高考物理一轮复习实验测定金属的电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线含解析

1、教科版高中物理必修高考必刷知识点及题库实验：测定金属的电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线小题狂练Q4小题是基础练小题提分快1.2019广东省汕头市潮南实验学校摸底测定一卷阻值约为30的金属漆包线的长度，实验室提供下列器材：A.电流表A:量程0.6A内阻R约为20QB.电压表V：量程15V,内阻口约为4kQC.学生电源E:可提供20V直流电压D.滑动变阻器R:阻值范围010aE.滑动变阻器R2:阻值范围0500QF.电键S及导线若干(1)为了较准确地测量该漆包线的电阻，滑动变阻器应选择(选填"1”或“2")，并将图1方框中的电路图补画完整.教科版高中物理必修高考必刷知识点及题库(

2、2)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的示数如图2和图3所示,则电压表的读数U为V,电流表的读数I为A(3)已知这种漆包线金属丝的直径为d,材料的电阻率为p,则这一卷漆包线的长度L(用U、I、d、p表布).，”一一一一兀d2U答案：R1电路图见解析(2)13.50.46币解析:(1)题目中给出的电源电压为20V,而给出的电压表量程为15V,为了便于控制，采用滑动变阻器分压接法，故滑动变阻器选最大阻值较小的D;由于电流表的内阻与漆包线的阻值相差不多，测量电路应用电流表外接法，电路图如图所示；(2)电压表量程为15V,故最小分度为0.5V,读数为13.5V,电流表量程为0.6A,最

3、小分度为0.02A则读数为0.46A;(3)由电阻公式可知：R=U=pL,得漆包线的长度1=/?1sd24pI兀22. 2019河北省名校联盟一测冬春季节降水量少，广东沿海附近江河水位降低，涨潮时海水倒灌，出现所谓的“咸湖”现象，因此沿海地区城市自来水的离子浓度增高，水质受到影响，为了研究“咸湖”出现的规律，某同学设计了一个检测河水电阻率的实验，他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和钳电极，如图1所示，两电极相距L=0.314mi其间充满待测的河水，安装前他用如图2所示的游标卡尺测量玻璃管的内径，结果如图3所示，他还选用了以下仪器：量程15V、内阻约300kQ的电压表；量程300dA内阻约

4、50Q的电流表；最大阻值为1kQ的滑动变阻器；电动势E=12V、内阻r=6Q的电池，开关一只以及导线若干.图4坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的8个点表示他测得的电流I、电压U的值，根据以上材料完成以下问题.导线|橡胶塞L玻璃管电槌812 E用工卜钻卜|巾出"即" 0510 15 2D图3导汨7胶塞(1)测量玻璃管的内径时，应将图2中游标卡尺的AB、C三部分中的与玻璃管内壁接触(填代号).(2)玻璃管的内径d=mm(3)图5中的实物仪器有一部分已连线，将其他部分连接成能测出图4数据的实物连接图.(4)河水的电阻率p=(结果保留两位有效数字).答案：(1)A(2)5.50(

5、3)见解析(4)7.6Q-m解析：（1）根据游标卡尺的使用方法可知，测量玻璃管内径时，应用题图2游标卡尺的A部分与玻璃管的内径接触.（2）游标卡尺读数为d=5m/10X0.05mrm5.50mn（3）在测量水柱的电阻时，滑动变阻器应用分压式接法，由题给数据知水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用内接法，实物连线图如图1所示.（4）在坐标图中画出UI图线如图2U8口兀d2所示,LR= Pg可解得兀P =4L2X1X105Q - m= 7.6 Q - m4X0.314由U-1图象可求出水枉电阻R=jy=80x106Q=1X10，再根据S=及3. 2019江苏省苏州调研某实验小组在“测定金属丝的

