2019高中物理 第二章 恒定電流 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定金屬的電阻率練習(xí) 人教版選修3-1

《2019高中物理 第二章 恒定電流 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定金屬的電阻率練習(xí) 人教版選修3-1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高中物理 第二章 恒定電流 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定金屬的電阻率練習(xí) 人教版選修3-1（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、初高中精品文檔 實(shí)驗(yàn):測(cè)定金屬的電阻率 知識(shí)點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)器材選擇與注意事項(xiàng) 1.(多選)在“探究決定金屬絲電阻的因素”的實(shí)驗(yàn)中,以下操作中錯(cuò)誤的是( ) A.用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲的全長(zhǎng),且測(cè)量三次,算出其平均值,然后再將金屬絲接入電路中 B.用螺旋測(cè)微器在金屬絲的三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑,算出其平均值 C.用伏安法測(cè)電阻時(shí)采用電流表內(nèi)接法,多次測(cè)量后算出平均值 D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變 2.在做“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)時(shí)?,需要對(duì)金屬絲的電阻進(jìn)行測(cè)量?,已知金屬絲的電阻值 Rx?約為?20Ω?.一位同學(xué)用伏安法對(duì)這個(gè)電阻的阻值進(jìn)行了比較精確的測(cè)量,這位同

2、學(xué)想使被 測(cè)電阻?Rx?兩端的電壓變化范圍盡可能大.他選用的器材為: 電源?E:電動(dòng)勢(shì)為?8V,內(nèi)阻為?1.0Ω?; 電流表?A:量程為?0.6A,內(nèi)阻約為?0.50Ω?; 電壓表?V:量程為?10V,內(nèi)阻約為?10kΩ?; 滑動(dòng)變阻器?R:最大電阻值為?5.0Ω?; 開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干. (1)根據(jù)上述條件,測(cè)量時(shí)電流表應(yīng)采用 (選填“外接法”或“內(nèi)接法”). (2)在下面的虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖. (3)若在上述實(shí)驗(yàn)中,電流表的示數(shù)為?I,電壓表的示數(shù)為?U,且電流表內(nèi)阻?RA?和電壓表內(nèi)阻?RV 均為已知量,用測(cè)量的物理量和電表內(nèi)阻計(jì)算金屬絲電阻的表達(dá)式為?Rx= .

3、 知識(shí)點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析 3.現(xiàn)在要測(cè)量一段電阻絲的電阻率ρ,電阻絲的阻值?Rx≈0.5Ω?,允許通過(guò)的最大電流為?0.5A. 現(xiàn)提供如下器材: 電流表?A(量程?0.6A,內(nèi)阻約?0.6 Ω?)  電壓表?V(量程?3V,內(nèi)阻約?3kΩ?) 待測(cè)的電阻絲?Rx(阻值約為?0.5Ω?) 標(biāo)準(zhǔn)電阻?R0(阻值?5Ω?) 滑動(dòng)變阻器?R1(5Ω?,2A) 滑動(dòng)變阻器?R2(200Ω?,1.5A) 直流電源?E(電動(dòng)勢(shì)?6V) 開(kāi)關(guān)?S、導(dǎo)線若干 (1)圖?LS2-1?為四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的“測(cè)量部分”的電路,你認(rèn)為合理的是 .

4、 圖?LS2-1 (2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇 (選填“R1”或“R2”),并采用 接法. (3)根據(jù)你在(1)、(2)中的選擇,在圖?LS2-2?上完成實(shí)驗(yàn)電路的連接. 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔 圖?LS2-2 (4)實(shí)驗(yàn)中,如果兩電表的讀數(shù)分別為?U?和?I,測(cè)得拉直后電阻絲的長(zhǎng)度為?L,直徑為?D,則待測(cè) 電阻絲的電阻率ρ?的計(jì)算式為ρ?= ; (5)用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖 LS2-3?所示?,則該電阻絲的直徑?D= mm.

