)驗(yàn)器材 被測金屬絲，直流電源(4 V)，電流表(0 0.6 A)，電壓表(0 3 V)，滑動(dòng)變阻器(50 Q),開 關(guān)，導(dǎo)線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺. 3.實(shí)驗(yàn)步驟 (1) 用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個(gè)不同位置各測一次直徑，求出其平均值 d. (2) 連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路. (3) 用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復(fù)測量三次，求出其平均值 1. 把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置. 閉合開

6、關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù) 的值，填入記錄表格內(nèi). I nd2 (6)將測得的Rx、I、d值，代入公式 R= p和S = 中，計(jì)算出金屬絲的電阻率. S 4 4 .電流表、電壓表測電阻兩種方法的比較 電流表內(nèi)接法 電流表外接法 電路圖 - r-n 誤差原因 電流表分壓 U 測=Ux+ UA 電壓表分流 I 測=lx+ IV 電阻測量值 U測 R 測= =Rx+ RARX 1測 測量值大于真實(shí)值 U 測 RXRV R 測= = RX 1 測 Rx+ RV 測量值小于真實(shí)值 適用條件 RA? RX RV? RX 規(guī)律方法總結(jié) 1. 伏安法測電阻的電路選擇 (1

7、) 阻值比較法：先將待測電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若 Rx較小，宜采 用電流表外接法；若 Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法. (2) 臨界值計(jì)算法 RxRVRA時(shí)，用電流表內(nèi)接法. (3) 實(shí)驗(yàn)試探法：按圖 4 接好電路，讓電壓表的一根接線柱 P先后與a、b處接觸一下，如 果電壓表的示數(shù)有較大的變化， 而電流表的示數(shù)變化不大， 則可采用電流表外接法； 如果電 流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法._ |i h |i I 圖 4 2 .注意事項(xiàng) (1) 先測直徑，再連電路：為了方便，測量直徑應(yīng)在金屬絲連入電路之前測量. (2) 電流表外接法：本實(shí)驗(yàn)中被

8、測金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法. 電流控制：電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實(shí) 驗(yàn)過程中變大. 3 .誤差分析 (1) 若為內(nèi)接法，電流表分壓. (2) 若為外接法，電壓表分流. 長度和直徑的測量. 考點(diǎn)一測量儀器、儀表的讀數(shù) 考點(diǎn)逐項(xiàng)排查 基礎(chǔ)層 1 .游標(biāo)卡尺的讀數(shù) (1) 10 分度的游標(biāo)尺的讀數(shù)：主尺上讀出整毫米數(shù)+游標(biāo)尺上與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游 1 標(biāo)的格數(shù)X. 10 (2) 20 分度的游標(biāo)尺的讀數(shù)：主尺上讀出整毫米數(shù)+游標(biāo)尺上與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游 1 標(biāo)的格數(shù)X. 20 2 .螺旋測微器的讀數(shù) 方法：固定刻度數(shù) mm +可動(dòng)刻度數(shù)

9、(估讀一位)X 0.01 mm. 3 .電流表和電壓表的讀數(shù) (1)若刻度盤上每一小格為：1,0.1,0.01 ,時(shí)，需估讀到最小刻度值的下一位. (2)若刻度盤上每一小格為：2,0.2,0.02,5,0.5,0.05 ,時(shí)，只需估讀到最小刻度值的位數(shù).答案 a . 0.486(0.484 0.488) b . d. 5.663(5.661 5.665) 1 .直尺和游標(biāo)卡尺的讀數(shù)（2014 福建理綜 19（1）某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑， 示數(shù) 如圖 5 甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為 _ cm 和 _ mm. 如I Hi i屮|叩n 諭痂而怖ii 11叫I IT叩而jL Y

10、1）抽1 N ； 電 諏 人 答案 60.10 4.20 解析 刻度尺的分度值為 1 mm，要估讀到 0.1 mm.游標(biāo)卡尺讀數(shù)=4 mm + 10 x 0.02 mm =4.20 mm. 2. 螺旋測微器的讀數(shù)完成下列讀數(shù)（如圖 6 所示） a. _ mm c. mm b. _ mm d. mm V 乙 3.電壓表、電流表和電阻箱的讀數(shù) (1)如圖 7 所示的電流表使用 0.6 A 量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻 當(dāng)換用 3 A 量程時(shí)，每一小格為 0.1 A，指針示數(shù)為 2.20 A. _ V 若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤刻度每小格表示 _ V,圖中表針指示 的是 _V. (2)旋鈕式電阻箱如圖 9 所

