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1、
2019 高三物理備考實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)演練 (5)探究決定導(dǎo)線電阻的因素
1、在“探究決定導(dǎo)線電阻的因素”的實(shí)驗(yàn)中,以下操作中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 ()
A、用米尺測(cè)量金屬絲的全長(zhǎng),且測(cè)量三次,算出其平均值,然后再將金屬絲接入
電路中
B、用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑,算出其平均值
C、用伏安法測(cè)電阻時(shí)采用電流表內(nèi)接法,多次測(cè)量后算出平均值D、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變
解析:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)量出金屬絲接入電路中的有效長(zhǎng)度,而不是全長(zhǎng);金屬絲的電阻很小,與電壓表內(nèi)阻相差很大,使金屬絲與電壓表并聯(lián),電壓表對(duì)它分流作用很小,應(yīng)采用電流表外接法、
2、故 A、 C操作錯(cuò)誤、
答案: AC
2、將圖實(shí)- 5-19 所示的螺旋測(cè)微器的讀數(shù)寫出來(lái)、
圖實(shí)- 5- 19
甲、 ______mm乙、 ______cm
解析;先讀出固定尺上的讀數(shù),再讀出可動(dòng)尺上的讀數(shù)、
甲.8mm+47.7 0.01mm=8.477mm.
乙.6.5mm+ 7.8 0.01mm=6.578mm=0.6578cm.
答案: 8.4760.6578
3、某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一銅絲的直徑, 測(cè)微器的示數(shù)如圖實(shí)- 5- 20 所示,該銅絲的直徑為 ________mm.
3、
圖實(shí)- 5- 20
解析:螺旋測(cè)微器固定刻度部分讀數(shù)為 4.5mm,可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為
0.093mm,
所以所測(cè)銅絲直徑為 4.593mm.
答案: 4.592 ~ 4.594
4、 (1) 用游標(biāo)為 50 分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某工件的長(zhǎng)度時(shí),示數(shù)如圖實(shí)-
5-21
所示,那么測(cè)量結(jié)果應(yīng)該讀作 ________mm.
圖實(shí)- 5- 21
(2) 用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí),示數(shù)如圖實(shí)- 5-22 所示,此示數(shù)為
_
4、_______mm.
圖實(shí)- 5- 22
答案: (1)10.40(2)2.720
5、某物理學(xué)習(xí)小組的兩位同學(xué)采用“伏安法”測(cè)金屬絲的電阻的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行正確描點(diǎn)后,甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各作出一條圖
線,如圖實(shí)- 5-23 甲、乙所示,根據(jù)你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解,你認(rèn)為 ________同
學(xué)的圖線正確,根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為 ________Ω.( 保留
兩位有效數(shù)字 )
圖實(shí)- 5- 23
解析:當(dāng)金屬絲兩端電壓為零時(shí),通過(guò)的電流也為零,因此圖線必過(guò)原點(diǎn),故甲同學(xué)的圖線正確;
5、在甲同學(xué)畫的圖線上距原點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方取一個(gè)點(diǎn),其
坐標(biāo)值為 (0.4A ,1.52V) ,故金屬絲電阻為:
U
R=I =
1.52
0.4
Ω=3.8 Ω .
答案:甲
3.8(3.7
~3.9
均可 )
6、在“探究決定導(dǎo)線電阻的因素”的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)金屬絲的電阻
Rx 約為
5Ω ,
實(shí)驗(yàn)室備有以下實(shí)驗(yàn)器材:
A、電壓表 ( 量程 0~3V,內(nèi)阻約為 15kΩ)
B、電壓表 ( 量程 0~15V,內(nèi)阻約為 75kΩ )
C、電流表
6、( 量程 0~3A,內(nèi)阻約為 0.2 Ω)
D、電流表 ( 量程 0~0.6A ,內(nèi)阻約為 1Ω)
E、變阻器 R1(0 ~100Ω,0.6A)
F、變阻器 R2(0 ~2000Ω ,0.1A)
G、電池組 E( 電動(dòng)勢(shì)為 3V,內(nèi)阻約為 0.3 Ω )
H、開(kāi)關(guān) S,導(dǎo)線假設(shè)干
(1) 為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有 ____________________(填代
號(hào) ) 、
(2) 為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用圖實(shí)- 5-24 中________[ 填(a) 或 (b)] 為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖,
并按所選擇的電路原
7、理圖把圖實(shí)- 5- 25 中的實(shí)物圖用線連接起來(lái)、
圖實(shí)- 5- 24
圖實(shí)- 5- 25
(3) 假設(shè)用毫米刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為 60.00cm,用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑及兩電
表的示數(shù)如圖實(shí)- 5-26 所示,那么金屬絲的直徑為 __________mm,電阻值
為 ________Ω.