5、 圖?LS2-3 4.[2017·哈爾濱三中期中]某同學(xué)在“測(cè)金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,取一根粗細(xì)均勻、長(zhǎng)度 為?L?的康銅絲,先用螺旋測(cè)微器測(cè)出康銅絲的直徑?d,然后由伏安法測(cè)出康銅絲的電阻,最后 求出康銅絲的電阻率. (1)?測(cè)?康?銅?絲?的?直?徑?時(shí)?螺?旋?測(cè)?微?器?的?示?數(shù)?如?圖?LS2-4?所?示?,?可?知?康?銅?絲?的?直?徑?d= mm. (2)圖?LS2-5?甲是測(cè)量康銅絲電阻的原理圖,根據(jù)原理圖在圖乙的實(shí)物圖中畫(huà)出正確連線. 甲

6、 圖?LS2-4 乙 圖?LS2-5 (3)利用上面的電路圖測(cè)出的電阻比真實(shí)值 (選填“偏大”或“偏小”),這種誤差叫 作 (選填“偶然”或“系統(tǒng)”)誤差. (4)若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,通過(guò)多次測(cè)量求平均值的方法得到康銅絲的電阻為?R,請(qǐng)寫(xiě)出求康銅 絲的電阻率的表達(dá)式為 (用?L、d、R?等已知字母表示). 5.某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率,需要測(cè)量圓柱體尺寸和電阻. 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔

7、圖?LS2-6 (1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑?,某次測(cè)量的示數(shù)如圖?LS2-6 甲和乙所示,長(zhǎng)度為 cm,直徑為 mm. (2)按圖丙連接電路后,實(shí)驗(yàn)操作如下: ①將滑動(dòng)變阻器?R1?的滑片置于阻值最 (選填“大”或“小”)處,將?S2?撥向接點(diǎn)?1, 閉合?S1,調(diào)節(jié)?R1,使電流表示數(shù)為?I0. ②將電阻箱?R2?的阻值調(diào)到最 (選填“大”或“小”),S2?撥向接點(diǎn)?2,保持?R1?不變,調(diào) 節(jié)?R2,使電流表示數(shù)仍為?I0,此時(shí)?R2?的阻值為?1280Ω?. (3)由此可知,圓柱體的電阻為 Ω?. 6.在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,

8、所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn).待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度 約為?50cm. (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑?,其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖 LS2-7?所示?,其讀數(shù)應(yīng)為 mm,該值接近多次測(cè)量的平均值. 圖?LS2-7 (2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻?Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動(dòng)勢(shì)為?3V,內(nèi)阻約為?1Ω?)、電流 表(內(nèi)阻約為?0.1Ω?)、電壓表(內(nèi)阻約為?3kΩ?)、滑動(dòng)變阻器?R(0~20Ω?,額定電流為?2A)、開(kāi) 關(guān)、導(dǎo)線若干.某同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如下表: 次數(shù) 1 2 3 4 5 6

9、 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量?Rx?是采用圖?LS2-8?中的 (選填“甲”或“乙”)圖. 圖?LS2-8 (3)圖?LS2-9?是測(cè)量?Rx?的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片?P?置于 變阻器的一端.請(qǐng)根據(jù)(2)中所選的電路圖,完成圖中實(shí)物間的連線. 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔

10、 圖?LS2-9 (4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立?U、I?坐標(biāo)系,如圖?LS2-10?所示,圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù) 據(jù)對(duì)應(yīng)的?4?個(gè)坐標(biāo)點(diǎn).請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第?1、5、7?次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出?U-I?圖線.由 圖線得到金屬絲的電阻值?Rx= Ω?.(保留兩位有效數(shù)字) 圖?LS2-10 (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為 (填選項(xiàng)前的字母). A.1×10-2Ω?·m B.1×10-3Ω?·m C.1×10-6Ω?·m D.1×

11、10-8Ω?·m (6)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差?,下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的是 (填選項(xiàng)前的字 母). A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí),由讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差 C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差 D.用?U-I?圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔 1.AC [解析]實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)