11、示，電流從接線柱 A流入，從B流出，則接入電路的電阻為 阻箱，則可得到的電阻值范圍為 答案 0.02 0.44 0.1 2. 20 0.1 1.40 0.5 7.0 (2)1 987 將 “X 1 k” 旋鈕調(diào)到 2，再將 “X 100 ” 旋鈕 調(diào)到 0 0 19 998 Q 度盤上每一小格代表 _ A，圖中表針示數(shù)是 _ A ;當(dāng)使用 3 A 量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻 度盤上每一小格代表 _ A，圖中表針示數(shù)為 _ A. 如圖 8 所示的電表使用較小量程時(shí)，每小格表示 _ V，圖中指針的示數(shù)為 Q.今欲將接入電路的電阻改為 2 087 Q,最簡單的操作方法是 _ .若用兩個(gè)這樣的電 圖 8 A A

12、A A M JO X 1 3.電壓表、電流表和電阻箱的讀數(shù) (1)如圖 7 所示的電流表使用 0.6 A 量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻 當(dāng)換用 3 A 量程時(shí)，每一小格為 0.1 A，指針示數(shù)為 2.20 A. 解析(1)電流表使用 0.6 A 量程時(shí)，刻度盤上的每一小格為 0.02 A，指針的示數(shù)為 0.44 A ;在電路故障被排除后， 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為 2.23 V 和 38 電壓表使用 3 V 量程時(shí)，每小格表示 0.1 V ,指針示數(shù)為 1.40 V ;使用 15 V 量程時(shí)，每 小格為 0.5 V ,指針示數(shù)為 7.0 V. 電阻為 1 987 Q.最簡單的操作方法是

13、將 “X 1 k”旋鈕調(diào)到 2，再將“X 100 ”旋鈕調(diào)到 0每個(gè)電阻箱的最大阻值是 9 999 Q,用這樣兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻 2X 9 999 Q =19 998 Q.故兩個(gè)這樣的電阻箱，則可得到的電阻值范圍為 0 19 998 Q. 考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理 4 實(shí)驗(yàn)操作（2014 江蘇單科 10）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量一種合金的電阻率. （1）用螺旋測微器測量合金絲的直徑為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊圖 10 所示的部件 _ （選填“A”、 “B”、“C”或“D”）.從圖中的示數(shù)可讀出合金 絲的直徑為 _ mm. 圖 10 （2）圖 11 所示是測量合金絲電阻的電

14、路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出合上開關(guān)，將滑動(dòng) 變阻器的滑片移到最左端的過程中， 發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變 化由此可以推斷：電路中 _ （選填圖中表示接線柱的數(shù)字）之間出現(xiàn)了 _ （選填 “短路”或“斷路”）. 圖 11 mA ,由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為 58.7 Q.為了更準(zhǔn)確地測出合金絲的 阻值，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)作怎樣的改進(jìn)？請(qǐng)寫出兩條建議. 答案 (1)B 0.410 (2)7、8、9 斷路 (3) 電流表改為內(nèi)接；測量多組電流和電壓值，計(jì)算出電阻的平均值. (或測量多組電流和電 壓值，用圖象法求電阻值) 解析 (1)螺旋測微

15、器讀數(shù)時(shí)應(yīng)先將鎖緊裝置鎖緊，即旋緊 B.螺旋測微器的示數(shù)為 (0 + 41.0 X 0.01) mm = 0.410 mm. (2)電壓表的示數(shù)不為 0,電流表的示數(shù)幾乎為 0,說明連接兩電表的電路是導(dǎo)通的.而滑動(dòng) RA Rx 變阻器幾乎不起作用，說明線路電阻很大，故可判斷 7、8、9 間斷路.由題知一 0.005 - Rx RV -0.020，說明電流表的分壓作用不顯著，故可將電流表改為內(nèi)接，并測出多組 U、I值，求 出Rx后，再取平均值作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果. 5.實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理用伏安法測定電阻約為 5 Q的均勻電阻絲的電阻率，電源是兩節(jié) 干電池如圖 12 甲所示，將電阻絲拉直后兩端固定在帶有刻

