（状元课堂）高三物理 （考点透视+典例精析+常见误区+基础演练+实验+综合能力测试）模块十 恒定电流 实验一 电阻的测量 新人教版.doc

实验（一） 电阻的测量【考点透视】一、考纲指要1电流、电压和电阻的测量：电流表、电压表和多用电表的使用，伏安法测电阻。 （）2实验：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）3实验：描绘小电珠的伏安特性曲线二、命题落点1电阻的测量：如伏安法测电阻，例2。2测金属的电阻率，如例3。3描绘电阻的伏安特性曲线。如例4。【典例精析】例1：（04全国理综）用以下器材测量一待测电阻rx的阻值 （9001000）：电源e，具有一定内阻，电动势约为9.0v；电压表v1，量程为1.5v，内阻r1=750；电压表v2，量程为5v，内阻r2=2500；单刀单掷开关k，导线若干.（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的，试画测量电阻rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。（2）根据你所画的电路原理图在答题卡如图101所给的实物图上画出连线。（3）若电压表v1的读数用u1表示，电压表v2的读数用u2表示，则由已知量和测得量表示rx的公式为rx= 。解析 滑动电阻器的阻值没有给出，这样滑动电阻器用分压式接法应该不会有科学性错误。要测出待测电阻rx的阻值，必须测量其两端的电压和流过它的电流。但题中只给了两个电压表，所以必须有一个电压表测量电流，当用v2作电流表时，因v1和v2的量程之比为，所以当v1只和rx并联时，并联电压接近750，这样v1和v2电压比接近，这样便于读数，如图102甲所示。当v1作电流表时，因为v1电阻较小，所以v1示数就相应大点，这样为便于两表读数，也要使v2读数适当大点，故v2跨接在rx和v1两端，如图1032乙所示。对图102甲，由欧姆定律及总电流等于各并联电路电流之和可知，即rx=对图102乙，由欧姆定律及并联电路电压相等可知u1= u2，即rx=。连线如图103例2（03全国理综）用伏安法测量电阻的阻值r，并求出电阻率，给定电压表（内阻约为50k）、电流表（内阻约为40）、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻（约为250）及导线若干。（1） 画出测量r的电路图。（2）图104中的4个点表示实验中测得的6组电流i、电压u的值，试写出根据此图求r值的步骤： 。求出的电阻值r= 。（保留3位有效数字）（3）待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图105甲、乙所示，由图可知其长度为 ，其径为 。（4）由以上数据可求出= 。（保留3位有效数字）解析 由于待测电阻与电流表比较接近，远小于电压表内阻，因此采用电流表外接法。滑动电阻器接成限流式或分压式均可以。如图1036中的甲和乙。由r=，得=8.64102m。答案：（1）如图106（2）作ui直线，舍去左起第2个点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布直线两侧。求该直线的斜率k，则r=k=229（221237均为正确）（3）8.00103m，1.94103m（4）8.64102m。例3（04上海）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（i和u分别表示小灯泡上的电流和电压）i（a）0.120.220.290.340.380.420.450.470.490.50u（v）0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）在图107左边框中画出试验电路图，可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围010）、电源、小灯泡、电键、导线若干。（2）在图107右边图中画出小灯泡的ui曲线。（3）如果上题实验中测得电池的电动势是1.5v，内阻是2.0。问：将本题中的小灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需要作图，可以直接画在第（2）小题的方格图中）解析 要做出小灯泡的ui曲线，电压必须从零开始连续调节，所以滑动变阻器需用分压式接法，小灯泡电阻较小所以电流表采用外接法，见图108。