《2013年高考物理 考前指導(dǎo) 測定金屬的電阻率》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2013年高考物理 考前指導(dǎo) 測定金屬的電阻率（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2013年高考物理考前指導(dǎo) 測定金屬的電阻率 實驗?zāi)康? 1．描繪小電珠的伏安特性曲線． 2．分析小電珠伏安特性曲線的變化規(guī)律． 實驗原理 1．用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在U－I坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點，用一條平滑的曲線將這些點連起來． 2．電流表外接：因為小電珠的電阻很小，如果電流表內(nèi)接，誤差明顯較大；滑動變阻器采用分壓式接法，使電壓能從零開始連續(xù)變化． 實驗器材 小電珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一個、電壓表(0～3 V～15 V)與電流表(0～0.6 A～3 A)各一個、滑動變阻器(最大阻值20

2、 Ω)一個、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開關(guān)一個、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆． 實驗步驟 1．確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動變阻器采用分 壓式接法，按圖1的原理圖連接好實驗電路． 圖1 2．把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線經(jīng)檢查無誤后閉合開關(guān)S. 3．移動滑動變阻器滑片位置，測出多組不同的電壓值U和電流值I，并將測量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開開關(guān)S. U(V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 I(A) U(V) 1.6

3、 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 I(A) 4．拆除電路，整理儀器． 數(shù)據(jù)處理 1．在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系． 2．在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點．(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個坐標(biāo)紙為宜) 3．將描出的點用平滑的曲線連結(jié)起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線． 誤差分析 1．由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對電路的影響會帶來誤差． 2．電流表、電壓表的讀數(shù)帶來誤差，要嚴格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)． 3．在坐標(biāo)紙上描點、作圖帶來操作誤差． 注意事項 1．電路的連接方式 (

4、1)電流表應(yīng)采用外接法，因為小電珠(3.8 V,0.3 A)的電阻很小，與0～0.6 A的電流表串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大． (2)滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，目的是使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化. 2．閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端，使開關(guān)閉合時小電珠的電壓從零開始變化，同時也是為了防止開關(guān)剛閉合時因小電珠兩端電壓過大而燒壞燈絲． 3．I－U圖線在U0＝1.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U0＝1.0 V左右描點要密，以防出現(xiàn)較大誤差． 4．電流表選擇0.6 A量程，電壓表量程的選擇視小電珠的額定電壓而定，即若使用“3.8 V,0.3 A”的小電

5、珠，選用電壓表的15 V量程；若使用“2.5 V,0.6 A”的小電珠，則選用電壓表的3 V量程． 5．當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時要緩慢增加，到額定值記錄后馬上斷開開關(guān)． 6．誤差較大的點要舍去，I－U圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線． 【2013高考突破】 1．(6分)為探究小燈泡L的伏安特性，連好圖示的電路后閉合開關(guān)，通過移動變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的U－I圖象應(yīng)是 (　　) 【答案】　C 2．(6分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”時，采用如圖所示的電路，實驗中發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片時，電

6、流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動，下列原因可能的是 (　　) A．小燈泡中燈絲已燒斷 B．滑片接觸不良 C．燈泡內(nèi)部短路 D．滑動變阻器A端接觸不良 【答案】　C 3．(6分)某同學(xué)用兩種導(dǎo)電元件分別研究它們的導(dǎo)電性質(zhì)，他根據(jù)實驗中所測的數(shù)據(jù)，分別繪測了I－U圖線，如圖所示，下列判斷正確的是 (　　) A．只有圖甲正確　　　　 B．只有圖乙正確 C．圖甲、乙都可能正確 D．圖甲、乙都一定不正確 【解析】　甲圖說明該導(dǎo)電元件隨著溫度的升高電阻不發(fā)生變化，熱穩(wěn)定性好，這是可能的．乙圖的斜率越來越小，說明該導(dǎo)電元件的電阻隨著溫度的升高電阻越來越大，這也

7、是可能的． 【答案】　C 4．(6分)加在一個標(biāo)有“220V　60W”字樣的白熾燈泡兩端的電壓U由零逐漸增大到220V，在此過程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖象表示．在下列四個圖象中，可能符合實際情況的是 (　　) 【答案】　B 5．(6分)現(xiàn)要測定一個額定電壓4V、額定功率1.6W的小燈泡(圖中用?表示)的伏安特性曲線．要求所測電壓范圍為0.1V～4V. 現(xiàn)有器材：直流電源E(電動勢4.5V，內(nèi)阻不計)，電壓表V(量程4.5V，內(nèi)阻約為4×104Ω)，電流表A1(量程250mA，內(nèi)阻約為2Ω)，電流表A2(量程500mA，內(nèi)阻值約為1Ω)，滑動變阻器

8、R(最大阻值約為30Ω)，電鍵S，導(dǎo)線若干． 如果既要滿足測量要求，又要測量誤差較小，應(yīng)該選用的電流表是________，下面兩個電路應(yīng)該選用的是______． 6．(10分)有一根圓臺狀勻質(zhì)合金棒如圖甲所示，某同學(xué)猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關(guān)．他進行了如下實驗： (1)用游標(biāo)卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有20個等分刻度)的讀數(shù)L＝__________cm. (2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出)，該合金棒的電阻約為幾個歐姆．圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是__________．