16、度尺的絕緣底座的接線柱上， 底座的中間有一個(gè)可沿電阻絲滑動(dòng)的金屬觸頭 P,觸頭上固定了接線柱，按下 P時(shí)，觸頭 才與電阻絲接觸，觸頭的位置可從刻度尺上讀出. 實(shí)驗(yàn)采用的電路原理圖如圖乙所示， 測量 電阻絲直徑所用螺旋測微器如圖丙所示. - 1| - 藝 (1) 用螺旋測微器測電阻絲的直徑時(shí)，先轉(zhuǎn)動(dòng) _使測微螺桿 F 接近被測電阻絲，再轉(zhuǎn) 動(dòng) _ 夾住被測物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng) _ 使 F 固定后讀數(shù).(填儀器 部件的字母符號(hào)) (2) 根據(jù)電路原理圖乙，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖丁連接成實(shí)驗(yàn)電路. (3) 閉合開關(guān)后，滑動(dòng)變阻器觸頭調(diào)至一合適位置后不動(dòng)， 多次改變P的位置，得到幾組U、

17、 U I、L的數(shù)據(jù)，用 R =:計(jì)算出相應(yīng)的電阻值后作出 R L圖線如圖 13 所示取圖線上兩個(gè) 點(diǎn)間數(shù)據(jù)之差 AL和AR,若電阻絲直徑為 d,則電阻率p= _ Um 圖 13 n Ad2 答案 (1)D H G (2)如圖所示 一 4 AL 解析(1)在用螺旋測微器測電阻絲的直徑時(shí)，先轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)旋鈕 D，使測微螺桿 F 接近被測 止 A 圖 12 電阻絲，再轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕 H 夾住被測物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動(dòng)止動(dòng)旋鈕 定后讀數(shù). I AL nd1 2 nRd2 根據(jù)R = p,得AR =匚，而S = ，代入得尸 S S 4 4 AL 6實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理為測定一段金屬絲的電阻率 p,某同學(xué)

18、設(shè)計(jì)了如圖 14 甲所示的電 路.ab是一段電阻率較大的粗細(xì)均勻的電阻絲，電路中的保護(hù)電阻 Ro = 4.0 Q,電源的電 動(dòng)勢E = 3.0 V,電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)，滑片 P與電阻絲始終接觸良好. (1) 實(shí)驗(yàn)中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖乙所示，其示數(shù)為 d = _ mm. 圖 14 (2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片 P的位置， 分別測量出每次實(shí)驗(yàn)中 aP長度x及對(duì)應(yīng)的電流 值I,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示： x(m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 1(A) 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 1 將表中數(shù)據(jù)描在-x坐標(biāo)紙中，如圖 15 所

19、示.試作出其關(guān)系圖線， 圖象中直線的斜率的 表達(dá)式k = _ (用題中字母表示)，由圖線求得電阻絲的電阻率 p為 _ Q m(保留 兩位有效數(shù)字). 1 (I 二 屮 1 JAT) 2.04 2.33 2.63 3.03 3.23 3.57 1 根據(jù)-x關(guān)系圖線縱軸截距的物理意義，可求得電源的內(nèi)阻為 _ 0（保留兩位有效 數(shù)字） 答案 （1）0.400 （2）圖線見解析圖 解析（1）由題圖乙所示螺旋測微器可知，其示數(shù)為 0 mm + 40.0 X 0.01 mm = 0.400 mm. 如圖所示. 根據(jù)圖象由電阻定律可得 x R=廠，由歐姆定律可得: S 1 E I nl2 R=,則圖象斜率k

20、= , S = I x 4 代入數(shù)據(jù)得:聯(lián)立解得: 4 P J TEd2 1 3.6 1.8 k= = 3 0.6 聯(lián)立解得電阻率為: k nd2 p= 代入數(shù)據(jù)得： 產(chǎn) 1.1 x 10 6 Q m; 1 根據(jù)I x關(guān)系圖線縱軸截距為 1.8，此時(shí)待測電阻絲的電阻為 0 ,由閉合電路歐姆定律得: E= l(r+ Ro) 1 即：3 = (r + 4.0) 1.8 得：r= 1.4 Q - 肓法點(diǎn)撥 - J 計(jì)算電阻率的兩種方法 RS 1 根據(jù)電阻定律得卩=一 2 通過有關(guān)圖象來求電阻率圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是最常用的方法之一，要從物理規(guī)律出 發(fā)，寫出圖象的函數(shù)關(guān)系式，弄清斜率、截距等的物理意義，

