2013年高考物理 考前指導(dǎo) 測(cè)定金屬的電阻率

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1、2013年高考物理考前指導(dǎo) 測(cè)定金屬的電阻率 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．描繪小電珠的伏安特性曲線． 2．分析小電珠伏安特性曲線的變化規(guī)律． 實(shí)驗(yàn)原理 1．用電流表測(cè)出流過(guò)小電珠的電流，用電壓表測(cè)出小電珠兩端的電壓，測(cè)出多組(U，I)值，在U－I坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連起來(lái)． 2．電流表外接：因?yàn)樾‰娭榈碾娮韬苄。绻娏鞅韮?nèi)接，誤差明顯較大；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，使電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化． 實(shí)驗(yàn)器材 小電珠(3.8 V,0.3 A)或(2.5 V,0.6 A)一個(gè)、電壓表(0～3 V～15 V)與電流表(0～0.6 A～3 A)各一個(gè)、滑動(dòng)變阻器(最大阻值20

2、 Ω)一個(gè)、學(xué)生低壓直流電源(或電池組)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙、鉛筆． 實(shí)驗(yàn)步驟 1．確定電流表、電壓表的量程，采用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用分 壓式接法，按圖1的原理圖連接好實(shí)驗(yàn)電路． 圖1 2．把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到圖中最左端，接線經(jīng)檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)S. 3．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置，測(cè)出多組不同的電壓值U和電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S. U(V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 I(A) U(V) 1.6

3、 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.8 I(A) 4．拆除電路，整理儀器． 數(shù)據(jù)處理 1．在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，I為縱軸，建立直角坐標(biāo)系． 2．在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)．(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜) 3．將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)，就得到小燈泡的伏安特性曲線． 誤差分析 1．由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差． 2．電流表、電壓表的讀數(shù)帶來(lái)誤差，要嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)． 3．在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)操作誤差． 注意事項(xiàng) 1．電路的連接方式 (

4、1)電流表應(yīng)采用外接法，因?yàn)樾‰娭?3.8 V,0.3 A)的電阻很小，與0～0.6 A的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大． (2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，目的是使小電珠兩端的電壓能從零開(kāi)始連續(xù)變化. 2．閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電壓為零的一端，使開(kāi)關(guān)閉合時(shí)小電珠的電壓從零開(kāi)始變化，同時(shí)也是為了防止開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)因小電珠兩端電壓過(guò)大而燒壞燈絲． 3．I－U圖線在U0＝1.0 V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在U0＝1.0 V左右描點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差． 4．電流表選擇0.6 A量程，電壓表量程的選擇視小電珠的額定電壓而定，即若使用“3.8 V,0.3 A”的小電

5、珠，選用電壓表的15 V量程；若使用“2.5 V,0.6 A”的小電珠，則選用電壓表的3 V量程． 5．當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時(shí)要緩慢增加，到額定值記錄后馬上斷開(kāi)開(kāi)關(guān)． 6．誤差較大的點(diǎn)要舍去，I－U圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線． 【2013高考突破】 1．(6分)為探究小燈泡L的伏安特性，連好圖示的電路后閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開(kāi)始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的U－I圖象應(yīng)是 (　　) 【答案】　C 2．(6分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”時(shí)，采用如圖所示的電路，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電

6、流表的示數(shù)變化而電壓表的指針不動(dòng)，下列原因可能的是 (　　) A．小燈泡中燈絲已燒斷 B．滑片接觸不良 C．燈泡內(nèi)部短路 D．滑動(dòng)變阻器A端接觸不良 【答案】　C 3．(6分)某同學(xué)用兩種導(dǎo)電元件分別研究它們的導(dǎo)電性質(zhì)，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的數(shù)據(jù)，分別繪測(cè)了I－U圖線，如圖所示，下列判斷正確的是 (　　) A．只有圖甲正確　　　　 B．只有圖乙正確 C．圖甲、乙都可能正確 D．圖甲、乙都一定不正確 【解析】　甲圖說(shuō)明該導(dǎo)電元件隨著溫度的升高電阻不發(fā)生變化，熱穩(wěn)定性好，這是可能的．乙圖的斜率越來(lái)越小，說(shuō)明該導(dǎo)電元件的電阻隨著溫度的升高電阻越來(lái)越大，這也