9、(用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示) (3)改正電路后，通過實驗測得合金棒的電阻R＝6.72Ω.根據(jù)電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd＝13.3Ω、RD＝3.38Ω.他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2＝Rd·RD，由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R＝__________.(用ρ、L、d、D表示) 7．(10分)在“測定金屬的電阻率”的實驗中，如提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計的干電池，被測金屬絲的直徑小于1mm，長度約為80cm，阻值約為3Ω.使用的電壓表有3V(內(nèi)阻約為3kΩ)和15V(內(nèi)阻約15kΩ)兩個量程，電流表有0.6A(內(nèi)阻約為0.1Ω)和3

10、A(內(nèi)阻約為0.02Ω)兩個量程．供限流用的滑動變阻器有A：0～10Ω；B：0～100Ω；C：0～1500Ω三種．可供選擇的實驗電器有如圖甲、乙兩種． 用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖所示，則 (1)螺旋測微器的示數(shù)是________mm. (2)為減小電阻的測量誤差，應(yīng)選用圖中的________圖所示的電路． (3)為了測量便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選用編號為________的滑動變阻器． (4)電壓表的量程應(yīng)選用________V. (5)電流表的量程應(yīng)選用________A. 【答案】　(1)0.806(0.804～0.808均可) (2)乙　(3)A　(4)3　(5)0.6

11、8．(10分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開關(guān)后： (1)若電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷路的導(dǎo)線為________； (2)若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線為________； (3)若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為________． 9．(10分)某實驗小組想較精確地測定一個自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻，實驗室可提供下列器材 A．待測線圈

12、L(阻值約為5Ω) B．電流表A(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω) C．電壓表V(量程為0～3V，內(nèi)阻約為6kΩ) D．變阻器R1(阻值變化范圍為0～10Ω) E．變阻器R2(阻值變化范圍為0～1kΩ) F．電池E(電動勢約6V，內(nèi)阻不計) G．兩個開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干 其中有兩位同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的電路． (1)為了使測量的數(shù)據(jù)較準確，應(yīng)選________圖所示的電路進行測量，滑動變阻器應(yīng)該選________． (2)某同學(xué)實驗步驟如下： A．按選出的電路圖和實驗器材，連接好實驗電路； B．合上S1、S2，移動滑動變阻器的觸頭到適當(dāng)位置，穩(wěn)定后讀

13、出電流表和電壓表的示數(shù)； C．移動滑動變阻器觸頭到不同位置，每次穩(wěn)定后讀出電流表、電壓表的示數(shù)； D．先斷開S1，再斷開S2，然后拆除實驗裝置，整理好實驗器材． 上述實驗過程中不妥一步是________；應(yīng)改為______________________． 【答案】　(1)甲　D　(2)D　先斷開S2，再斷開S1 10．(10分)在“測定金屬的電阻率”的實驗中，待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx約為5Ω.實驗室備有下列實驗器材 A．電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ) B．電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ) C．電流表A1(量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω) D．電流表A2(量程6

14、00mA，內(nèi)阻約為1Ω) E．滑動變阻器R1(0～100Ω，0.3A) F．滑動變阻器R2(0～2000Ω，0.1A) G．電池E(電動勢為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω) H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干 (1)為提高實驗精確度，減小實驗誤差，應(yīng)選用的實驗器材有________． (2)為減小實驗誤差，應(yīng)選用下圖中________(填“甲”或“乙”)為該實驗的電路圖，并按所選擇的電路圖把實物圖用導(dǎo)線連接起來． (3)若用刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm，用螺旋測微器測得導(dǎo)線的直徑為0.635mm，兩電表的示數(shù)分別如圖所示，則電阻值為________Ω，電阻率為______． 11．(10

15、分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡為“6V　3W”，其他供選擇的器材有： 電壓表(量程為6V，內(nèi)阻為20kΩ)； 電流表(量程為3A，內(nèi)阻為0.2Ω)； 電流表(量程為0.6A，內(nèi)阻為1Ω)； 變阻器R1(0～1000Ω，0.5A)； 變阻器R2(0～20Ω，2A)； 學(xué)生電源E(6～8V)； 開關(guān)S及導(dǎo)線若干． 實驗中要求在電壓表0～6V的范圍內(nèi)讀取并記錄12組左右不同的電壓值U和對應(yīng)的電流值I，以便作出伏安特性曲線，則在上述器材中，電流表應(yīng)選________，變阻器應(yīng)選________． 在虛線框中畫出此實驗的電路圖． 【總結(jié)提升】　要掌握

16、“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗電路特點，實驗中描繪出的曲線反映了小燈泡的電阻隨著電壓的升高而增大的規(guī)律． 12．(10分)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖甲所示的電路，用來研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系．圖甲中E為直流電源，K為開關(guān)，K1單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表，A為多量程電流表，R為滑動變阻器，Rx為待測稀鹽水溶液液柱． ①實驗時，閉合K之前應(yīng)將R的滑片P置于________(填“C”或“D”)端；當(dāng)用電流表外接法測量Rx的阻值時，K1應(yīng)置于位置________(填“1”或“2”)． ②在一定條件下，用電流表內(nèi)、外接法得到Rx的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖乙所示(不計由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化)．實驗中Rx的通電面積為20cm2，長度為20cm，用內(nèi)接法測得Rx的阻值是3500Ω，則其電阻率為________Ω·m，由圖乙中對應(yīng)曲線________(填“1”或“2”)可得此時溶液濃度約為________%(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．