21、從而求出相關(guān)物理量. 考點(diǎn)三電阻的測量 考點(diǎn)逐項(xiàng)排查 電阻測量的六種方法 1 伏安法 ”外接法: 電路圖內(nèi)接法: 特點(diǎn)：大內(nèi)小外(內(nèi)接法測量值偏大，測大電阻時(shí)應(yīng)用內(nèi)接法測量，測小電阻時(shí)應(yīng)采用外接 _ 法測量) 2 安安法 若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表以及定值電阻來使用. 如圖 16 甲所示，當(dāng)兩電流表所能測得的最大電壓接近時(shí)，如果已知 的內(nèi)阻Ri,則可 測得的內(nèi)阻R2 =怛. I2 如圖乙所示，當(dāng)兩電流表的滿偏電壓 -=- 6 圖 16 3 伏伏法 若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當(dāng)做電流表、電壓表和定值電阻來使用. (1) 如圖 17甲所示，兩電壓表的滿偏電流接近時(shí)，若已知 卜下的

22、內(nèi)阻Ri，則可測出 的內(nèi)阻 U2 R2 = Ri. Ui 如圖乙所示，兩電壓表的滿偏電流 Ivi? IV2時(shí)，若已知 k 創(chuàng)的內(nèi)阻Ri, 并聯(lián)一定值電阻 Ro后，同樣可得的內(nèi)阻R2= 4 等效法測電阻UA2? UAI時(shí)，如果已知 的內(nèi)阻Ri, 串聯(lián)一定 值電阻Ro后，同樣可測得 li (Ri + Ro 的電阻R2 = . l2 一+ 圖 17 如圖 18 所示，先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢恒定的電源上，讀出電流表示數(shù) I;然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍 為I,則電阻箱的讀數(shù)即等于待測電阻的阻值. 5 .比較法測電阻 如圖 19 所示，讀得

23、電阻箱 Ri的阻值及 、-的示數(shù)li、12,可得Rx= Il 6 半偏法測電流表內(nèi)阻 電路圖如圖 20 所示 步驟： 斷開 S2,閉合 S1,調(diào)節(jié)Ro,使 的示數(shù)滿偏為Ig; 保持Ro不變，閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R,使：的示數(shù)為2； (3) 由上可得 RA = R.如果考慮電流表內(nèi)阻的影響，則 Il ( Rx+ RAI )= I 2( Rl + RA2 ). 特別提醒 當(dāng)Ro? RA時(shí)，測量誤差小，此方法比較適合測小阻值的電流表的內(nèi)阻，且測量 值偏??；電源電動(dòng)勢應(yīng)選大些的，這樣 表滿偏時(shí)Ro才足夠大，閉合 S2時(shí)總電流變化才 足夠小，誤差才小. 題組階梯突破 7 伏安法測電阻(2014 浙江理綜

24、 22)小明對(duì) 2B 鉛筆芯的導(dǎo)電性能感興趣，于是用伏安法 測量其電阻值. (1) 圖 21 是部分連接好的實(shí)物電路圖，請(qǐng)用電流表外接法完成接線并在圖中畫出. (2) 小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測量了一段 2B 鉛筆芯的伏安特性，并將得到的電流、 電壓數(shù)據(jù)描到 U - I圖上，如圖 22 所示在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用 _ (填“O”或“X”)表示的. (3) 請(qǐng)你選擇一組數(shù)應(yīng)用圖 21 M/V 據(jù)點(diǎn)，在圖上用作圖法作圖，并求出這段鉛筆芯的電阻為 _ Q. 答案 見解析圖甲 (2) X (3)見解析圖乙 用“X”表示的數(shù)據(jù)連線時(shí)，1.2(1.1 均可)，用“O”表示的數(shù)據(jù)連線時(shí)

25、，1.6(1.5 1.7 均可) 解析（1）連線如圖甲所示. 甲 U/V （2）U I圖象如圖乙所示，U I圖象的斜率反映了電阻的大小，而用電流表內(nèi)接法時(shí)測得的 電阻偏大，外接法時(shí)測得的電阻偏小，所以外接法的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用 “x”表示的. U 在U I圖象上，選用外接法所得的 “X”連線，則R = = 1.2 Q,選用內(nèi)接法所得的 U O” 連線，則 R= = 1.6 Q. I & 電表改裝和電阻測量現(xiàn)要測量電流表 Gi的內(nèi)阻，給出下列器材：電流表 Gi（量程 5 mA , 內(nèi)阻ri約為 150 Q） 電流表 G2（量程 10 mA，內(nèi)阻2約為 100 Q） 定值電阻R1= 100 Q 定