12、量出金屬絲接入電路中的有效長(zhǎng)度?,而不是全長(zhǎng);金屬絲的電阻很 小,與電壓表內(nèi)阻相差很大?,使金屬絲與電壓表并聯(lián)?,電壓表對(duì)它的分流作用很小?,應(yīng)采用電 流表外接法.故?A、C?操作錯(cuò)誤. 2.(1)外接法 (2)如圖所示 (3) [解析](1)待測(cè)電阻約為?20Ω,R< ,故采用電流表外接法. (2)因?yàn)橐?Rx?兩端的電壓變化范圍盡可能大,所以滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法,電路圖如 圖所示. (3)電壓表分得的電流為?IV= ,所以?Rx?中的電流為 Ix=I-IV=I- ,則?Rx=?= = . 3.(1)C (2)R1

13、 分壓 (3)如圖所示 (4) (5)1.205(1.203~1.207?均可) [解析](1)電阻絲?Rx?兩端的最大電壓?U=IRx=0.25V,比電壓表量程小得多,需要串聯(lián)一分壓電 阻,即串聯(lián)一標(biāo)準(zhǔn)電阻?R0,此時(shí)?R0+Rx< ,電流表采用外接法,選項(xiàng)?C?正確; (2)滑動(dòng)變阻器若選用?R2?或采用限流接法,調(diào)控范圍小,應(yīng)選擇?R1,并采用分壓接法; (3)根據(jù)測(cè)量電路圖和滑動(dòng)變阻器的分壓式接法,實(shí)物連線如圖所示; (4)待測(cè)電阻?Rx=?-R0,由電阻定律得?Rx= = ,聯(lián)立解得ρ?= ; (5)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)

14、為?1mm+0.01×20.5mm=1.205mm. 4.(1)0.282(0.281~0.283?均可) (2)如圖所示 (3)偏小 系統(tǒng) (4)ρ?= 歡迎使用下載！ 初高中精品文檔 [解析](1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為?d=28.2×0.01mm=0.282mm. (2)連線如圖所示. (3)電流表采用外接法,測(cè)出的電阻比真實(shí)值偏小,這種誤差叫作系統(tǒng)誤差. (4)由電阻定律?R= = ,則康銅絲的電阻率ρ?= . 5.(1)5.03 5.315(5.313~5.317?均可)

15、(2)①大 ②大 (3)1280 [解析](1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為?5.0cm+0.1×3mm=50.3mm=5.03cm,螺旋測(cè)微器讀數(shù)為?5mm+0.01× 31.5mm=5.315mm. (2)①考慮電路安全性,閉合開(kāi)關(guān)前?R1?應(yīng)調(diào)為最大值.②為防止燒壞電流表,R2?應(yīng)從最大值開(kāi) 始逐漸調(diào)小,所以最初?R2?應(yīng)調(diào)到最大值. (3)此電路利用等效替代法測(cè)電阻,所以?R?圓柱體=R2=1280Ω?. 6.(1)0.397(0.395~0.399?均可) (2)甲 (3)如圖甲所示 (4)如圖乙所示 4.5(4.3~4.7?均可) (5)C (6)CD [解析](2)通過(guò)給定的

16、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)電壓接近從?0?開(kāi)始,故滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法. (3)實(shí)物連線圖如圖甲所示. 甲 (4)圖線應(yīng)過(guò)原點(diǎn),且使大多數(shù)點(diǎn)在一條直線上?,不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)?,明顯 偏離的點(diǎn)應(yīng)舍去,如圖乙所示,由圖像可知,Rx=4.5Ω?. 乙 (5)R= ,S=π ,取?d≈4×10-4m,l=0.5m,R=4.5Ω?,解得ρ?≈1×10-6Ω?·m. (6)系統(tǒng)誤差是由儀器的某些不完善或?qū)嶒?yàn)方法不夠完善等產(chǎn)生的?,其測(cè)量結(jié)果總是偏大或 偏小;偶然誤差具有隨機(jī)性,可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值來(lái)減小偶然誤差. 歡迎使用下載！ 貫徹全國(guó)農(nóng)村衛(wèi)生工作會(huì)議精神，掌握新形勢(shì)