【走向高考】2012年高考物理总复习 第七章 第4讲 实验（一）测定金属的电阻率实验

用心 爱心 专心1 第第 7 7 章章 第第 4 4 讲讲 一 选择题 1 测定金属的电阻率 实验中 以下操作中错误的是 A 用米尺测量金属丝的全长三次 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内接线路 多次测量后算出平均值 D 实验中保持金属丝的温度不变 答案 AC 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 电压表对它分流作用很小 应采用电流表 外接法 故 AC 操作错误 二 非选择题 2 2010 湘潭 在测定金属丝电阻率的实验中 如图甲所示 用 螺旋测微器测得金属丝的直径d mm 如图乙所示 用多用电 表的 1 欧姆挡 调零后测得金属丝阻值R 若实验中 测出金属丝的长度为L 则该金属丝电阻率的表达式 用 符号表示 答案 0 730 8 0 Rd2 4L 解析 用螺旋测微器读出金属丝的直径d 0 5mm 23 0 0 01mm 0 730mm 从多 用电表中读出电阻为 8 0 根据R 知 L S L d 2 2 Rd2 4L 3 2010 安徽马鞍山质检 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 的实线中 1 下面有四个电路图 你在实验中采用的电路图是 用心 爱心 专心2 2 在实验中得到的小灯泡的U I特性曲线是一条 线 填 直 或 曲 这表明小灯泡的电阻随温度升高而 填 增大 减小 不变 答案 1 D 2 曲 增大 解析 1 电流表应外接 变阻器应采用分压电路 选 D 2 小灯泡的灯丝是金属做的 金属的电阻率随温度的升高而增大 所以小灯泡的 U I特性曲线是一条曲线 这表明小灯泡的电阻随温度升高而增大 4 2010 广东茂名高三模拟 用图 a 中所给的实验器材测量一个 12V 5W 的小灯 泡在不同电压下的功率 其中电流表有 3A 0 6A 两挡 内阻可忽略 电压表有 15V 3V 两挡 内阻很大 测量时要求灯泡两端的电压可连续地从 0V 调到 12V 1 按要求在实物图上连线 2 测量时电流表的指针位置如图 b 所示 其计数为 A 答案 1 见解析中图 2 0 245A 解析 对于 12V 5W 的小灯泡其额定电流大约是I 5 12ARx RA 20 所以应选电 流表外接法 如图所示 解析 1 0 350 2 显然 G H 是唯一的必选器材 选电流表 估算的最大电流Imax 0 6A 选 A 选电压表 D 项电压表量程过大 由 6V 15V 1 2 5 知 电压表指针偏转范围 0 1 2 5 不足 1 3 误差较大 C 项电压表虽量 程小些 但我们可通过变阻器调控 使总电流在 0 3A 以下 这时 A 项电流表指针可接近半 偏 可见应选 C 选滑动变阻器 由上述所选电压表要求 滑动变阻器必须采用分压电路 应选 F 项变 阻器 显然 0 1000 的变阻器阻值太大 变化不明显 也不易操作 既可能烧坏电表 也会损坏本身 6 2010 兰州模拟 某同学测绘标有 4 8V 0 3A 小电珠的电功率随电压变化的图 象 要使小电珠两端电压从 0 到 4 8V 连续变化 为了使测量尽可能地准确 除了导线和开 关外 可供选择的仪器还有 A 电流表 量程 0 0 6A 内阻约为 1 用心 爱心 专心4 B 电流表 量程 0 3A 内阻约为 0 2 C 电压表 量程 0 6V 内阻约为 2k D 电压表 量程 0 15V 内阻约为 4 5k E 滑动变阻器 阻值范围 0 20 额定电流 2A F 滑动变阻器 阻值范围 0 2k 额定电流 0 5A G 电池组 电动势 6V 内阻约为 1 1 选用的器材代号为 2 画出电路图 3 根据实验测量的数据描出P U图线 如图所示 则小电珠在 1 5V 电压下的电阻值 R 答案 1 ACEG 2 如图所示 3 2 25 解析 1 根据小电珠的额定电压为 4 8V 额定电流为 0 3A 电流表选择A 电压 表选择 C 由于使小电珠两端电压由 0 至 4 8V 连续变化 应采用分压电路 滑动变阻器阻 值不宜太大 应选 E 2 小电珠正常发光时的电阻R 16 R RV 因此选用安培表外接电路 U I 4 8 0 3 电路如图所示 3 由图象可得小电珠在 1 5V 电压时功率为 1 0W 故此时小电珠的电阻为 R 0 25 U2 P 7 图 甲 为某同学测定额定电压为 2 5V 的小灯泡的I U图线的实验电路图 用心 爱心 专心5 1 根据电路图 将图 乙 中的实物连接成完整的实验电路 2 开关 S 闭合之前 图 乙 中滑动变阻器的滑片应该置于 选填 A端 B 端 或 AB正中间 3 已知小灯泡灯丝在 27 