26、值電阻R2= 10 Q 滑動(dòng)變阻器R3（0 200 Q） 干電池E（1.5 V，內(nèi)阻未知） 1.3 單刀單擲開關(guān) S 導(dǎo)線若干 （1）定值電阻選 _ ; (2)如圖 23 所示，在虛線框中已畫出部分實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)圖，請(qǐng)補(bǔ)充完整，并標(biāo)明所用器材的 代號(hào); (3) 若選測量數(shù)據(jù)中的一組計(jì)算 _ ri，所用的表達(dá)式為 ri = ，式中各符 號(hào)的意義是 _ Ri I2 11 li、I2分別表示電流表 Gi、G2的讀數(shù)，Ri表示定值電阻Ri的阻值. Ii 解析(i)若選R2，則其阻值太小，電流過大，而 Ri與 Gi內(nèi)阻相當(dāng)，故選 Ri. 電路圖如圖所示.G2的示數(shù)一 Gi的示數(shù)為通過 Ri的電流值. 由并

27、聯(lián)電路特點(diǎn)得：liri = Ri(l2 li) Ri I2 li ri = li li、I2分別表示電流表 Gi、G2的讀數(shù)，Ri表示定值電阻 Ri的阻值. 9.等效替代法測電阻電學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要測量電阻的阻值. 答案 (1)Ri (2)電路圖如圖所示 圖 23 (i)測電阻的方法有很多種，現(xiàn)在提供一只標(biāo)有 “ 220 V 40 W”的燈泡，它正常工作時(shí)的 電阻為 _ Q.若用多用電表歐姆擋來測量這只燈泡的電阻，則測出的電阻值 _ （填“大于”“等于”或“小于”）燈泡正常工作時(shí)的電阻值. （2）用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測量該燈泡正常工作時(shí)的電阻值. A. 220 V 交流電源 B 單刀雙擲開關(guān)

28、一個(gè) C.電阻箱一個(gè)（0 999.9 Q,額定電流 0.5 A） D .定值電阻一個(gè)（0.5 k Q,額定電流 0.3 A） E.交流電流表一個(gè)（0 0.3 A） 請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出電路原理圖. 答案 （1）1 210 小于見解析圖 U2 U2 解析 （1）正常工作時(shí)電壓為額定電壓，故有 P=，所以R= = 1 210 Q;燈泡在正常工 R P 作時(shí)發(fā)熱，燈絲電阻率增大，電阻增大，因而用歐姆擋測量時(shí)阻值應(yīng)小于正常工作時(shí)的電阻 值. 應(yīng)用替代法因電阻箱的最大阻值小于燈泡正常工作的電阻值，故應(yīng)串聯(lián)一定值電阻， 電路原理圖如圖所示. 10 .半偏法測電阻（2015 新課標(biāo)n 23）電壓表滿偏時(shí)通過該表

29、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L；吩（量程 3 V,內(nèi)阻約為 3 000 Q），電阻箱R。（最大阻值為 99 999.9 Q）,滑動(dòng)變 阻 器R1（最大阻值 100 Q,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.B .為操作方便，中間過程可保持開關(guān) S 一直處于閉合狀態(tài) （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 根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫出實(shí)驗(yàn)步驟: 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 _ RV（填“”、

30、“=”或“V”），主要理由是 _ 答案（1）見解析圖 （2）見解析 （3） 理由見解析 解析（1）實(shí)驗(yàn)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) Si、S2，調(diào) 節(jié)Ri，使電壓表的指針滿偏；保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，斷開 S2，調(diào)節(jié)電阻箱 RO, 使電壓表的指針半偏，讀取電阻箱的電阻值，此即為測得的電壓表內(nèi)阻. 斷開 S2,調(diào)節(jié)電阻箱RO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) RO兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓，故 RV RV. （如圖 r 圖 24 考點(diǎn)四實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新 11.實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新有一根細(xì)長且均