6、电阻率”的实验过程中:（1）小组同学正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，则它们的读数依次是mmAV.国甲（2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010Q,电流表内阻约几欧，电压表内阻约几十千欧，电源为干电池组（不宜在长时间、大功率状况下使用），电源电动势E=4.5V,内阻较小，则A、B两电路图中，（选填字母符号）电路为本次实验应当采用的电路，但用此电路测量的金属丝电阻会偏（选填“大”或“小”）.(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值2.0，那么能准确测量出金属丝电阻R的电路应是两电路图中的(选填字母代号)，使用该电路实验时，电流表示数为I、电压表示数为U,则

7、金属丝电阻R=(用题中字母代号表示).U答案：(1)0.999(0.9981.000)0.422.27(2.252.29)(2)A小(3)B-j-Rx解析：(1)螺旋测微器固定部分为0.5mm可动部分可估读为49.9X0.01mm故读数为：0.5mm-49.9X0.01mm=0.999mm电流表量程为0.6A,则最小刻度为0.02A,故读数为0.42A;电压表量程为3V,最小刻度为0.1V,故读数为2.27V.(2)因电源不能在大功率下长时间使用，则本实验中滑动变阻器应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的阻值约为5Q,故采用电流表外接法误差较小；在实验中电压表示数准确，

8、但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小.所以选A电路，此电路测量的金属丝电阻会偏小.(3)因已知电流表内阻的准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，故应选B电路；待测电阻及电流表的总电阻R总UU=-,则待测电阻R=Re、-R=7R.4. 2019四川省龙泉一中模拟要测量某种合金丝的电阻率.(1)若合金丝长度为L,直径为D,阻彳1为R,则其电阻率p=.用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数为mm(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图，&是单刀双掷开关.根据原理图在图丙中将实物图补充完整.（3）闭合S,当&处于位置a时，电压表和电流表的示数分别

9、为Ui=1.35V,Ii=0.30A；当&处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U2=0.92V,I2=0.32A.根据以上测量数据判断，当&处于位置（选填"a”或"b”）时，测量相对准确，测量值RX=Q（结果保留两位有效数字）.、兀RD2答案：0）二4n"SO（2）实物图见解析（3）b2.9LL“rD解析：（1）合金丝电阻：R=pp，则电阻率：p由题图甲可知，SD24L其读数为:0.5 m/ 15.0X0.01mm= 0.650 mnp (2)实物图如图所示;（3）根据I品百=了二：.92=0.32,而坐J3：；：30=0.07,可知，电压表变

10、化较大，电流表内阻影响1.35Ii0.300.92较大，因此电流表必须外接，即S2处于位置b,根据欧姆定律，则有：R=t记a=2.9Q.0.325. 2019山西省忻州一中模拟要测绘一个标有“3V1.5W的小灯泡的伏安特性曲线，备有下列器材：A.电压表（量程3V,内阻约6kQ）;B.电压表（量程15V,内阻约30kQ）;C.电流表（量程0.6A,内阻约0.5）;D.电流表（量程3A,内阻约0.1）;E.滑动变阻器（阻值范围05）;F.滑动变阻器（阻值范围0100）;G直流电源（3V,内阻不计）；H.开关、导线若干.（1）要求多次测量并使电压表读数从零开始连续可调，上述器材中电压表应选用;电流表

11、应选用;滑动变阻器应选用.（以上均填写器材前字母）（2）请将图甲中的实物电路图用笔画线代替导线补充完整.图甲(3)图乙为某同学根据正确的实验电路所测的几组数据画出的UII图象，图象是一条曲线而不是直线的原因是;从图象中可求得小灯泡电压为1.8V时小灯泡的实际功率为W图乙答案：(1)ACE(2)实物图连接见解析(3)小灯泡的电阻会随温度的升高而增大0.72解析：(1)灯泡额定电压为3V,故电压表应选择3V量程的A;由P=U可知，I=p=5IU3A=0.5A,故电流表应选择C;本实验要求电流从零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，故滑动变阻器应选用最大阻值较小的E.(2)本实验采用滑动变阻器分压接

