1、1寒假训练 05 测定金属的电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线1 【2018 年长沙雅礼中学高三上学期第二次月考】某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率，已知电阻丝长度为 L，电阻约为 20 ，可提供的器材有：A电流表 G，内阻 Rg120 ，满偏电流 Ig3 mAB电流表 A，内阻约为 0.2 ，量程为 00.6 AC螺旋测微器D变阻箱(09999 ，0.5 A)E滑动变阻器 R(5 ，1 A)F电池组(3 V，0. 05 )G. 一个开关和导线若干他进行了以下操作：(l)用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径，如图所示为螺旋测微器的示数部分，则该次测量测得电阻丝的直径 d_mm。(2)把电流表 G
2、与电阻箱串联当作电压表用。这块“电压表”最大能测量 3 V 的电压，则电阻箱的阻值应调为 R0。(3)图虚线框中只是他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画完整，并根据设计的电路图进行正确的电路连线。(4)闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表 G 的示数为 I1，电流表 A 的示数为 I2，请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式 。21 【2018 年重庆一中高二上学期期中】(1)图 1 螺旋测微器读数为_mm，图 2 游标卡尺读数为_mm。(2)选择电流表的量程为 0.6 A，则图 3 中电流表的读数为_ A。(3)某电流表表头内阻 Rg为 200 ，满偏电流 Ig为
3、 2 mA，按如图 4 改装成量程为 3 V 和15 V 的电压表，其中 R1。(4)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器的连接方式应选择(填“(a)”或“(b)”)；图(c)是某个小灯泡的伏安特性曲线，细实线是 A 点切线，图线中 A 点对应的灯丝电阻等于 ；随着电压的增大，灯丝的电阻(填“增大”或“减小”)。2 【2018 年红河州高三复习统一检测】把电流表改装成电压表的实验中，电流表 G 的满偏电流 Ig为 200 A，内阻 rg在 400600 之间。(1)电路如图所示，利用半偏法测定电流表 G 的内阻 rg，其供选用的器材如下：A滑动变
4、阻器（阻值范围 0200 ）B滑动变阻器（阻值范围 05000 ）C电阻箱（阻值范围 0999 ）D电阻箱（阻值范围 099999 ）依据实验要求， R1最好选用_、 R2最好选用_。 （填入选用器材前面的字母代号）(2)该实验操作的步骤有：A接通 S1，调节电阻 R1，使电流表 G 指针偏转到满刻度3B接通 S2，调节电阻 R2，使电流表 G 指针偏转到满刻度的一半C读出 R2的阻值，即认为 rg_用此方法测得电流表内阻的测量值与真实值相比_。 （填“偏大”或“偏小”或“相等” ）(3)由此实验测出电流表内阻 rg500 ，现通过串联一个 49.5 k 的电阻把它改装成为一个电压表，则该电压
5、表的量程为_V；如果用改装后的电压表进行测量（已校准）表头示数如图所示，则测得的电压值是_V。3 【2018 年湖北省沙市中学高二上学期第二次双周考】一块表头被烧坏的双量程电压表，其内部电路如图甲所示，但测得 R12.8 k、 R214.8 k 是完好的。现用满偏电流和表盘刻度相同的一块新表头 G0替代 G，已知新表头 G0的满偏电流为 1 mA，内阻为 150 ，且有三个精密定值电阻 r150 ， r2100 ， r3150 。若在保留 R1、 R2的情况下，对电压表进行修复，请完成下列问题：(1)原表头的内阻 rg_ ；(2)在图乙虚线框中画出修复后双量程电压表的电路(标出所选用的相应器材
6、符号)_；(3)修复后校准完，连接 015 V 量程测量时，某次表盘指针偏转如图丙所示，其电压示数应为 V。 （读到小数点后一位）4 【2018 年玉溪市华培教育集团期中高二联考】热敏电阻是传感电路中常用的电子元件。现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线(伏安特性曲线是指用电器的电流 I与所加电压 U 的关系在 U I 坐标中所作出的图线)，要求特性曲线尽可能完整，实验用的原理图如图所示。已知常温下待测热敏电阻的阻值约 45 。热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中，杯内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯4电源(3 V、内阻可忽略)直流电流表(内阻约 1 )直流电压