时电阻值约为 1 5 并且其电阻值与灯丝的热力学温度成 正比 热力学温度T与摄氏温度t的关系为T 273K t 根据图 丙 画出的小灯泡I U 特性曲线 估算该小灯泡以额定电压工作时的温度约为 保留两位有效数字 答案 1 见解析 2 A端 3 1 5 103 解析 1 如图 2 S 闭合之前 滑片应置于A端 3 由图象知 当U 2 5V 时 电流I 0 28A 电阻 R 9 由题知 电阻值与灯丝的热力学温度成正比 故有 U I 27 273 1 5 T 9 解得T 1800K t 1 5 103 8 2010 九江质检 现有两个电阻元件 其中一个是由金属材料制成的 它的电阻随 温度的升高而增大 而另一个是由某种半导体材料制成的 其电阻随温度的升高而减 小 现对其中一个元件R0进行测试 测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表 所示 I A0 200 450 801 251 802 813 20 U V0 400 600 801 001 201 501 60 1 根据表中数据 判断元件R0可能是由上述 材料制成的 并简要说明理 由 2 把元件R0接入如图所示的电路中 闭合开关后 电流表读数为 1 80A 已知电路中 电源的电动势为 3V 内阻不计 此时定值电阻R的电功率 W 3 请根据表中数据在图甲中作出I U图线 为了求出通过该元件R0的电流I与电压 U间的具体关系式 请你适当选取坐标轴 将表中有关数据进行适当计算 在图乙中作出 用心 爱心 专心6 线性图线 并求出I和U之间的具体关系式 答案 1 见解析 2 3 24 3 I 1 25U2 解析 1 半导体 随着电压增大 即元件R0的发热功率增大 对应电压与电流的 比值减小 即电阻值减小 符合半导体材料的性质 2 由表中数据可知 当电源为 1 8A 时 U0 1 2V 定值电阻两端的电压 UR U U0 1 8V 则定值电阻消耗的功率P URI 3 24W 3 I U图线如图 a 所示 根据I U图的形状可以猜想I与U2成线性关系 如图 b 所示 从图 b 可得直线的斜率为 1 25 所以I 1 25U2 9 2010 淄博 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 待测小灯泡上标有 3V 1 5W 的字样 测量小灯泡两端的电压和小灯泡的电流时 备有如下器材 A 直流电源 3V 内阻可不计 B 直流电流表 0 3A 电阻约 0 1 C 直流电流表 0 600mA 内阻约 0 5 D 直流电压表 0 3V 内阻约 3k E 直流电压表 0 15V 内阻约 200k F 滑动变阻器 10 1A G 滑动变阻器 1k 300mA 除开关 导线外 为了完成该实验 需要从上述器材中选用的器材有 用序 号字母表示 若某同学用导线a b c d e f g和h连接的电路如图所示 电路中所有元器 件都完好 且电压表和电流表已调零 闭合开关后 若电压表的示数为零 电流表的示数 为 0 3A 小灯泡亮 则断路的导线为 用心 爱心 专心7 若反复调节滑动变阻器 小灯泡的亮度虽发生变化 但电压表 电流表的示数不能调 为零 则断路的导线为 下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的 根据表格中数据在方格纸上作出 该小灯泡的伏安特性曲线 U VI A 00 0 50 17 1 00 30 1 50 39 2 00 45 2 50 49 试估算当小灯泡两端电压为 2 2V 时 该灯泡的实际功率为 W 结果保留两位 有效数字 答案 ACDF h g 如图 1 0 1 1 用心 爱心 专心8 10 2010 湖北调研 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 步骤如 下 1 用游标为 20 分度的卡尺测量其长度如图甲 由图可知其长度为 mm 2 用螺旋测微器测量其直径如图乙 由图可知其直径为 mm 3 用多用电表的电阻 10 挡 按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻 表盘的示数 如图 则该电阻的阻值约为 4 该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R 现有的器材及其代号和规格如下 待测圆柱体电阻R 电流表 A1 量程 0 4mA 内阻约 50 电流表 A2 量程 0 10mA 内阻约 30 电压表 V1 量程 0 3V 内阻约 10k 电压表 V2 量程 0 15V 内阻约 25k 直流电源E 电动势 4V 内阻不计 滑动变阻器R1 阻值范围 0 15 允许通过的最大电流 2 0A 滑动变阻