12、法，同时因灯泡内阻较小，故应选用电流表外接法；如图所示.(3)灯泡电阻随温度的升高而增大，因此图象为曲线；当电压为1.8V时，电流为0.4A,则功率P=UI=1.8X0.4WW0.72W6. 2019河北省承德二中模拟某同学描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验器材有:电压表侬：量程为3V,内阻为3kQ电流表：量程为0.6A内阻约为2Q定值电阻R:阻值为1kQ小灯泡L:额定电压为3.8V滑动变阻器R：阻值范围为010a电池E:电动势为6V开关S,导线若干.该同学按如图甲所示的电路进行实验，通过正确实验操作和读数，得到了几组电压表的示数和电流表的示数，部分数据如下表:电流(A电压(V)0.0850.15

13、50.2120.2350.2780.3150.170.601.201.502.102.70(1)当电压表示数为1.20V时，小灯泡两端的电压为V.(保留三位有效数字)(2)在图乙中画出小灯泡的伏安特性曲线.若把这个小灯泡与电动势为3V、内阻为10Q的干电池连接成闭合电路，此时小灯泡的电阻为实际功率为VW_(结果保留两位有效数字)答案：(1)1.60(2)见解析(3)6.60.21解析：(1)由题图甲可知，电压表与定值电阻串联后并联接在灯泡两端，则灯泡的实际电压为电压表两端电压与定值电阻两端电压之和，则可知U=UV(RV+R)=工乌X(3+1)Vrv3=1.60V;(2)根据表中数据利用描点法可

14、得出对应的IU图象，如图所示；(3)若把这个小灯泡与电动势为3M内阻为10Q的干电池连接成闭合电路，电池的路端电压与灯泡两端的电压相等，作出电源的伏安特性曲线，则两图线的交点表示灯泡的工作点，由图可知，U1.18灯泡的电压为1.18V,电流为0.18A;由欧姆定律可知，灯泡内阻R.=-=-7TQ=6.6I0.18灯泡的功率P=UI=1.18X0.18W=0.21W课时测评。4综合提能力课时练赢高分1.2018全国卷出一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R的阻值，图中R为标准定值电阻(R0=20.0);©可视为理想电压表；Si为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变

15、阻器.采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线；阳1*1(b)(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S;(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表的示数U;然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数必(4)待测电阻阻值的表达式R=(用R、U、L2表示).(5)重复步骤(3),得到如下数据：12345U/V0.250.300.360.400.44U/V0.861.031.221.361.49U2Ui3.443.433.393.403.39Q.(保留1位小数)(6)利用上述5次测量所得U2的平均值，求得R=Ui答案：(1)实物连线如图

16、&TR（6）482解析：（1）根据原理图，沿电流的流向依次连接.先将E、RS1连接起来，组成闭合回路.将R、R与R连接起来.将I®.&与R连接起来.（4）由于为理想电压表，故S接1、或接2时流过R、R的电流相等.根据部分电路欧姆定律和串联电路的特点得U1U2R=R+RX解得R=件-1R（6）将各次的3代入R=伴1A得UiUiRi=48.8QR<2=48.6QR3=47.8QR<4=48.0QR5=47.8QL小丁/士口门Ri+R<2+R<3+Rj4+R（5然后求平均值，即R=48.2Q.52. 2018全国卷I某实验小组利用如图（a）所示的电路

17、探究在25c80c范围内某热敏电阻的温度特性.所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻R,其标称彳1（25C时的阻值）为900.0;电源E（6V,内阻可忽略）；电压表（量程150mV;定值电阻R（阻值20.0）,滑动变阻器R（最大阻值为1000）;电阻箱R（阻值范围0999.9Q）;单刀开关S1,单刀双掷开关S2.图实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0C.将S2与1端接通，闭合S,调节R的滑片位置，使电压表读数为某一值Ub;保持R的滑片位置不变，将R置于最大值，将S2与2端接通，调节R,使电压表读数仍为U0;断开S,记下此时的的读数.逐步降低温控室的温度t,

18、得到相应温度下R2的阻值，直至温度降到25.0C.实验得到的R2t数据见下表.t/C25.030.040.050.060.070.080.0RQ900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：在闭合Si前，图（a）中R的滑片应移动到（填“a”或"b”）端;（2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并作出R2-t曲线；图(b)20.0 40.0 W.0S0.0 300.0图(c)（3）由图（b）可得到Rt在25c80c范围内的温度特性.当t=44.0C时，可得R=Q;（4）将R握于手心，手心温度下R的相应读数如图（c）所示，该读数为Q,则手心

