《高考备考指南 理科综合 物理》课件-实验8

第八章实验八1．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示．图(a)所示读数为______mm，图(b)所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm.【答案】0.010(0.009或0.011也对)6.870(6.869或6.871也对)6.860(6.858～6.862)【解析】依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5mm以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图(a)读数为0.010mm，图(b)读数为6.870mm，故金属板的厚度d＝2．如图所示为某次实验中两电表的示数情况．则：电流表A的示数为______A，电压表V的示数为______V.【答案】0.37.53．(2017届河南二模)为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：A．电流表G，内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝6mAB．电压表V，量程为6VC．螺旋测微器，毫米刻度尺D．电阻箱R0(0～99.99Ω)E．滑动变阻器R(最大阻值为5Ω)F．电池组E(电动势为6V，内阻约为0.05Ω)G．一个开关S和导线若干乙(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用________(填“×1”或“×100”)挡．进行一系列正确操作后(2)把电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R0＝________Ω.((3)为了用改装好的电流表测量电阻丝Rx的阻值，请根据提供的器材和实验需要，将图乙中电路图补画完整．(4)测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d.电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U，电流表G的示数为I.请用已知量和测量量的字母符号，写出计算电阻率的表达式ρ＝________.【答案】(1)×1(2)1.21(3)见解析图(4)eq\f(πUR0d2,4LR0＋RgI)【解析】(1)因欧姆表不均匀，要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准，当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率较大，应选择“×1”倍率．(2)将电流表G与电阻箱并联改装成量程为0.6A的电压表，而电流表G(内阻Rg＝120Ω，满偏电流Ig＝6mA)，因此电阻箱的阻值应调为R0＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝eq\f(0.006×120,0.6－0.006)Ω≈1.21Ω.(3)由图甲所示可知，待测电阻阻值为15×1Ω＝15Ω，电压表内阻很大，约为几千甚至几万欧姆，电压表内阻远大于电流表内阻，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为5Ω，远小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示．(4)由电阻定律可知，电阻R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2)则电阻率ρ＝eq\f(πd2R,4L).根据欧姆定律得R＝eq\f(UR,IR)＝eq\f(U,\f(R0＋Rg,R0)I)＝eq\f(UR0,R0＋RgI)电阻率ρ＝eq\f(πUR0d2,4LR0＋RgI).4．(2017届湖南模拟)某同学要测定某金属丝的电阻率．金属丝的电阻大约为5Ω.(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径d，读数如图甲所示．则直径d＝_______mm；(2)为了测定金属丝的电阻，实验室提供了以下器材：A．电压表0～3～15V，内阻约为10kΩ或50kΩB．电流表0～0.6～3A，内阻约为0.05Ω或0.01C．滑动变阻器，0～10ΩD．滑动变阻器，0～100ΩE．两节干电池F．电键及导线若干①该同学将选定的实验器材连接成如图乙所示的电路．该实物连接中存在的错误有：____________________________________.滑动变阻器应选用________(填前面的字母代号)．(3)将错误电路连接改正后，闭合开关，调节滑动变阻器，测量多组电压、电流的值，作出I－U图像如图丙所示．由图像求得金属丝的电阻为________Ω.若测得金属丝的长为1m，则金属丝的电阻率ρ＝________Ω·m.由于电表连接问题导致电阻率的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)【答案】(1)0.870(2)电流表采用内接法、滑动变阻器阻值全部接入电路，滑动变阻器没有采用分压接法C(3)4.172.53×10－6小于5．(2017届莆田校级模拟)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时电阻值与长度的关系，选取一根乳胶管，里面灌满了稀盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱X(电阻约为2kΩ)．实验室中还提供如下实验器材：A．电压表V(量程4V，电阻约为4.0kΩ)B．电流表A1(量程100mA，电阻RA1约为5Ω)C．电流表A2(量程2mA，电阻RA2约为50Ω)D．滑动变阻器R1(0～40Ω，额定电流为1E．滑动变阻器R2，最大阻值1kΩE．锂电池(电动势标称值为3.7V)F．开关S一只，导线若干(1)为了测定盐水柱X的阻值，该小组同学设计了如图甲所示的电路图．则电流表应该选择______(填“A1”或“A2”)，滑动变阻器应该选择______(填“R1”或“(2)为探究导电溶液的电阻在体积V相同时，电阻值与长度的关系，该小组同学通过握住乳胶管两端把它均匀拉长改变长度．多次实验测得稀盐水柱长度L、电阻R的数据如下表：实验次数123456长度L/cm20.025.030.035.040.045.0电阻R/kΩ1.32.13.04.15.36.7①为了定量研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图乙所示的图线．横坐标表示的物理量是________．②该小组同学根据①作出的图线求得斜率为k，测得导电溶液的体积为V，则电阻率ρ＝________.【答案】(1)A2R1(2)①L2②kV【解析】(1)通过盐水的最大电流约为I＝eq\f(E,R)＝eq\f(3.7,2000)A＝0.00185A＝1.85mA；则电流表可选：电流表A2(量程2mA，电阻RA2约为50Ω)．为了便于操作，滑动变阻器应选最大值较小的R1：最大阻值40Ω.(2)在实验过程中，盐水的体积V保持不变．因V＝SL，则有盐水的横截面积S＝eq\f(V,L)，盐水的电阻R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L2,V)，由此可知，电阻R与L2成正比．横坐标表示的物理量是L2，所以斜率k＝eq\f(ρ,V)，所以ρ＝kV.6．某课题小组通过实验测量河水的电阻率．现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个可移动圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、直尺、待测的水样品．电路器材如表一所示，他们用伏安法多次测量的数据如表二所示(为实验处理方便，实验时每次都把电流表示数调到相同)，实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图甲所示．表一器材编号器材名称规格1电流表200μA，内阻约10Ω2电压表12V，内阻约100kΩ3电池组12V，内阻不计4滑动变阻器10Ω15开关6导线若干7定值电阻100Ω表二序号水柱长度/cm电压表示数/V电流表示数/μA110210022041003306100440810055010100(1)玻璃管内径d的测量值为________cm.(2)根据表一器材和表二数据确定测量电路中电流表应该________(填“内接”或“外接”)，电路的连接方式应该采用________(填“分压电路”或“限流电路”)．(3)用计算出的水柱长度L与水柱电阻R在图乙中描点，画出R－L图像(要求标出坐标轴的物理量、单位和对应的数值)．(4)计算出所测河水的电阻率为________Ω·m.【答案】(1)2.26(2)内接分压电路(3)如解析图所示(4)80.2【解析】(1)由游标卡尺直接读数得玻璃管内径为2.26(2)电流表内阻远小于电压表内阻，故电流表采用内接法，待测电阻很大，滑动变阻器阻值较小，为操作方便，应该采用分压电路．(3)由表二中数据可以计算出不同长度水柱的电阻，