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文檔簡介

1、,【例1】(2009廣東高考)某實驗 小組利用實驗室提供的器材探究一 種金屬絲的電阻率,所用器材包括: 輸出電壓為3 V的直流穩(wěn)壓電源、 電流表、待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關和導線等. (1)他們截取了一段金屬絲,拉直后固定在絕緣的米尺上,并在金屬絲上夾一個小金屬夾,金屬夾可在金屬絲上移動.請根據(jù)現(xiàn)有器材,設計實驗電路,并連接電路實物圖(如圖實七-6甲).,(2)實驗的主要步驟如下: 正確連接電路,設定電阻箱的阻值,開啟電源,合上開關; 讀出電流表的示數(shù),記錄金屬夾的位置; 斷開開關,_,合上開關,重復的操作 (3)該小組測得電流與金屬絲接入長度關系的數(shù)據(jù),并據(jù)此繪出了

2、圖乙的關系圖線,其斜率為_A-1m-1(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了_的電阻之和,(4)他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖丙所示.金屬絲的直徑是_.圖乙中圖線的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是_,其數(shù)值和單位為_(保留三位有效數(shù)字).,【標準解答】本題考查學生對測定電阻率實驗的了解和基本儀器的使用,考查實驗數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)運算和實驗誤差的理解,考查分析能力、實驗與探究能力. (1)實物圖連接如圖,答案:,【例2】(2009江蘇高考)有一根圓臺狀勻質合金棒如圖實七-7甲所示,某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率、長度L和兩底面直徑d、

3、D有關.他進行了如下實驗:,(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(shù)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(shù)已在圖中標出).該合金棒的電阻約為幾歐姆.圖中有一處連接不當?shù)膶Ь€是_.(用標注在導線旁的數(shù)字表示),(3)電路改正后,通過實驗測得合金棒的電阻R= 6.72 .根據(jù)電阻定律計算電阻率為、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 、 RD=3.38 .他發(fā)現(xiàn):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、L、d、D表示),【標準

4、解答】本題源于課本中測量金屬導線的電阻率,考查游標卡尺的讀數(shù),電路圖的連接,測電阻,意在考查考生對基本儀器、基本電路的掌握情況,同時題目又大膽創(chuàng)新,將圓柱體變化為圓臺狀導體,有效考查了學生對實驗的遷移能力. (1)主尺讀數(shù)為9.9 cm=99 mm;游標尺讀數(shù)為 80.05 mm=0.40 mm. 故讀數(shù)L=99 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.,答案:,1.(2009海南高考)某同學用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度,讀出圖實七-8中的示數(shù),該金屬圓片的直徑的測量值為_cm,厚度的測量值為_mm.,【解析】游標卡尺的讀數(shù)為:12 mm+80.0

5、5 mm= 12.40 mm=1.240 cm 螺旋測微器的讀數(shù)為:1.5 mm+18.20.01 mm= 1.682 mm. 答案:1.240 1.682或1.683,2.(2010天津模擬)某小組 的兩位同學采用“伏安法”測 金屬絲的電阻實驗中,根據(jù)同 一組數(shù)據(jù)進行正確描點后,甲、 乙兩位同學根據(jù)自己的理解各 作出一條圖線,如圖實七-9 甲、乙所示,根據(jù)你對實驗的理解,你認為同學_的圖線正確,根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為 _.(保留兩位有效數(shù)字),【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;在甲同學畫的圖線上距原點較遠的地方取一個點,其坐

6、標值為(0.4 A,1.52 V),故金屬絲電阻為: 答案:甲 3.8,3.在“測定金屬的電阻率”實驗中,提供的電源是一節(jié)內阻不計的干電池,被測金屬絲的直徑小于1 mm,長度約為80 cm,阻值約為3 .使用的電壓表有3 V(內阻約為3 k)和15 V(內阻約為15 k)兩個量程,電流表有0.6 A(內阻約為0.1 )和3 A(內阻約為0.02 )兩個量程;供限流用的滑動變阻器有最大阻值分別為 10 、100 、1 500 的三種,可供選擇的實驗電路有如圖實七-10甲、乙所示的兩種.用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖丙所示,則:,(1)螺旋測微器的示數(shù)是_ mm. (2)為減小電阻的測量誤差,應選