19、温度为C.答案：（1）b（2）如图所示1000800600200（3）450（4）620.033.0解析：（1）闭合开关S前，应让滑片移动到b端，使滑动变阻器连入电路的阻值最大.（3）由图象可知t=44.0C时，电阻的阻值为450Q.（4）由图（c）可得电阻箱阻值为620.0由图象可得温度约为33.0C.3. 2019吉林省长春一测为了测量某待测电阻R的阻值（约为30Q）,有以下器材可供选择：电流表Ai（量程为050mA内阻约为10）;电流表A（量程为03A,内阻约为0.12）;电压表Vi（量程为03V,内阻很大）；电压表W（量程为015V内阻很大）；电源E（电动势约为3V,内阻约为0.2）;

20、定值电阻R（20允许最大电流为1.0A）;滑动变阻器R（010允许最大电流为2.0A）;滑动变阻器R2（01kQ,允许最大电流为0.5A）;单刀单掷开关S一个，导线若干.根据以上器材设计电路，要求测量范围尽可能大、测量精确度高.电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选（填写器材符号）.（2）请在虚线框内画出测量电阻R阻值的实验电路图（并在电路图中标出所用元件的对应符号）.（3）若电压表示数为U,电流表示数为I,则待测电阻R的表达式为R=UU答案：（1）AVR（2）如图所示（3）一Rq20也对）解析：（1）因电源电压约为3V,故电压表量程应选择03V,即选电压表V1；因待测电阻约为30Q,则电路中

21、的最大电流约为100mA,03A的电流表量程太大，应选用量程为050mA勺电流表，故选电流表A;根据题意可知，电路应采用分压式接法，滑动变阻器应选用最大阻值较小的R.（2）为了使测量范围尽可能大，同时为了提高实验的精确度，根据电压表和电流表量程、待测电阻阻值分析可知，需将定值电阻接入电路与待测电阻串联；U电压表的内阻很大，分流较小，故采用电流表外接法.（3）由欧姆定律可知R+R=1,可得UR=R.4. 2019江苏省南京调研图甲是用来测量某电阻丝（阻值约二十欧姆）材料的电阻率的电路图.实验中把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上，移动滑片改变接触点P的位置，可改变接入电路中电阻丝的长度.实验可供选

22、择的器材还有:器材编号器材名称规格与参数A电源E电动势3.0V,内阻未知B电流表A量程0100mA内阻约为5C电流表A量程00.6A,内阻约为0.2QD电阻箱R0999.9QE开关、导线实验操作如下：a.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；b.将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；c.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；d.接触点P在电阻丝上某位置时，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关，记录电阻箱的阻值R和接入电路的电阻丝长度l;e.改变接触点P的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏；重复多次，记录每一次电阻箱的阻值R和接入电路的电

23、阻丝长度l;f.断开开关，整理好器材，进行实验数据分析.(1)某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，d=mm(2)实验中电流表应选择(选填供选器材前的编号)；(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度l的数据，绘出了如图丙所示的R-1关系图线，图线在R轴的截距为R,在l轴的截距为10,那么电阻丝的电阻率表达式p=(用Ro、l0、d表本);(4)本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果(选填“有”或“无”)影响，这是因为.2答案：(1)0.730(0.7280.732均可)(2)B(3)+等(4)无见解析4l0解析：(1)螺旋测微器的读数为：d=0.5mrm-23.