7、是可能的． 【答案】　C 4．(6分)加在一個(gè)標(biāo)有“220V　60W”字樣的白熾燈泡兩端的電壓U由零逐漸增大到220V，在此過(guò)程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖象表示．在下列四個(gè)圖象中，可能符合實(shí)際情況的是 (　　) 【答案】　B 5．(6分)現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓4V、額定功率1.6W的小燈泡(圖中用?表示)的伏安特性曲線．要求所測(cè)電壓范圍為0.1V～4V. 現(xiàn)有器材：直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5V，內(nèi)阻不計(jì))，電壓表V(量程4.5V，內(nèi)阻約為4×104Ω)，電流表A1(量程250mA，內(nèi)阻約為2Ω)，電流表A2(量程500mA，內(nèi)阻值約為1Ω)，滑動(dòng)變阻器

8、R(最大阻值約為30Ω)，電鍵S，導(dǎo)線若干． 如果既要滿足測(cè)量要求，又要測(cè)量誤差較小，應(yīng)該選用的電流表是________，下面兩個(gè)電路應(yīng)該選用的是______． 6．(10分)有一根圓臺(tái)狀勻質(zhì)合金棒如圖甲所示，某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長(zhǎng)度L和兩底面直徑d、D有關(guān)．他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量合金棒的兩底面直徑d、D和長(zhǎng)度L.圖乙中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度)的讀數(shù)L＝__________cm. (2)測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示(相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出)，該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆．圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是__________．

9、(用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示) (3)改正電路后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻R＝6.72Ω.根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為ρ、長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd＝13.3Ω、RD＝3.38Ω.他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2＝Rd·RD，由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R＝__________.(用ρ、L、d、D表示) 7．(10分)在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，如提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計(jì)的干電池，被測(cè)金屬絲的直徑小于1mm，長(zhǎng)度約為80cm，阻值約為3Ω.使用的電壓表有3V(內(nèi)阻約為3kΩ)和15V(內(nèi)阻約15kΩ)兩個(gè)量程，電流表有0.6A(內(nèi)阻約為0.1Ω)和3

10、A(內(nèi)阻約為0.02Ω)兩個(gè)量程．供限流用的滑動(dòng)變阻器有A：0～10Ω；B：0～100Ω；C：0～1500Ω三種．可供選擇的實(shí)驗(yàn)電器有如圖甲、乙兩種． 用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑如圖所示，則 (1)螺旋測(cè)微器的示數(shù)是________mm. (2)為減小電阻的測(cè)量誤差，應(yīng)選用圖中的________圖所示的電路． (3)為了測(cè)量便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選用編號(hào)為_(kāi)_______的滑動(dòng)變阻器． (4)電壓表的量程應(yīng)選用________V. (5)電流表的量程應(yīng)選用________A. 【答案】　(1)0.806(0.804～0.808均可) (2)乙　(3)A　(4)3　(5)0.6

11、8．(10分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖所示方式連接電路，電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零．閉合開(kāi)關(guān)后： (1)若電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷路的導(dǎo)線為_(kāi)_______； (2)若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線為_(kāi)_______； (3)若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為_(kāi)_______． 9．(10分)某實(shí)驗(yàn)小組想較精確地測(cè)定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻，實(shí)驗(yàn)室可提供下列器材 A．待測(cè)線圈

