高三物理備考實驗專項演練(5)探究決定導線電阻的因素

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1、 2019 高三物理備考實驗專項演練 (5)探究決定導線電阻的因素 1、在“探究決定導線電阻的因素”的實驗中,以下操作中錯誤的選項是 () A、用米尺測量金屬絲的全長,且測量三次,算出其平均值,然后再將金屬絲接入 電路中 B、用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑,算出其平均值 C、用伏安法測電阻時采用電流表內接法,多次測量后算出平均值D、實驗中應保持金屬絲的溫度不變 解析:實驗中應測量出金屬絲接入電路中的有效長度,而不是全長;金屬絲的電阻很小,與電壓表內阻相差很大,使金屬絲與電壓表并聯,電壓表對它分流作用很小,應采用電流表外接法、

2、故 A、 C操作錯誤、 答案: AC 2、將圖實- 5-19 所示的螺旋測微器的讀數寫出來、 圖實- 5- 19 甲、 ______mm乙、 ______cm 解析;先讀出固定尺上的讀數,再讀出可動尺上的讀數、 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、某同學用螺旋測微器測量一銅絲的直徑, 測微器的示數如圖實- 5- 20 所示,該銅絲的直徑為 ________mm.

3、 圖實- 5- 20 解析:螺旋測微器固定刻度部分讀數為 4.5mm,可動刻度部分讀數為 0.093mm, 所以所測銅絲直徑為 4.593mm. 答案: 4.592 ~ 4.594 4、 (1) 用游標為 50 分度的游標卡尺測量某工件的長度時,示數如圖實- 5-21 所示,那么測量結果應該讀作 ________mm. 圖實- 5- 21 (2) 用螺旋測微器測圓柱體的直徑時,示數如圖實- 5-22 所示,此示數為 _

4、_______mm. 圖實- 5- 22 答案: (1)10.40(2)2.720 5、某物理學習小組的兩位同學采用“伏安法”測金屬絲的電阻的實驗中,根據同一組數據進行正確描點后,甲、乙兩位同學根據自己的理解各作出一條圖 線,如圖實- 5-23 甲、乙所示,根據你對實驗的理解,你認為 ________同 學的圖線正確,根據你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為 ________Ω.( 保留 兩位有效數字 ) 圖實- 5- 23 解析:當金屬絲兩端電壓為零時,通過的電流也為零,因此圖線必過原點,故甲同學的圖線正確;

5、在甲同學畫的圖線上距原點較遠的地方取一個點,其 坐標值為 (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“探究決定導線電阻的因素”的實驗中,待測金屬絲的電阻  Rx 約為  5Ω , 實驗室備有以下實驗器材: A、電壓表 ( 量程 0~3V,內阻約為 15kΩ) B、電壓表 ( 量程 0~15V,內阻約為 75kΩ ) C、電流表

6、( 量程 0~3A,內阻約為 0.2 Ω) D、電流表 ( 量程 0~0.6A ,內阻約為 1Ω) E、變阻器 R1(0 ~100Ω,0.6A) F、變阻器 R2(0 ~2000Ω ,0.1A) G、電池組 E( 電動勢為 3V,內阻約為 0.3 Ω ) H、開關 S,導線假設干 (1) 為減小實驗誤差,應選用的實驗器材有 ____________________(填代 號 ) 、 (2) 為減小實驗誤差,應選用圖實- 5-24 中________[ 填(a) 或 (b)] 為該實驗的電路原理圖, 并按所選擇的電路原

7、理圖把圖實- 5- 25 中的實物圖用線連接起來、 圖實- 5- 24 圖實- 5- 25 (3) 假設用毫米刻度尺測得金屬絲長度為 60.00cm,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩電 表的示數如圖實- 5-26 所示,那么金屬絲的直徑為 __________mm,電阻值 為 ________Ω. 圖實- 5- 26 解析: (1) 由于電源的電動勢為 3V,所以電壓表應選 A;被測電阻約為 5Ω, E 3 電路

8、中的最大電流約為 I =R=5A=0.6A ,電流表應選 D;根據變阻器允許通 x 過的最大電流可知,變阻器應選 E;還要選用電池和開關,導線假設干、故應選用的實驗器材有 ADEGH. RV Rx (2) 由于 Rx>RA,應采用電流表外接法,應選圖 (b) 所示電路,實物連接如下 圖、 (3) 從螺旋測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電阻的電流為 0.50A,被測電阻的阻值為 Rx= =

9、 Ω \=2.4 Ω 答案:見解析 7、有一根圓臺狀勻質合金棒如圖實- 5-27 甲所示,某同學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、他進行了如下實驗: 圖實- 5- 27 (1) 用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑 d、D 和長度 L. 圖乙中游標卡尺 ( 游標尺上有 20 個等分刻度 ) 的讀數 L=________cm. (2) 測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示 ( 相關器材的參數已在圖中標 出 ) 、該合金棒

10、 的電阻約為幾個歐姆、圖中有一處連接不當的導線是 ________、( 用標注在 導線旁的數字 表示 ) (3) 改正電路后,通過實驗測得合金棒的電阻 R=6.72 Ω,根據電阻定律計算 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= 13.3 Ω 、RD=3.38 Ω. 他發(fā)現:在誤差允許范圍內,電阻 R 滿足 R2 =RdRD,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻 R=________.( 用ρ、 L、 d、 D表示 ) 解析: (1) 首先確定游標卡尺的精度為 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 9

11、9.00mm,注意小數點后的有效數字要與精度一樣,再從游標尺上找出對的最齊一根刻線,精度格數= 0.05 8mm= 0.40mm,最后兩者相加,根據題目單位要求換算為需要的數據, 99.00mm+ 0.40mm=99.40mm= 9.940cm. (2) 本實驗為測定一個幾歐姆的電阻,在用伏安法測量其兩端的電壓和通過 電阻的電流時,因為安培表的內阻較小, 為了減小誤差,應用安培表外接法,⑥線的連接使用的是安培表內接法、 (3) 根據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 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

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