2016届高三物理一轮复习课时训练第4讲试验一测定金属的电阻试验二描绘小灯泡的伏安特性曲线

1、第一部分第七章第4讲一、选择题“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(2014云南统一检测)某同学要测量一段电阻丝的电阻率，电阻丝电阻约为4Q,可提供的实验器材有：A.电流表G,内阻Rg= 120

2、Q,满偏电流Ig=3mAB.电流表A,内阻约为0.2 Q量程为00.6AC.螺旋测微器D.电阻箱(09 999 Q, 0.5A)E.滑动变阻器 R(10Q, 1A)F.电池组(3V,0.05 9G.电阻丝RxH. 一个开关和若干导线该同学进行了以下操作：(1)用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。螺旋测微器的示数如图，则本次测量所得电阻 丝的直径为 mm ;(2)设计实验电路。上图虚线框中所示为他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画 完整；(3)测量并计算电阻率。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某位置，当电阻箱阻值为R0时，电流表G的示数为Ii,电流表A的示数为12。若电阻丝长度用 L表示，电

3、阻丝直径用 d 表示，则电阻率的表达式为 p=。(用相关字母表示)答案(1)1.269(1.267 1.270 均可)(2)如图(滑动变阻器用分压式接法也对).2.id 11 RgR0 i4LI2A.直流电源3V(内阻可不计)B.直流电流表03A（电阻约0.1 9C.直流电流表0600mA（内阻约0.5 9D.直流电压表03V（内阻约3k Q）E.直流电压表015V（内阻约200k 0F.滑动变阻器10 0、1AG.滑动变阻器1k 、300mA,2.元 I1 Rg(1)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 号字母表示)(2)利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲

4、线，要求测量多组实验数据，请 你在虚线框内画出实验原理电路图，并将图中实物连接成实验电路图。(3)下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上作出 该小灯泡的伏安特性曲线。U/VI/A000.50.171.00.301.50.392.00.452.50.49(4)试估算当小灯泡两端电压为2.2V时，该灯泡的实际功率为 Wo (结果保留2位有效数字)答案(1)ACDF (2)见解析(3)见解析 (4)1.0解析(1)电源只有一个所以要选 Ao I = P= 15A = 500mA ,电流表选Co待测小灯泡上U 3标有3V,1.5W”的字样，说明灯泡的额定电压为3V,而E

5、的量程太大，读数误差大，选 D。要求测量多组实验数据，说明滑动变阻器要用分压式，为了控制电路方便，要选总阻值小的滑 动变阻器，故选F。(2)滑动变阻器采用分压式，灯泡电阻小用外接法，故电路图如图所示。(3)取合适的标度，用平滑的曲线连接这些点，勿用折线连接。J/A(4)在图上读出电压 U = 2.2V时电流|=0.47A,根据P = UI可得P=1.0W。(2013江西师大附中、临川一中联考 )某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率p,步骤如下：(1)用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图甲可知其长度为 mm； 用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为mm；用多用电表的

6、电阻“X 10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为 Q。图甲图乙图内(2)该同学想用伏安法更精确地测量待测圆柱体电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:A.金属丝L,长度为L0,直径为DB.电流表A1,量程1mA,内阻1= 375口C.电流表A2,量程500(1 A,内阻2= 750QD.电压表V,量程10V,内阻10k E.电阻R1,阻值为100白，起保护作用F.滑动变阻器R2,总阻值约20aG.电池E,电动势1.5V,内阻很小H.开关S、导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在虚线框中画出测量的电路图，并 标明所用器材的代号。(3)若该

7、同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为p=Q m。（保留2位有效数字）答案（1）50.15 4.700 220 （2）如图所示（3）7.6X10解析（1）游标卡尺的读数为（50+0.05X 3）mm = 50.15mm,螺旋测微器的读数为（4.5 +0.01 x 20.0）mm = 4.700mm ,多用电表的读数为 22.0 X 10 = 220 d（2）电池E的电动势1.5V,若选择量程10V的电压表V,测量误差大，可以选择已知内阻的电流表当做电压表使用，因电流表A2的内阻较电流表 A1大，电流表A1与待测圆柱体电阻串联测电流，电流表 A2当

8、做电压表使用。滑动变阻器R2的总阻值相对待测圆柱体电阻较小，采用分压式连接，但电流表A2的满偏电压为 750X 500X 10-6V= 0.375V,而分压式输出最大电压为1.5V,需要串联保护电阻分压，其电路如图所示。（3）由电阻定律得电阻率p= RS= 7.6X 10 2Q - m（2014北京石景山区一模）小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大，某同学利用实验探 究这一现象。所提供的器材有：代号器材规格A电流表（A1）量程00.6A,内阻约 0.125 QB电流表（A2）量程03A,内阻约0.025 QC电压表（V1）量程03V,内阻约3k QD电压表（V2）量程015V,内阻约15kQE滑