12、L(阻值約為5Ω) B．電流表A(量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω) C．電壓表V(量程為0～3V，內(nèi)阻約為6kΩ) D．變阻器R1(阻值變化范圍為0～10Ω) E．變阻器R2(阻值變化范圍為0～1kΩ) F．電池E(電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻不計(jì)) G．兩個(gè)開(kāi)關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干 其中有兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的電路． (1)為了使測(cè)量的數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確，應(yīng)選________圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選________． (2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．按選出的電路圖和實(shí)驗(yàn)器材，連接好實(shí)驗(yàn)電路； B．合上S1、S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸頭到適當(dāng)位置，穩(wěn)定后讀

13、出電流表和電壓表的示數(shù)； C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭到不同位置，每次穩(wěn)定后讀出電流表、電壓表的示數(shù)； D．先斷開(kāi)S1，再斷開(kāi)S2，然后拆除實(shí)驗(yàn)裝置，整理好實(shí)驗(yàn)器材． 上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不妥一步是________；應(yīng)改為_(kāi)_____________________． 【答案】　(1)甲　D　(2)D　先斷開(kāi)S2，再斷開(kāi)S1 10．(10分)在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻Rx約為5Ω.實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材 A．電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ) B．電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ) C．電流表A1(量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω) D．電流表A2(量程6

14、00mA，內(nèi)阻約為1Ω) E．滑動(dòng)變阻器R1(0～100Ω，0.3A) F．滑動(dòng)變阻器R2(0～2000Ω，0.1A) G．電池E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω) H．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干 (1)為提高實(shí)驗(yàn)精確度，減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有________． (2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用下圖中________(填“甲”或“乙”)為該實(shí)驗(yàn)的電路圖，并按所選擇的電路圖把實(shí)物圖用導(dǎo)線連接起來(lái)． (3)若用刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為60.00cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得導(dǎo)線的直徑為0.635mm，兩電表的示數(shù)分別如圖所示，則電阻值為_(kāi)_______Ω，電阻率為_(kāi)_____． 11．(10

15、分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，使用的小燈泡為“6V　3W”，其他供選擇的器材有： 電壓表(量程為6V，內(nèi)阻為20kΩ)； 電流表(量程為3A，內(nèi)阻為0.2Ω)； 電流表(量程為0.6A，內(nèi)阻為1Ω)； 變阻器R1(0～1000Ω，0.5A)； 變阻器R2(0～20Ω，2A)； 學(xué)生電源E(6～8V)； 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干． 實(shí)驗(yàn)中要求在電壓表0～6V的范圍內(nèi)讀取并記錄12組左右不同的電壓值U和對(duì)應(yīng)的電流值I，以便作出伏安特性曲線，則在上述器材中，電流表應(yīng)選________，變阻器應(yīng)選________． 在虛線框中畫(huà)出此實(shí)驗(yàn)的電路圖． 【總結(jié)提升】　要掌握

16、“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)電路特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中描繪出的曲線反映了小燈泡的電阻隨著電壓的升高而增大的規(guī)律． 12．(10分)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，用來(lái)研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系．圖甲中E為直流電源，K為開(kāi)關(guān)，K1單刀雙擲開(kāi)關(guān)，V為電壓表，A為多量程電流表，R為滑動(dòng)變阻器，Rx為待測(cè)稀鹽水溶液液柱． ①實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合K之前應(yīng)將R的滑片P置于________(填“C”或“D”)端；當(dāng)用電流表外接法測(cè)量Rx的阻值時(shí)，K1應(yīng)置于位置________(填“1”或“2”)． ②在一定條件下，用電流表內(nèi)、外接法得到Rx的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖乙所示(不計(jì)由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化)．實(shí)驗(yàn)中Rx的通電面積為20cm2，長(zhǎng)度為20cm，用內(nèi)接法測(cè)得Rx的阻值是3500Ω，則其電阻率為_(kāi)_______Ω·m，由圖乙中對(duì)應(yīng)曲線________(填“1”或“2”)可得此時(shí)溶液濃度約為_(kāi)_______%(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．