7、表(内阻约 5 k)滑动变阻器(020 )开关、导线若干请在空格内填上适当的内容：(1)往保温杯中加入一些热水，待温度稳定时读出_的值；(2)调节滑动变阻器，快速读出_的值；(3)重复(1)(2)，测量不同_下的数据；(4)绘出各测量温度下热敏电阻的_。5 【2018 年遵义航天高级中学高三第四次模拟】要测绘一个标有“2.5 V 0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加，并便于操作。已选用的器材有：A电池组（电动势为 3 V，内阻约 1 ）B电压表 V（量程 03 V，内阻 RV约为 l0 k）C电流表 G（量程 03 mA，内阻 Rgl00 ）D电流表 A（量程 03
8、 A，内阻约为 0.5 ）E定值电阻 R30.5 F开关 1 个、导线若干(1)为了比较准确测量除上述器材中的 A、B、F 外还应选用_。(填字母代号)(2)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_。(填字母代号)A滑动变阻器(最大阻值 20 ，额定电流 1 A)B滑动变阻器(最大阻值 1750 ，额定电流 0.3 A)(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为 1.5 V，内阻为 5 的电源两端，小灯泡消耗的功率是_W。6 【2018 年福建省师大附中高二上学期期中】为了描绘一个“12 V 6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，提供以下器材：直流电源 E：15V，内阻不计
9、电流表 A：量程分别为 00.6A 和 03A，内阻约为 2 电压表 V：量程分别为 03 V 和 015 V，内阻约为 2 k滑动变阻器 R：最大阻值为 20 ，允许通过的最大电流为 1 A5开关一个；导线若干实验时要求加在灯泡两端的电压可从 0V 调到 12V。(1)根据小灯泡的规格，电流表应选择量程_，电压表应选择量程_；(2)在 图 甲 所 示 的 方 框 里 画 出 符 合 本 实 验 要 求 的 电 路 图 ， 并 根 据 电 路 图 连 接 图 乙 所 示 的 实 物 图 ；甲乙丙丁(3)某次测量时，电流表指针位置如图丙所示，电流表读数为_ ，已知小灯泡的A福安特性曲线如图丁所示
10、，则此时小灯泡的实际功率为_ 。W7 【2018 年大庆市铁人中学高二上学期期中】某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻。他设计了一个用标准电流表 G1来校对待测电流表 G2的满偏电流和测定 G2内阻的电路，如图所示。已知 G1的量程略大于 G2的量程，图中 R1为滑动变阻器， R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。(1)实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为_(填步骤的字母代号)；A合上开关 S2B分别将 R1和 R2的阻值调至最大C记下 R2的最终示数D反复调节 R1和 R2的阻值，使 G1的示数仍为 I1，使 G2的指针偏转到满刻度的一半，此时 R2的示数
11、为 r6E合上开关 S1F调节 R1使 G2的指针偏转到满刻度，此时 G1的示数为 I1，记下此时 G1的示数(2)仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的 G2内阻的测量值与真实值相比_(选填“偏大” “偏小”或“相等”)；(3)若要将 G2的量程扩大为 I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在 G2上并联的分流电阻 Rs的表达式， Rs_。8 【2018 年武邑中学高二上学期第三次月考】在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径，用米尺测出金属丝的长度，金属丝的电阻大约为 5 ，先用伏安法测出金属丝的电阻 R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。为此取来两节新的干电
