2019屆高考物理一輪復習 課時作業(yè)39 測定金屬的電阻率.doc

課時作業(yè)(三十九)測定金屬的電阻率基礎訓練1現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度螺旋測微器和游標卡尺的示數(shù)如圖甲和乙所示甲乙(1)由題圖甲讀得圓柱體的直徑為_mm，長度為_cm.(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別用D、L表示，則用D、L、I、U表示的電阻率的關系式為_.答案：(1)1.8454.240(2) 解析：(1)由題圖甲讀得圓柱體的直徑D1 mm0.5 mm34.50.01 mm1.845 mm，由題圖乙讀得長度L42 mm80.05 mm42.40 mm4.240 cm.(2)圓柱體的電阻R，得.2(2018寧夏銀川一中考試)某實驗興趣小組要測量一種電阻絲的電阻率，用到的實驗器材為：一段拉直并固定在刻度尺上的電阻絲(電阻絲兩端為接線柱，電阻絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾可在電阻絲上移動)，直流電源，電流表，定值電阻R0，開關，導線，螺旋測微器等甲(1)利用螺旋測微器測電阻絲的直徑，其示數(shù)如圖甲所示，該電阻絲的直徑為d_mm.(2)請根據(jù)題目要求，利用上述實驗器材設計實驗，并在圖乙虛線框中畫出實驗電路圖乙丙(3)實驗過程中，記錄相應電阻絲接入電路中的長度L和電流表的示數(shù)I，通過改變金屬夾位置進行多次測量，并作出 L關系圖線如圖丙所示，請寫出電阻絲的電阻率的表達式_.(電源電動勢用E表示，其他物理量用題中所給的符號a、b、c、d表示)答案：(1)0.630(2)如圖所示(3)解析：(1)由螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則知d0.5 mm13.00.01 mm0.630 mm.(2)根據(jù)實驗器材和要求，結合安全、精確原則，定值電阻R0應與待測電阻絲串聯(lián)，實驗電路圖如答圖所示(3)根據(jù)實驗電路圖，由閉合電路歐姆定律得EI(RxR0r)，又由歐姆定律Rx，聯(lián)立得L，結合 L的圖象斜率知k，求得電阻率為.3為了測量某種材料制成的電阻絲Rx的電阻率，提供的器材有：A電流表A(量程IA600 mA，內(nèi)阻RA4.80 )B電阻箱R0(099.99 )C電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k)D滑動變阻器R(最大阻值為10 )E電池組E(電動勢約3 V，內(nèi)阻很小)F一個開關S和若干導線G螺旋測微器，毫米刻度尺(1)現(xiàn)用多用電表粗測電阻絲的阻值，當用“10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，則應該改用_(填“1”或“100”)擋，進行一系列正確操作后再測量，指針位置如圖甲所示，則電阻絲的阻值約為_ .甲乙(2)把電流表A與電阻箱并聯(lián)后改裝成量程為3 A的新電流表，則電阻箱的阻值應調為R0_ .(結果保留三位有效數(shù)字)(3)用改裝后的新電流表和實驗器材設計出圖乙的電路圖，用來測量電阻絲Rx的阻值(4)測得電阻絲的長度為L，電阻絲的直徑為d，電路閉合后，調節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置，電壓表V的示數(shù)為U，電流表A的示數(shù)為I，請用已知量和測量量的字母符號，寫出電阻率的表達式_.答案：(1)114(2)1.20(4)解析：(1)因歐姆表刻度不均勻，歐姆表指針在中值電阻附近時讀數(shù)較準，當用“10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，說明倍率過大，應選擇“1”擋(2)將電流表A與電阻箱并聯(lián)改裝成量程為3 A的電流表，因此電阻箱的阻值應調為：R0 1.20 .(4)由電阻定律可知，電阻：Rx，則電阻率：，根據(jù)歐姆定律得：Rx，電阻率：.4.(2018安徽皖南八校二聯(lián))有一個待測電阻Rx的阻值約為7.5 ，現(xiàn)要精確測量該待測電阻的阻值有下列器材供選用：A電壓表(03 V，內(nèi)阻未知)B電流表(03 A，內(nèi)阻約為0.5 )C電流表(0100 mA，內(nèi)阻為4.0 )D定值電阻R01.0 E滑動變阻器(10 ，2 A)F滑動變阻器(1 k，0.5 A)G學生電源(直流4 V)，還有開關一個，導線若干(1)實驗中所用電流表應選用_(填“B”或“C”)(2)實驗中所用滑動變阻器選用_(填“E”或“F”)(3)實驗時要求精確測量待測電阻Rx的阻值，測量電壓從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，請在虛線方框中畫出滿足實驗要求的測量電路圖(4)某同學根據(jù)實驗得到某組數(shù)據(jù)為電壓表示數(shù)為1.60 V，電流表示數(shù)為40.0 mA，由此數(shù)據(jù)可得待測電阻Rx_ .