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- 2021-05-14 发布
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2019高考物理总复习 实验(8)测量金属的电阻率练习1.(2019·滨州模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中,由ρ=可知,对实验结果的准 确性影响最大的是( )
A.导线直径d的测量 B.电压U的测量
C.电流I的测量 D.导线长度的测量
解析:四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响,但影响最大的是直径d, 因为在计算式中取直径的平方,A正确.
答案:A
2.“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中错误的是( )
A.用米尺量出金属丝的全长三次,算出其平均值
B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值
C.用伏安法测电阻时采用电流表外接法,多次测量后算出平均值
D.实验中应保持金属丝的温度不变
解析:应量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电 压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它的分流作用很小,应采用电 流表外接法.故A操作错误.
答案:A
3.分别用图甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值.图甲中两表的示数分别为3 V、4 mA, 图乙中两表的示数分别为4 V、3.9 mA,则待测电阻Rx的真实值为( )
A.略小于1 kΩ B.略小于750 Ω
C.略大于1 kΩ D.略大于750 Ω
解析:先判断采用的测量方法,由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大,说明 测量的是小电阻,这样电流表分压较大,应该采用甲图进行测量比较准确.甲图中测 量值较真实值偏小.[来源:1]
答案:D
4.(2019·高考新课标全国卷)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校 零时的示数如图(a)所示,测量金属板厚度时的示数如图(b)所示.图(a)所示读数为 ______mm,图(b)所示读数为______mm,所测金属板的厚度为______mm.
解析:图(a):0 mm+0.01 mm×1.0=0.010 mm.
图(b):6.5 mm+0.01 mm×37.0=6.870 mm.故所测金属板的厚度为6.870 mm-0.010 mm=6.860 mm.
答案:0.010 6.870 6.860
5.(2019·高考新课标全国卷)为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电 路.图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单 刀双掷开关和单刀开关,E是电池.完成下列实验步骤中的填空:
(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下 此时________的读数I;
(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;
(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值.
解析:本题方法为替代法.当S接1与接2时通过电路的电流I相同,可知待测微安 表头的内阻与RN的电阻相同.
答案:(1)R0 标准电流表(或A0)
(2)RN 标准电流表(或A0)的读数仍为I
(3)平均值
6.(2019·高考天津卷)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S2
B.分别将R1和R2的阻值调至最大
C.记下R2的最终读数
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的最终读数为r
E.合上开关S1
F.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 ________(填“偏大”、“偏小”或“相等”);[来源:1]
(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,写出须在G2上并联 的分流电阻RS的表达式,RS=________.
解析:(2)根据上述测量可知,G2内阻的测量值等于真实值.(3)根据上述测量可知,G2 的量程为I1,内阻为r.要将G2的量程扩大为I.由并联电路规律可知,I1r=(I-I1)RS,
解得RS=.
答案:(1)BEFADC (2)相等 (3)
7.(2019·高考北京卷)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属 丝接入电路部分的长度约为50 cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为 ________mm(该值接近多次测量的平均值).
[来源:1]
图1
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、电 流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、 开关、导线若干.
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.10
0.30
0.70
1.00
1.50
1.70
2.30
I/A
0.020
0.060
0.160
0.220
0.340
0.460[来源:学。科。网]
0.520
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的________图(选填“甲”或“乙”).
图2
(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置 于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图.补充完成图(3)中实物间的连线,并使闭合 开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
图3 图4
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数 据对应的4个坐标点.请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出U -I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=________Ω(保留两位有效数字).
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号).
A.1×10-2 Ω·m B.1×10-3 Ω·m
C.1×10-6 Ω·m D.1×10-8 Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中
正确的选项是________(有多个正确选项).
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小系统误差
解析:(2)通过给定的数据发现电压接近从0开始,故必须采用滑动变阻器的分压式接 法.
(3)对滑动变阻器的分压式接法,连线时应使测量电路在开始时分到的电压为0.
(4)图线应过原点,且使大多数点在一条直线上,不在直线上的点分居两侧.
(5)由R=ρl/S,S=π2,取d=4×10-4 m、l=0.5 m、R=4.5 Ω,解出ρ≈1×10-6 Ω·m
(6)系统误差是由仪器的某些不完善或实验方法不够完善等原因产生的,其测量结果总 是偏大或总是偏小;偶然误差具有随机性,可以通过多次测量取平均值来减小偶然误 差.
答案:(1)0.397(0.395~0.399均可) (2)甲 (3)如图1
(4)如图2 4.5(4.3~4.7均可) (5)C (6)C