12、池、开关和若干导线及下列器材：A电压表 03 V，内阻 10 kB电压表 015 V，内阻 50 kC电流表 00.6 A，内阻 0.05 D电流表 03 A，内阻 0.01 E滑动变阻器，010 F滑动变阻器，0100 (1)要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，滑动变阻器应选_。(填序号)(2)实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误。错误 1：_；错误 2：_。(3)实验中某组电压表的示数如图 A 所示，则 UV，电流表的示数如图 B 所示，则 IA。(4)若用 L 表示金属丝的长度， d 表示直径，测得电阻为 R，请写出计算金属丝电阻率的表达式 。79 【2
13、018 年长春双阳区三中高二期中】某实验小组想描绘标有“12 V 6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室中只提供了下列器材：A安培表 A1量程(00.5 A， r10.5 )B安培表 A2量程(00.6 A， r20.3 )C电阻箱 R(0999.9 )D滑动变阻器 R1(010 ，5 A)E电源电动势 15 V；内阻不计；开关一个，导线若干为了减小描绘小灯泡在 012 V 电压下的伏安特性曲线的误差，要求电表的读数既要不超过表盘的最大刻度，又要求读数最大值达到满刻度的一半以上，请你完成以下项目：(1)设计一个满足要求的实验电路图，画在如图虚线框内。(2)若安培表 A1的读数为 I1，其内阻为
14、 r1，安培表 A2的读数为 I2，电阻箱的阻值为 R，写出灯泡电阻 RL的表达式 RL。测量值真实值(填“大于” “小于”或“等于”)。(3)该同学描绘出的 I U 图象应是下图中的。8寒假训练 05 测定金属的电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线1 【答案】(1)0.2640.267 (2)880 (3)如图 所示(4) d2(RE+RD)4L(I2-I1)【解析】(1)螺旋测微器的读数为：0+0.0126.5mm=0.265mm；(2)根据欧姆定律得，；(3)电流表采取外接法测量误差较小，因为R0=UmaxImax-Rg=( 3310-3-120)=880改装后的电压表测量的是电阻丝的准确电压
15、，用电流表的电流减去电流表 G 的电流为通过电阻丝的准确电流若限流，电压表变化范围约在 2.4V-3V 之间，误差较大所以采用滑动变阻器分压式接法误差较小，电路图如图；(4)根据欧姆定律得， ，根据电Rx=I1(Rg+R0)I2-I1阻定律得， Rx=1 【答案】(1)0.900 14.50 (2)0.35 (3)1300 (4)(a) 10 增大【解析】(1)图 1 螺旋测微器读数为：0.5mm+0.01mm40.0=0.900mm，图 2 游标卡尺读数为：1.4cm+0.05mm10=14.50mm。(2)选择电流表的量程为 0.6A，最小刻度为 0.02A，则图 3 中电流表的读数为 0
16、.35 A。(3)表头满刻度电压值为 Ug=IgRg=200210-3V=0.4V，量程为3V 时，要串联的电阻 R1为： ；(4)要使加在小灯泡上的R1=U1-UgIg = 3-0.4210-3 =1300电压从零开始变化，滑动变阻器应选择分压电路，则连接方式应选择 (a)；图(c)小灯泡的伏安特性曲线中 A 点对应的灯丝电阻等于 ；因 I-U 图像的斜率等于电R=UI= 20.2 =10阻的倒数，则随着电压的增大，图像的斜率减小，则灯丝的电阻增大。2 【答案】(1)D C (2) R2偏小 (3)10 6.0【解析】(1)根据“半偏法”的实验原理可知，为使干路电流保持不变，应使电阻箱的阻值
17、越大越好，所以 R1应选择电阻箱 D；根据实验原理可知，电阻箱 R2应选择与待测电流表内阻接近且略大一点的电阻箱 C；(2)半偏法测电阻先只闭合 S1，达到电流表满偏，再并联电阻箱电流表半偏，则电阻箱的阻值 R2等于电流表内阻 rg；(3)根据串并联规律可知，当闭9合 S2后，电阻箱与电流表的并联电阻会变小，所以干路电流应增大，导致当电流表的示数半偏时通过电阻箱的电流应大于电流表的示数，再根据欧姆定律可知电阻箱的电阻应小于电流表内阻，所以测量值偏小；(4)根据表头串联电阻分压得，改装的电压表量程应为：；因改装后的电压表量程为UV=Ig(rg+R串 )=20010-6(500+49500)=10