24、0X0.01mm=0.730mm(2)电阻丝的电阻在二十欧姆左右，电源电动势为3V,则电路中的电流约0.15A,所以电流表应选B;(3)根据闭合电路欧姆定律：E=Ig(R+R+r+R1)，又R=匕，联立解得：R=9rSIgS%,由题图丙可知：=R,解得：P=2_Rd；(4)由(3)可知电流表的内阻对测量S12104104兀d电阻丝的电阻率无影响.5. 2019山西重点中学联考太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件.某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的IU特性.所用的器材包括：太阳能电池板，电

25、源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干.(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的(选填"a”或"b”).(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的IU图象.由图乙可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池板的电阻(选填“很大”或“很小”)；当电压为2.80V时，太阳能电池板的电阻为Q.(3)当有光照射时，太阳能电池板可视为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该太阳能电池板视为电源时的电动势为V;若把它与阻值为1kQ的电阻连接构成一个闭合电路，在该光照射情况下，该太阳能电池板的效率是%.(结果保留三位有效数字)答案：

26、(1)a(2)很大1000(3)2.8064.3(64.164.5之间均可)解析：(1)用题图甲中a电路可以在太阳能电池板上得到从零开始的电压，从而得到太阳能电池板的伏安特性曲线，故应选a.(2)由题图乙可知，当电压小于2.00V时，通过太阳能电池板的电流为零，故太阳能电池板的电阻很大；当电压为2.80V时，电流为2.80mA280V则太阳能电池板的电阻为R'=280：；03A=1000a.（3）UI图线纵轴截距表示电源电动势，太阳能电池板视为电源时的电动势为2.80V;若把它与阻值为1kQ的电阻连接构成一个闭合电路，则画出此电阻的UI图线与太阳能电池板的UI图线交于一点，读出U= 1

27、.80 V, I =1.80 mA该太阳能电池板的效率是IU1.80刀=t7tX100%«64.3%.IE2.806. 2019河南省豫南九校联考为测绘一个标有“4V2.4W的小电风扇（线圈电阻恒定）的U-1图线，电风扇两端的电压需要从零逐渐增加到4V,并便于操作，实验室备有下列器材：A.电1组（电动势为4.5V,内阻约为1Q）B.电压表（量程为06V,内阻约为4kQ）C.电流表A（量程为00.6A,内阻约为0.2Q）D.电流表A2（量程为03A,内阻约为0.05Q）E.滑动变阻器R1（最大阻值20，额定电流1AF.滑动变阻器的（最大阻值1750Q,额定电流0.3AG开关和导线若干（

28、1）实验中所用的电流表应选（选填"C'或"D'）,滑动变阻器应选（选填E”或“F”）.（2）请用笔画线代替导线将实物图（图甲）连接成符合这个实验要求的电路.（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数大于0.5V时电风扇才开始转动，小电风扇的UI图象如图乙所示，则电风扇的电阻为正常工作时的机械功率为W答案：（1）CE（2）见解析（3）2.51.5，一一、一P,一一一，、一，解析：（1）电风扇的额定电流I=U=0.6A从读数误差的角度考虑，电流表选择C,电风扇的电阻比较小，则滑动变阻器选择最大阻值较小的E时误差较小，调节也方便；（2）因为电压、电流需从零

29、开始测量，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻约6.67Q,远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，实物图的连接如图所示；（3）电压表示数小于0.5V时电风扇没转动，根据欧姆定律得R=U=需0=2.5，正常工作时电压为4V,根据图象知电流为0.6A则电风扇发热功率P'=0.36X2.5W0.9W则机械功率P"=（2.40.9）VW=1.5W甲7.有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示.此金属材料重12N,长约为30cmj电阻约为10.已知这种金属的电阻率为p,密度为p0.因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积

30、3,现有如下器材可选：A毫米刻度尺B.螺旋测微器C.电流表（0600mA,1.0Q）D.电流表（03A,0.1Q）E.电压表（03V,6kQ）F.滑动变阻器（0200.5AG滑动变阻器（010kQ,2A）H.蓄电池(6V,0.05Q)I.开关一个，带夹子的导线若干(1)除待测金属管线外，还应选用的器材有(只填器材前的字母).(2)在方框中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路.(3)实验中要测量的物理量有：;计算金属管线内部空间截面积S)的表达式为So=.答案：(1)ABCEFHI(2)如图所示p IL横截面边长a、管线长度L、管线两端电压Uk通过管线的电流Ia2-解析：(1)本实验需要用伏安法测量电阻，根据欧姆定律