1、选修 3-1 第七章 实验七1(2016浙江卷)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为 3V、内阻约为 3k 的电压表和量程为 0.6A、内阻约为 0.1 的电流表。采用分压电路接线,图 1 是实物的部分连线图,待测电阻为图 2 中的 R1,其阻值约为 5。 导 学 号 51342824(1)测 R1 阻值的最优连接方式为导线连接_a (填 a 或 b)、导线连接_d (填 c 或 d)。(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得 R1 的阻值为 _4.5(4.44.7) 。来源:学优高考网 gkstkU/N 0.40 0.80 1.20 1.60来源:学优高考网 gkstk2.00 2.
2、40I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53(3)已知图 2 中 R2 与 R1 是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体, R2 的边长是R1 的 ,若测 R2 的阻值,则最优的连线应选_B _(填选项) 。110A连接 a,连接 c B连接 a,连接 dC连接 b,连接 c D连接 b,连接 d答案 (2)如图所示解析 (1)因电压表的内阻远大于电阻 R1的阻值,故电流表应外接,导线 连接 a,因题述要求采用分压电路接线,故导线连接 d。(2)由实验数据用作图法求得 R1的阻值为R1 4.5 。2.40 0.400.53 0.09(3)根据电阻定律 R ,由题给
3、条件知 R2R 14.5 ,因电压表的内阻仍远大于电阻lSR2的阻值,测电阻 R2阻值的最优连接方式应是导线连接 a,导线连接 d,故选项 B 正确。2(2016江苏卷)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值 R 随温度 t 的变化关系。已知该金属电阻在常温下的阻值约 10 ,R 随 t 的升高而增大。实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度。 导 学 号 51342825实验时闭合 S,先将开关 K 与 1 端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t 2,和电流表的相应示数 I1,I 2,。然后将开关 K 与 2 端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为 I1,I 2,分别记下电阻
4、箱相应的示数 R1,R 2,。(1)有以下两种电流表,实验电路中应选用_A _。A量程 0100 mA,内阻约 2B量程 00.6 A,内阻可忽略(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由 9.9 调节至 10.0,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、 “b”、 “c”,正确的操作顺序是_( 或)_。将旋钮 a 由“0”旋转至“1”将旋钮 b 由“9”旋转至“0”将旋钮 c 由“9”旋转至“0”(3)实验记录的 t 和 R 的数据见下表:温度 t/() 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0阻值 R/() 9.6 10.4 11.1 12.1 12.8请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出 R
5、t 图象。由图线求得 R 随 t 的变化关系为 R_0.04t8.8(0.04t8.60.04t 9.0 都算对) _。答案 (3)如图所示解析 (1)电路中的最大电流可能为I A150mA,因此选用 A。1.510(2)要将电阻箱的电阻值由 9.9调为 10.0,应先将 a 旋钮由“0”旋转至“1” ,再将 c 由“9”旋转至“0”,再将 b 由“9”旋转至“0”,因此顺序为。(3)由作出的图线可知,电阻 R 与时间 t 的关系为 R8.8 t()8.80.04t ()12 8.8803(2015重庆理综)同学们测量某电阻丝的电阻 Rx,所用电流表的内阻与 Rx相当,电压表可视为理想电压表。
6、 导 学 号 51342826(1)若使用如图甲所示电路图进行实验,要使得 Rx的测量值更接近真实值,电压表的 a端应连接到电路的_c_点( 选填“b”或“ c”)。来源:gkstk.Com(2)测得电阻丝的 UI 图如图乙所示,则 Rx为_4.1(4.04.2)_( 保留两位有效数字) 。(3)实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为 10V 的条件下,得到电阻丝的电阻 Rx随风速 v(用风速计测)的变化关系如图丙所示。由图可知当风速增加时,Rx会_减小_(选填“增大” 或“减小”)。在风速增加过程中
7、,为保持电阻丝两端电压为10V,需要将滑动变阻器 RW的滑片向_M_端调节( 选填 “M”或“N”)。来源:学优高考网 gkstk(4)为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如图丁所示的电路。其中 R 为两只阻值相同的电阻,R x为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影响,为待接入的理想电压表。如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表的“”端和“”端应分别连接到电路中的_b_点和_d_点(在“a”“b”“c”“d”中选填)。解析 (1)电流表有较大的内阻,选择内接法会使电阻的测量值偏大,而电压表为理想电压表,故选择电流表外接法可以减小电阻的测量