18、V10V，所以电压表的读数为： 。U=10200120=6.0V3 【答案】(1)200 (3)9.3 (2)如图所示【解析】(1)由图示电路图可知，电压表量程：I g（r g+R1）=3V，I g（r g+R2）=15V，由以上两式解得： 。rg=200(2)修复电压表，表头满偏电流为，I g=1mA，电阻应为：r g=200，需要的实验器材为：G0、r 1即将 G0、r 1串联在电路中使用，即可得到 200 的内阻；电路图如图所示。(3)由题意可知，电表的量程缩小到 10V，由比值可知， ，解得：U=9.3V。1015=6.2U4 【答案】(1)温度计 (2)电流表和电压表 (3)温度 (
19、4)伏安特性曲线【解析】由题意可知，本实验是研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，故应测出温度及电流电压值；并多次实验；故实验的步骤应为：(1)往保温杯中加入一些热手，待温度稳定时读出温度计的值；(2)调节滑动变阻器，快速读出电流表和电压表的值；(3)重复以上步骤，测出不同温度下数据；(4)绘出不同温度下热敏电阻的伏安特性曲线。5 【答案】(1)CE (2)A (3)0.1【解析】(1)灯泡的额定电流为： ，电流表 A（量程 0-3A，内阻约为I=PU=0.62.5A=0.24A0.5）的量程太大，因此需要将电流计电流表 G（量程0-3mA，内阻 Rg=l00）与定值电阻 R3进行扩程，扩程
20、后的量程为： 可以满足需求，因此I=Ig+RgIgR3=0.603A还应选用 C、E。(2)因实验中采用分压接法，故滑动变阻器应选择小电阻，故选 A。(3)在图中作出电源的伏安特性曲线，如图所示。交点为灯泡的工作点，由图可知，电流为 0.1A；电压为 1.0V；则灯泡的功率 P=UI=10.1=0.1W。106 【答案】(1)00.6 A 015 V (2)如图所示(3)0.40 2.40【解析】(1)小灯泡的规格是“12V、6W” ，灯泡的额定电压 ，灯泡的额定电流Ue=12V；所以电流表应选择量程 00.6 A，电压表应选择量程 015 V。Ie=PeUe=612A=0.5A(2) 实验时
21、要求加在灯泡两端的电压可从 0V 调到 12V，则滑动变阻器采用分压式接法；灯泡正常发光时的电阻 ，灯泡电阻远小于电压表内阻，测量电路采用RL=UeIe=120.5 =24电流表的外接法；电路如图，实物连接如图。(3)电流表的分度值是 0.02A，电流表指针位置如图所示，电流表读数为 0.40A；由灯泡的伏安特性曲线知，灯泡此时的电压为 6.0V，此时小灯泡的实际功率P=UI=6.00.40W=2.4W7 【答案】(1)BEFADC (2)相等 (3)I1rI-I1【解析】 （1）先把各电阻调到最大值，再把标准电流表单独较准与电表串联得到最大电流值，再用半偏法测其内阻，由此得顺序为 BEFAD
22、C。 （2）调节 R1、R 2，电流达到半偏时，两并联支路电阻相等。 （3）扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为： 。RsUgI-Ig= I1rI-I18 【答案】(1)A E (2)错误 1：导线连接在滑动变阻器的滑片上错误 2：采用了电流表内接法 (3)2.10 0.40 (4)Rd24L【解析】 （1）两节干电池电动势共为 3V，为减小读数误差，选小量程电压表，故选 A；滑动变阻器的特点是：电阻大的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的，即选 E；（2）在连接的电路中的两处错误是：导线连接在滑动变阻器的滑片上了；采用了电流表内接法，电压表的 “+3”接线柱应该接在电键的左接线柱
23、上 （3）电压表的示数U=2.10V ，电流表的示数 I=040A。 （4）由欧姆定律可知，待测金属丝电阻 ，由电阻R=UI定律可知， ，则金属丝电阻率 = 。R= LS= L (d2)2 Rd24L9 【答案】(1)如图所示 (2) 等于 (3)BUI1=I2RI1-r1-R【解析】 （1）由题意可知，本实验测应采用滑动变阻器的分压接法；题目没有给出电压表，故只能采用电流表，而电表的读数既要不超过11表盘的最大刻度，又要求读数最大值达到满刻度的一半以上；且题目中没有给出定值电阻，故只能采用电流表串接的方式，故将灯泡与 串联后再由 R 并联，然后与 串联；如图所A1 A2示。 （2）灯泡两端的电压等于并联部分的电压减去电流表两端的电压；由欧姆定律可知：；灯泡中电流为 ，则可知，电阻 ；故于电U=(I2-I1)R-I1r1 I1 RL=UI1=I2RI1-r1-R流表内阻已知，实验中考虑到了电流表内阻，故本实验没有系统误差，故测量值等于真实值。 图象中图象的斜率表示电阻的倒数，而灯泡电阻随温度的增大而增大，所（3）I -U以正确的图象应为 B。
