2020届高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 3 实验六 决定导线电阻的因素随堂检测巩固落实 5页

‎3 实验六 决定导线电阻的因素 ‎1．(1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为‎9 mm长10等分、‎19 mm长20等分、‎49 mm长50等分，它们的读数依次为________mm，________mm，________mm．‎ ‎(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是________mm．‎ ‎(3)①图丙使用0．‎6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数是________A；当使用‎3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表________A，图中表针示数为________A．‎ ‎②图丁使用较小量程时，每小格表示________V，图中表针的示数为________V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针示数为________V．‎ 解析：(1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0．‎1 mm＝0．‎7 mm，最后结果是‎17 mm＋0．‎7 mm＝17．‎7 mm．‎ 中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0．‎05 mm＝0．‎85 mm，最后结果是‎23 mm＋0．‎85 mm＝23．‎85 mm．‎ 最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是9×0．‎02 mm＝0．‎18 mm，最后结果是‎3 mm＋0．‎18 mm＝3．‎18 mm．‎ ‎(2)固定刻度示数为2．‎0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15．0，最后的读数：2．‎0 mm＋15．0×0．‎01 mm＝2．‎150 mm．‎ ‎(3)①使用0．‎6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0．‎02 A，表针示数为0．‎44 A；当使用‎3 A量程时，每一小格为0．‎1 A，表针示数为2．‎20 A．‎ ‎②电压表使用3 V量程时，每小格表示0．1 V，表针示数为1．70 V；使用15 V量程时，每小格表示0．5 V，表针示数为8．5 V．‎ 答案：(1)17．7　23．85　3．18　(2)2．150‎ 5‎ ‎(3)①0．02　0．44　0．1　2．20　②0．1　1．70　0．5　8．5‎ ‎2．电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：‎ 待测电压表V(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999．9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流‎2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干．‎ ‎(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．‎ ‎(2)根据设计的电路，写出实验步骤：______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________．‎ ‎(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V，与电压表内阻的真实值RV相比，R′V________RV(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是___________________________________．‎ 解析：‎ ‎(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法．‎ 实验电路图如图所示．‎ ‎(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻．‎ ‎(3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R′V＞RV(其他合理说法也可以)．‎ 答案：见解析 ‎3．(2018·苏州质检)为了测量一根长约‎3 cm，电阻约为100 Ω，横截面为圆形，粗细均匀的导电材料的电阻率，所用器材如下：‎ 5‎ 直流电源E，电动势为8．0 V，内阻可忽略不计；‎ 电流表A1，量程为0～25 mA，内阻r1＝100 Ω；‎ 电流表A2，量程为0～150 mA，内阻r2＝20 Ω；‎ 定值电阻R0，阻值为10 Ω；‎ 滑动变阻器R，最大阻值为10 Ω；‎ 开关S、导线若干．‎ ‎(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，示数为L＝________mm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，示数为D＝________mm．‎ ‎(2)为了在测量中尽量减小误差，并测多组数据，现给出测量电阻Rx的实验电路图丙，请据此电路图将图丁中的实验器材连接起来．‎ ‎(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为ρ＝____________________．(用题目中字母表示即可)‎ 解析：(1)材料的长度L＝‎3 cm＋7×0．‎05 mm＝30．‎35 mm，材料的直径D＝‎3 mm＋20．5×0．‎01 mm＝3．‎205 mm．‎ ‎(3)由欧姆定律可得Rx＝－r1‎ 由电阻定律可得Rx＝ρ＝ρ 联立可解得ρ＝[I2(R0＋r2)－I1r1]．‎ 答案：(1)30．35　3．205　(2)如图所示 5‎ ‎(3)[I2(R0＋r2)－I1r1]‎ ‎4．(2018·江苏六市高三调研)在探究“决定电阻丝电阻的因素”实验中，实验小组根据下表中给出的电阻丝，分别探究电阻与长度、横截面积、材料的关系．‎ ‎(1)为探究电阻丝电阻与长度的关系，应选择表中________(填写编号)电阻丝进行实验．‎ 编号 A B C D E F G 材料 镍铬合金 康铜 锰铜 长度/m ‎1．0‎ ‎0．5‎ ‎1．0‎ ‎1．5‎ ‎1．0‎ ‎1．0‎ ‎1．0‎ 横截面积/mm2‎ ‎1．0‎ ‎1．0‎ ‎0．5‎ ‎1．0‎ ‎2．0‎ ‎1．0‎ ‎1．0‎ ‎(2)实验小组设计了如图甲、乙所示的电路，其中R1和R2为两段电阻丝，为能直观反映两电阻大小比例关系，应选择________(填“甲”或“乙”)电路进行实验．‎ ‎(3)‎ 实验小组采用如图丙所示装置测量电阻丝的电阻率，通过改变鳄鱼嘴夹子在电阻丝上的位置，改变接入电路电阻丝长度．测出接入电路电阻丝的长度L和对应的电流表读数I．‎ ‎①请用笔画线代替导线在图丙中将实物电路连接完整．‎ ‎②实验中测出多组I和L的数据，作出－L图线，测得图线斜率为k，已知电源电动势为E，电阻丝横截面积为S，则电阻丝的电阻率ρ＝________．‎ ‎③关于实验操作过程和误差分析，下列说法中正确的有________．‎ A．开关闭合前，应将图丙中滑动变阻器的滑片移到最左端 B．闭合开关，若电流表指针不偏转，可用多用电表电压挡直接检查电路 C．测量过程中，滑动变阻器接入电路的阻值应保持不变 D．实验误差的主要来源是电流表和电源有内阻 解析：(1)由控制变量法可知，探究电阻丝电阻与长度的关系时，电阻丝的材料，横截面积不能变，故选ABD．‎ 5‎ ‎(2)因串联电路中电流相等，故电压比等于电阻之比，所以选甲．‎ ‎(3)①如答案图所示；‎ ‎②由闭合电路的欧姆定律E＝I得，‎ ＝L＋，斜率k＝，所以电阻丝的电阻率为ρ＝kES；‎ ‎③开关闭合前，应将图丙中滑动变阻器滑片移到最右端，所以A错误；闭合开关，电流表指针不偏转，说明电路断路，在不断开电路的情况下，用多用电表电压挡检查电路，所以B正确；因测电阻率，由控制变量法可知滑动变阻器的阻值应不变，所以C正确；由实验过程可知，电流表和电源内阻不影响电阻率的测量，所以D错误．‎ 答案：(1)ABD　(2)甲　(3)①如图所示　②kES ‎③BC 5‎