8、误差,故选 c。(2)由部分电路的欧姆定律 R 知 UI 图象的斜率代表电阻,求得 Rx 4.1 。UI 0.80.195(3)由图丙知风速增大后,代表电阻的纵坐标数值在减小;R x减小,导致总电阻减小,总电流增大,使得并联部分的电压减小,故向 M 端滑动使得并联部分的电压重新增大为 10 V。(4)当风速为零时,电压表的示数也为零,电路的 b 和 d 两点构成电桥,满足UadU ab;而下端的 Rx减小后 UadUab有 db,故电压表的正接线柱接在 b 点,负接线柱接在 d 点。4(2017山东省烟台一中模拟) 实验室购买了一捆标称长度为 100m 的铜导线,某同学想通过实验测其实际长度。
9、该同学首先测得导线横截面积为 1.0mm2,查得铜的电阻率为1.7108 m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻 Rx,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有: 导 学 号 51342827电流表:量程 0.6A,内阻约 0.2;电压表:量程 3V,内阻约 9k;滑动变阻器 R1:最大阻值 5;滑动变阻器 R2:最大阻值 20;定值电阻:R 03电源:电动势 6V,内阻可不计;开关、导线若干。回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应选_R 2 (填“ R1”或“R 2”),闭合开关 S 前应将滑片移至_a 端(填“a”或 “b”)。(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余
10、部分的连接。(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为 0.50A 时,电压表示数如图乙所示,读数为_2.30(2.29、2.31 均正确)_V 。(4)导线实际长度为_94(93、 95 均正确)_m(保留 2 位有效数字)。答案 (2)如下图所示解析 本题考查了伏安法测电阻和电阻定律的应用。解题的关键是正确求出导线电阻。(1)滑动变阻器采用的是限流式接法,电流表的量程为 0.50A,所以变阻器最小阻值为R 10 ,故选 R2。闭合开关前应将滑片移至 a 端防止烧坏用电器。EI(2)根据电路图正确画出实物图。来源:gkstk.Com(3)电压表的量程为 3V,据此读数为 2.30V。(4)导线电
11、阻为 Rx R 01.6,由电阻定律 Rx ,可得导线的实际长度为 l UI lS RSm94m。1.61.010 61.710 85(2016江苏省启东中学模拟) 某同学通过实验测量一种合金的电阻率。导 学 号 51342828(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图 1 所示的部件_B_(选填“A” 、 “B”、 “C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为_0.410_mm。(2)如图 2 所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出。合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的
12、变化。由此可以推断:电路中_7、9_(选填图中表示接线柱的数字) 之间出现了_断路_(选填“短路”或“断路” )。(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为 2.23V和 38mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为 58.7。为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?请写出两条建议。答案 (3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值。( 或测量多组电流和电压值,用图象法求电阻值)解析 本题考查电阻率的测量及电路故障的分析。解题的关键是弄清各用电器的连接方式及实验的原理。(1)螺旋测微器读数为 41.
13、00.01mm0.410mm。(2)电压表和电流表都有示数,说明它们都连接在电源上,而各表的示数变化不大说明线路中电阻很大,故电路中的 7、9 间出现断路现象。(3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值。( 或测量多组电流和电压值,用图象法和电阻值)6(2017广东揭阳一中、潮州金中联考) 在“测金属丝的电阻率”实验中,提供以下实验器材:待测金属丝、螺旋测微器(千分尺) 、毫米刻度尺;电压表 V(量程 3V,内阻约 5k)、电流表 A(量程 0.6A,内阻 RA1.0);电源 E(电动势约 3V)、滑动变阻器、开关及导线若干。某同学进行了如下操作: 导 学 号 51342829(1)用毫米刻度尺测金属丝的长度 L;用螺旋测微器测金属丝的直径 d。(2)按照实验设计的电路原理图( 图甲)进行实物连接,请在图乙中连线。(3)进行了相应测量,利用电压表和电流表的读数画出了如图丙所示的 UI 图象,由此得到金属丝电阻 R_4_。(4)根据 _ _(用 R、d、L 及有关常数表示) ,即可计算该金属丝的电阻率。Rd24L答案 (2)如图所示解析 (3)由图示图象可知,金属丝阻值R R A 1.04;UI 2.00.4(4)R ,解得 。LS Ld22 Rd24L