9、动变阻器（Ri）总阻值约10 aF滑动变阻器（R2）总阻值约200 QG电池（E）电动势3.0V,内阻很小H导线若吓，电键 K该同学选择仪器，设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据;I/A00.120.210.290.350.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）请你推测该同学选择的器材是：电流表为 ,电压表为 ,滑动变阻器 为。（填写器材代号）（2）请你推测该同学设计的实验电路图并画在图甲的方框中。甲/A请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I U曲线。（4）若将该小灯泡直接接在电动势是1.5V,内

10、阻是2.0皿电池两端，小灯泡的实际功率为Wo答案(1)A C E (2)见解析（3）见解析(4)0.28解析根据表格中数据可知，选量程是0.6A的电流表、量程是3V的电压表；因为电流和电压从零开始调节， 所以滑动变阻器用分压接法，滑动变阻器选用阻值较小的 E。小灯泡灯丝内阻远小于电压表内阻，故电流表外接。电路图如甲图。甲乙根据给出的数据，描点可得该电学元件的伏安特性曲线如图乙曲线所示。在图乙中作出 电池（1.5V,2.0。的伏安特性曲线，与小灯泡的 I U曲线交于（0.35A,0.8V）的点，即此时小灯泡的实际功率 P= IU = 0.28W。（2014淄博质检）在“测定金属的电阻率”实验中，

11、所用测量仪器均已校准。待测金属 丝接入电路部分的长度约为50cmo用螺旋测微器测量金属丝的直径为0.397mm o（1）用伏安法测金属丝的电阻 Rx。实验所用器材为： 电池组（电动势3V,内阻约为10、电 流表（内阻约0.1 0、电压表（内阻约3kQ）滑动变阻器 R（020Q,额定电流2A）、开关、导线 右干某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的 图（选填“甲”或“乙”

12、）。(2)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第 2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出 U-I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=Q (保留两位有效数字)。(3)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 填选项前的符号)。A . 1X10 2Q mB . 1X10 3Q mC. 1X10 %D . 1 X 10 % m(4)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正 确的选项是 (有多个正确选项)。A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差

13、属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案(1)甲(2)如图所示 4.4(4.34.7均正确)(3)C (4)CD解析(1)由记录数据知，若采用乙图限流电路，则当 U = 0.10V, I = 0.020A时，滑动变阻器须串入的电阻约为144 大于滑动变阻器的最大阻值 20 Q,所以实验中滑动变阻器R应采用分压式连接，故他们采用甲图电路。(2)UI图线见答案，求出图线斜率即Rx的阻值。_ l e, (3)Rx= g 则Scp i RxRx- 1.0X10 6q .m(4)系统误差是实验原理、实验方法

14、不完善、测量工具不精密等因素造成的误差。偶然误差是人为、环境等偶然因素造成的误差。故读数引起的误差属偶然误差，而电表的内阻引起的误差是系统误差，A、B选项错误；把电表内阻计算在内，完善了实验方案，可消除这一因素引起的系统误差，C选项正确；用多次测量求平均值的方法或U-I图象法，可减小偶然误差，D选项正确。(2014哈尔滨质检)在一次探究小灯泡的伏安特性曲线的实验中，所用器材有：灯泡L,量程恰当的电流表 A和电压表V,直流电源 巳 滑动变阻器R,开关S,要求灯泡两端电压从 零开始变化。(1)图甲所示为某同学已连接的实物电路，经检查，发现电路中缺少一根导线，请你帮助 他找到这根线的位置，并画在图甲

15、中；(2)若该同学在如图甲所示状态完成了最后一根导线的连接，请指出其中仅有的两个不当 之处：(3)电路连接正确后，分别测得两只灯泡Li、L2的伏安特性曲线，如图乙中I和n所示，然后将灯泡Li和L2与电组(电动势和内阻均恒定)连成图丙所示的电路。多次测量后得到通 过Li和L2的电流平均值分别为 0.30A和0.60A。请根据以上结果，在图乙中画出该电池组路 端电压和干路电流的关系曲线。(4)由该曲线可以得知电池组的电动势为 V ,内阻为 Q结果取两位有效数 字)答案(1)如图甲所示(2)滑动触头P应拨至b端开关应处于断开状态进行连线(3)如图乙所示(4)4.0 4.5 1.42.2解析(1)电源正极没有接出导线，正确的电路图如答图甲所示。(2)从实验安全的角度考虑，本实验的两个不当之处为：开关应处于断开状态进行连线；为了保护电路，滑动变阻器滑片P应拨至b端。(3)Ii=0.3A时由乙图中I图线知对应电压 Ui为3.5V, I2=0.6A时由乙图中H图线知对应电压U2=3V,即知道路端电压随电流变化图线的两个点，在 U-I坐标系中过这两点作直线，如答图乙所示。4.2V。(4)由图线的斜率可知电源内阻为 1.7 0由图线的纵截距可知电源电动势为4LI2