圖實(shí)- 5- 26
解析: (1) 由于電源的電動(dòng)勢(shì)為 3V,所以電壓表應(yīng)選 A;被測(cè)電阻約為 5Ω,
E 3
電路
8、中的最大電流約為 I =R=5A=0.6A ,電流表應(yīng)選 D;根據(jù)變阻器允許通
x
過(guò)的最大電流可知,變阻器應(yīng)選 E;還要選用電池和開(kāi)關(guān),導(dǎo)線假設(shè)干、故應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有 ADEGH.
RV Rx
(2) 由于 Rx>RA,應(yīng)采用電流表外接法,應(yīng)選圖 (b) 所示電路,實(shí)物連接如下
圖、
(3) 從螺旋測(cè)微器可以讀出金屬絲的直徑為 0.635mm,從電壓表可以讀出電阻兩端電壓
為 1.20V,從電流表可以讀出流過(guò)電阻的電流為 0.50A,被測(cè)電阻的阻值為
Rx= =
9、 Ω
\=2.4 Ω
答案:見(jiàn)解析
7、有一根圓臺(tái)狀勻質(zhì)合金棒如圖實(shí)- 5-27 甲所示,某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒的電阻率 ρ、長(zhǎng)度 L 和兩底面直徑 d、D 有關(guān)、他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
圖實(shí)- 5- 27
(1) 用游標(biāo)卡尺測(cè)量合金棒的兩底面直徑 d、D 和長(zhǎng)度 L. 圖乙中游標(biāo)卡尺 ( 游標(biāo)尺上有 20
個(gè)等分刻度 ) 的讀數(shù) L=________cm.
(2) 測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)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
10、
的電阻約為幾個(gè)歐姆、圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是 ________、( 用標(biāo)注在
導(dǎo)線旁的數(shù)字
表示 )
(3) 改正電路后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻 R=6.72 Ω,根據(jù)電阻定律計(jì)算
電阻率為 ρ、長(zhǎng)為 L、直徑分別為 d 和 D 的圓柱狀合金棒的電阻分別為 Rd= 13.3 Ω 、RD=3.38 Ω. 他發(fā)現(xiàn):在誤差允許范圍內(nèi),電阻 R 滿足 R2 =RdRD,由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻 R=________.( 用ρ、 L、 d、 D表示 )
解析: (1) 首先確定游標(biāo)卡尺的精度為 20 分度,即為 0.05mm,然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù) 9
11、9.00mm,注意小數(shù)點(diǎn)后的有效數(shù)字要與精度一樣,再?gòu)挠螛?biāo)尺上找出對(duì)的最齊一根刻線,精度格數(shù)= 0.05 8mm=
0.40mm,最后兩者相加,根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù), 99.00mm+
0.40mm=99.40mm= 9.940cm.
(2) 本實(shí)驗(yàn)為測(cè)定一個(gè)幾歐姆的電阻,在用伏安法測(cè)量其兩端的電壓和通過(guò)
電阻的電流時(shí),因?yàn)榘才啾淼膬?nèi)阻較小, 為了減小誤差,應(yīng)用安培表外接法,⑥線的連接使用的是安培表內(nèi)接法、
(3) 根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為 ρ 、長(zhǎng)為 L、直徑分別為 d 和 D 的圓柱狀合金
L L
棒的電阻分別為 Rd=13.3 Ω、RD=3.38 Ω. 即 Rd= ρπ(d/2) 2 ,RD= ρπ(D/2) 2,
4ρL
2
而電阻 R滿足 R=RdRD,將 Rd、 RD 代入得 R=πdD.
4ρL
答案: (1)9.940(2) ⑥(3) π dD