31、勻的空心金屬管線，長約 30 cm，電阻約為 5 Q,已 知這種金屬的電阻率為 p,現(xiàn)在要盡可能精確測定它的內(nèi)徑 d. (1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑 D時(shí)刻度的位置如圖 25a 所示，從圖中讀出外徑為 _ mm，應(yīng)用_ (選填“厘米刻度尺”或“毫米刻度尺”)測金屬管線的長度 L ； (2)測量金屬管線的電阻 R,為此取來兩節(jié)新的干電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材： A .電壓表 0 3 V，內(nèi)阻約 10 k Q B .電壓表 0 15 V，內(nèi)阻約 50 k Q C .電流表 0 0.6 A，內(nèi)阻約 0.05 Q D .電流表 0 3 A，內(nèi)阻約 0.01 Q E. 滑動(dòng)變阻器，0 10 Q

32、 F. 滑動(dòng)變阻器，0 100 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(dòng)變阻器 應(yīng)選 _ ；(填序號(hào)) 實(shí)驗(yàn)中他的實(shí)物接線如圖 b 所示，請(qǐng)指出接線中的兩處明顯錯(cuò)誤. 錯(cuò)誤 1 : 錯(cuò)誤 2 : _ 圖 25 1IJJ B .為操作方便，中間過程可保持開關(guān) S 一直處于閉合狀態(tài) (4) 用已知的物理常數(shù)和應(yīng)直接測量的物理量 (均用符號(hào)表示)，推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑的表 達(dá)式d =_ ； 在實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是 _ . A .為使電流表讀數(shù)明顯，應(yīng)使電流盡可能大些 C 千分尺的精確度是千分之一毫米 D 用千分尺測量直徑時(shí)必須估讀一位 答案(1)5.200 毫米刻

33、度尺 (2)A C E (3)導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上 采用了 電流表內(nèi)接法 /4PL ：*匸D 解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)為： D= 5 mm + 20.0 X 0.01 mm = 5.200 mm ; 測量 30 cm 金屬管長度時(shí)應(yīng)用毫米刻度尺來測量. (2)由于兩節(jié)干電池的電動(dòng)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為 Im U 3 =RX=5A6 A，所以電流表應(yīng)選 C.為了較準(zhǔn)確地測出其阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 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(cuò)誤分別是： 錯(cuò)誤 1:導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上; 錯(cuò)誤 2:采用

34、了電流表內(nèi)接法. p R = 1 1 _nD2n2 4 由金屬的電阻率隨溫度的升高而增大可知，通過待測金屬管線的電流不能太大，所以 錯(cuò)誤；為減小溫度的影響，中間過程應(yīng)斷開開關(guān)，所以 B 錯(cuò)誤；千分尺的精確度是 0.01 mm ,(4)設(shè)金屬管線d，根據(jù)電阻定律應(yīng)有: 聯(lián)立可得: 1 即應(yīng)精確到臥毫米，所以 C 錯(cuò)誤；千分尺讀數(shù)時(shí)必須估讀一位，即估讀到 0.。01 mm，所 以 D 正確. 12 液體電阻率的測量如圖 26 是一同學(xué)測量某導(dǎo)電液體電阻率的實(shí)物連線圖圖中均勻 的長直玻璃管內(nèi)徑為 d，里面充滿待測導(dǎo)電液體，玻璃管兩端各裝有一電極, L. “右”）.在電路調(diào)試時(shí)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)：閉合開關(guān)

35、Si后，單刀雙擲開關(guān) S2接到a接點(diǎn)時(shí)電 壓表示數(shù)為 4.5 V、電流表示數(shù)為 180 MA ;單刀雙擲開關(guān) S2接到b接點(diǎn)時(shí)電壓表示數(shù)為 4.6 V、電流表示數(shù)為 164嘰正式測量時(shí)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，單刀雙擲開關(guān) S2應(yīng)接到 點(diǎn)（填 “a” 或 “b”）. 該同學(xué)正確完成實(shí)驗(yàn)，測得該段液體的電阻 Ro,則該導(dǎo)電液體的電阻率的表達(dá)式為 p= （用Ro、L、d等表示）. 答案（1）如圖所示 電極距離為 根據(jù)實(shí)物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，其中導(dǎo)電液體用電阻 Rx表示. （2） 在接通電P應(yīng)移到最 .端（填“左”或 圖 26 1 - a _4 , 一 _dll _ _ 、 接通電路前為保證電路的安全，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，即滑片應(yīng)移到 最右端.分別使用內(nèi)接法和外接法時(shí)電流表示