7、用_圖所示的電路. (3)為在測量中便于調節(jié),應選用最大阻值為_的滑動變阻器. (4)電壓表的量程應選用_V. (5)電流表的量程應選用_A.,【解析】(1)固定尺上的讀數(shù)為2 mm,可動尺上的讀為 所以螺旋測微器的示數(shù)為 2.0 mm+0.250(0.001) mm=2.250(0.001) mm. (2)由于金屬絲的電阻小,所以應采用電流表外接法,即選用乙圖所示電路. (3)由于實驗所用電源是一節(jié)干電池,其電動勢E= 1.5 V,所以用最大阻值為10 的滑動變阻器做限流電阻,才能使電路中的電流有明顯變化時操作方便.,(4)加在電壓表兩端的電壓不超過1.5 V,所以電壓表的量程應選用3 V.

8、 (5)當滑動變阻器連入電路的電阻為零時,電路中的電流最大, 所以電流表的量程應選用0.6 A. 答案:(1)2.250(0.001) (2)乙 (3)10 (4)3 (5)0.6,4.某同學想要了解導線在質量相同時,電阻與截面積的關系,選取了材料相同、質量相等的5卷導線,進行了如下實驗:,(1)用螺旋測微器測量某一導線的直徑如圖實七11所示,讀得直徑d=_mm. (2)該同學經實驗測量及相關計算得到如下數(shù)據(jù):,請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷,該種導線的電阻R與截面積S是否滿足反比關系?若滿足反比關系,請說明理由;若不滿足,請寫出R與S應滿足的關系. (3)若導線的電阻率=5.110-7 m,則表中阻值

9、為3.1 的導線長度l=_m(結果保留兩位有效數(shù)字).,【解析】,答案:,5.用伏安法測量電阻阻值R,并求出電阻率. 給定電壓表(內阻約為50 k)、電流表(內阻約為 40 )、滑動變阻器(總電阻為20 )、電源、電鍵、待測電阻(約為250 )及導線若干. (1)畫出測量R的電路圖(要求能盡量減小測量誤差). (2)圖實七-12中的6個點表示實驗中測得的6組電流I,電壓U的值,試寫出根據(jù)此圖求R的步驟:_ 求出電阻值R=_.(保留3位有效數(shù)字),(3)待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體,用游標為50分度的卡尺測量其長度與直徑,結果分別如圖實七-13、14所示.由圖可知其長度為_ cm,直徑為_c

10、m.,(4)由以上數(shù)據(jù)可求出=_.(保留3位有效數(shù)字),【解析】(1)如圖所示 (2)作U-I直線,舍去左起第二點,其余5個點盡量落在直線上或均勻分布在直線兩側. 由圖象可得直線的斜率k=R. 則 (221237均可) (3)長度L=8 mm+00.02 mm=8.00 mm=0.800 cm,答案:,6.(探究創(chuàng)新)冬季和春季降水量小,廣東沿海附近江河水位較低,漲潮時海水倒灌,出現(xiàn)所謂的“咸潮”現(xiàn)象,使沿海地區(qū)的城市自來水的離子濃度增高,水質受到影響.為了研究“咸潮”出現(xiàn)的規(guī)律,某同學設計了一個監(jiān)測河水電阻率的實驗.他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極,如圖實七15甲所示,兩電極

11、相距L=0.314 m,其間充滿待測的河水.安裝前他用如圖乙所示的游標卡尺測量玻璃管的內徑,結果如圖丙所示.,他還選用了以下儀器:量程為15 V、內阻約為300 k 的電壓表,量程為300 A、內阻約為50 的電流表, 最大阻值為1 k的滑動變阻器,電動勢E=12 V、內阻 r=6 的電池組、開關各一個以及導線若干.圖丁所示 坐標系中包括坐標為(0,0)的點在內的9個點表示他測 得的9組電流I、電壓U的值.,根據(jù)以上材料完成下列問題: (1)測量玻璃管的內徑時,應用圖乙所示的游標卡尺的A、B、C三部分中的_部分與玻璃管內壁接觸.(填代號) (2)由圖丙可知,玻璃管的內徑d=_mm. (3)待測河水的電阻率為多大?

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