(結果保留兩位有效數(shù)字)答案：(1)C(2)E(3)見解析(4)7.2解析：(1)電路中可能出現(xiàn)的最大電流Im A0.53 A，可見電流表B的量程過大，直接用電流表C量程過小，故可用電流表C與定值電阻并聯(lián)，此時改裝成的電流表量程為IIg(0.1)A0.5 A(2)滑動變阻器要用于分壓電路，故選用阻值較小的E.(3)電路圖如答案圖所示(4)當電流表示數(shù)為40.0 mA時，此時通過Rx的電流為Ix(0.040) A0.20 A，兩端電壓Ux(1.600.0404) V1.44 V，所以待測電阻Rx 7.2 .5物理實驗小組利用實驗室提供的器材測定電壓表V1的內(nèi)阻，可用的器材如下，A待測電壓表V1：量程3 V，內(nèi)阻約3 k；B電壓表V2：量程15 V，內(nèi)阻約20 k；C電流表A：量程3 A，內(nèi)阻約0.1 ；D定值電阻R0：阻值9.0 k；E滑動變阻器R：阻值范圍0200 ；F電源E：電動勢約為12 V，內(nèi)阻忽略不計；G開關、導線若干(1)先用多用電表測電壓表V1的內(nèi)阻，選擇歐姆擋“100”擋，其他操作無誤，多用電表表盤示數(shù)如圖所示，則電壓表V1的內(nèi)阻約為_.(2)某同學擬將待測電壓表V1和電流表A串聯(lián)接入電壓合適的測量電路中，測出V1的電壓和電流，再計算出電壓表V1的內(nèi)阻RV1.該方案實際上不可行，其最主要的原因是_(3)為了準確測量電壓表V1的內(nèi)阻，某同學利用上述實驗器材設計了實驗電路，請你在實物圖中用筆畫線代替導線，將其補充完整(4)請用已知量R0和V1、V2的示數(shù)U1、U2，表示出電壓表V1的內(nèi)阻RV1_.答案：(1)3 400(2)流過V1的電流大小遠小于電流表A的量程，無法準確測出電流值(3)如圖所示(4)解析：(1)多用電表歐姆擋讀數(shù)為34，乘以倍率100，所以電壓表內(nèi)阻測量值為3 400 .(2)電壓表與電流表串聯(lián)后，流過V1的電流大小遠小于電流表A的量程，無法準確測出電流值(3)由于滑動變阻器遠小于待測電壓表內(nèi)阻，故需要將滑動變阻器按分壓式接法連接將待測電壓表V1與定值電阻串聯(lián)，用V2測量串聯(lián)后總電壓(4)兩電壓表示數(shù)差即為定值電阻兩端電壓，由歐姆定律可知，待測電壓表內(nèi)阻RV1.能力提升6某同學要把一個量程為200 A的直流電流計改裝為量程為4 V的直流電壓表(1)他按如圖所示電路，用半偏法測定電流計的內(nèi)電阻rg，其中電阻R0約為1 k.為使rg的測量值盡量準確，在以下器材中，電源E應選用_，電阻R1應選用_，電阻R2應選用_(填器材前的字母)A電源(電動勢為1.5 V) B電源(電動勢為6 V)C電阻箱(0999.9 ) D滑動變阻器(0500 )E電位器(一種可變電阻，與滑動變阻器相當)(05.1 k)F電位器(051 k)(2)該同學在開關斷開的情況下，檢查電路連接無誤后，將R2的阻值調至最大后續(xù)的實驗操作步驟依次是：_，_，_，_，最后記錄R1的阻值并整理好器材(請按合理的實驗順序，填下列步驟前的字母)a閉合S1b閉合S2c調節(jié)R2的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度d調節(jié)R2的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度的一半e調節(jié)R1的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度的一半f調節(jié)R1的阻值，使電流計指針偏轉到滿刻度(3)如果所得的R1的阻值為300.0 ，則圖中被測電流計的內(nèi)阻rg的測量值為_，該測量值_(填“略大于”“略小于”或“等于”)實際值(4)給電流計_(填“串”或“并”)聯(lián)一個阻值為_k的電阻，就可以將該電流計改裝為量程為4 V的電壓表答案：(1)B C F (2)b c a e (3)300.0 略小于(4)串 19.7解析：(1)利用半偏法測量電流計的內(nèi)阻時，所選滑動變阻器的阻值必須大于電路所需的最小電阻，根據(jù)電路的路端電壓等于電源電動勢，電路中的最大電流為電流計的滿偏電流，則最小阻值為 30 k 或 7.5 k，考慮到保護電路電阻R01 k，則可知調節(jié)滑動變阻器使電流計滿偏時滑動變阻器的阻值分別接近29 k或6.5 k，所以電路圖中的滑動變阻器R2不能選擇D和E，只能選擇F.電流計滿偏時，滑動變阻器的阻值越大，實驗的誤差越小，所以電源應選擇電動勢為6 V的B，而且電位器F的阻值也滿足調節(jié)所需R1是用來測量電流計內(nèi)阻的電阻箱，只能選C.(2)實驗步驟為：第一步閉合S2(b)，第二步調節(jié)R2的阻值，使電流計滿偏(c)，第三步閉合S1(a)，第四步調節(jié)R1的阻值，使電流計半偏(e)第五步讀出R1的示數(shù)，此即為待測電流計的內(nèi)阻(3)R1的示數(shù)即為待測電流計的內(nèi)阻，為300.0 .閉合S1后，電路中的總電阻減小，當電流計半偏時，干路電流就大于電流計的滿偏電流，流過電阻箱的電流就大于流過電流計的電流，所以電阻箱的阻值略小于被測電流計的內(nèi)阻(4)給電流計串聯(lián)一個電阻可以改裝成電壓表，可得改裝電壓表的內(nèi)阻為RV 20 k，則串聯(lián)電阻的大小為20 k300.0 19.7 k.