做小灯泡的ui曲线时要先描点，用平滑的曲线将尽量多的点连在曲线上，连不上的尽量分布在曲线两侧，如图109。第（3）问括号内的文字就是解题的提示，认真读后就会找到解题思路。作出u=eir的图线如图109，图1010为小灯泡和电源串联电路，当通过电源的电流为0.35a时，流过小灯泡的电流也为0.35a，从图线可以看出此时小灯泡的工作电压为0.80v ，因此小灯泡的实际功率为p=ui=0.28w。答案：（1）见图108（2）如图108（3）0.28w【常见误区】1不能正确选择仪器设计电路。主要表现在：不能根据题意选择合适的仪器，不能进行合理的电路设计，如电流表的内外接法、滑动变阻器的分压和限流接法等。2不能灵活应用伏安特性曲线主要表现在对伏安特性曲线的物理意义不了解，不能进行相关的计算。如例题3中，很多同学就不理解两图线交点的意义，不能灵活应用。【基础演练】1用伏安法测量某一电阻rx阻值，现有实验器材如下：待测电阻rx（阻值约5 ，额定功率为1 w）；电流表a1（量程00.6 a，内阻0.2 ）；电流表a2（量程03 a，内阻0.05 ）；电压表v1（量程03 v，内阻3 k）；电压表v2（量程015 v，内阻15 k）；滑动变阻器r0（050 ），蓄电池（电动势为6 v）、开关、导线。为了较准确测量rx阻值，则 （ ）a电流表应选a1，电压表应选v1，滑动电阻器不可用限流式接法b电流表应选a1，电压表应选v1，滑动电阻器可用限流式接法c电流表应选a2，电压表应选v1，滑动电阻器不可用限流式接法d电流表应选a1，电压表应选v2，滑动电阻器可用限流式接法1k 100 10 1off2.5 10 50 250 500 2.550ma10010150010250v+v图1图10112多用电表表头的示意图如图1011。在正确操作的情况下： 若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，需要换档，换档后是否重新调零？无论用多用电表进行何种测量（限于直流），电流都应该从色那个表笔经那个插孔流入电表？ （ ）a不重新调零，红，正b重新调零，黑，正c重新调零，黑，负d重新调零，红，正3用p=u2/r求出“200v 40w”电灯泡电阻为1210，用多用表欧姆档测得其电阻只有90，下列说法中正确的是 （ ）a两个电阻值相差悬殊是不正常的，一定是测量时读错了数b两个阻值不同是正常的，因为欧姆表测电阻的误差大c两个阻值相差悬殊是不正常的，可能是出厂时把灯泡的功率写错了d两个阻值相差悬殊是正常的；1210是正常工作状态（温度很高）的电阻值，90是常温下的阻值 4从下面给定的器材中选出适当的实验器材（有些器材的阻值是大约值，有些器材的阻值是准确值）。设计一个测量阻值rx约为250的电阻的电路，要求便于操作，方法简捷，要尽可能提高测量的精度。电流表a1，量程3ma，内阻ra1350电流表a2，量程300a，内阻ra2300电流表a3，量程100a，内阻ra3500电压表v1，量程10v，内阻rv1=15k电压表v2，量程3v，内阻rv2=10k滑动变阻器r1，全阻值50，额定电流为1a滑动变阻器r2，全阻值500，额定电流为1a电池组，电动势3v，内阻很小但不能忽略开关及导线若干测量电路中电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 （填代号）画出测量rx的电路图。在所测量数据中选一组数据计算rx，计算表达式rx= ，表达式中各符号表示的意义是 5实验室给定的仪器有：5v量程的电压表（内阻约50k）量程100ma的电流表（内阻约40）、电阻箱r2、电源e，滑线变阻器r1、电键及导线若干。其同学为研究流过导体的电流强度与导体的电阻的规律，做了如下探究：保持电阻箱两端的电压不变改变电阻箱的阻值，测出流过电阻箱的电流，实验时电阻箱的阻值依次选为40、50、60、75、100。图17甲乙图1012a现有两种备选电路，示于图1012甲和乙。图 合理，另一电路不合理的理由是 。b该同学选择合适的电路后，测得的数据如下表。r2/40506075100i/ma7560504030v2a1rxr14题图该同学处理数据的步骤如下，请完成下列两空以 为横轴，i为纵轴，根据所测数