2019版高考物理一轮复习精选题辑课练24实验测定金属电阻率.doc

1、【 精品教育资源文库 】 课练 24 实验 测定金属电阻率 描绘小灯泡的伏安特性曲线 1在 “ 描绘小灯泡的伏安特性曲线 ” 的实验中，除了标有 “6 V 1.5 W” 的小灯泡、导线和开关外，还有： A直流电源 6 V(内阻不计 ) B直流电流表 0 3 A(内阻 0.1 以下 ) C直流电流表 0 300 mA(内阻约为 5 ) D直流电压表 0 15 V(内阻约为 15 k) E滑动变阻器 “10 2 A” F滑动变阻器 “1 k 0.5 A” 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次 (1)实验中电流表应选用 _，滑动变阻器应选用 _ (均用序号表示 ) (2)试按要求在虚线

2、框 (图甲 )中画出电路图 (3)根据电路图将图乙中所示器材连成实验电路 答案： (1)C E (2)如图所示 (3)如图所示 解析： (1)小灯泡的额定电流为 0.25 A，其电阻约为 24 ，故为精确测量，电流表选C；为方便调节，滑动变阻器选 E. (2)小灯泡内阻较小，故电流表采用外接法，小灯泡两端的电压要求从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法 (3)实物图连接可以根据分压式接法先把滑动变阻器下面两个接线柱直接连在电 源和开关两端，再考虑小灯泡和电流表串联的一端接在滑动变阻器的上接线柱上，另一端接在电源没有接开关的那个接线柱上，最后连接电压表 (要注意电流进出电表必须正进负出 ) 2

3、一实验小组准备探究元件 Q 的伏安特性曲线，他们设计了如图甲所示的电路图请回答下列问题： 【 精品教育资源文库 】 (1)请将图乙中的实物连线按电路图补充完整 (2)考虑电表内阻的影响，该元件电阻的测量值 _(填 “ 大于 ”“ 等于 ” 或 “ 小于 ”) 真实值 (3)在电路中闭合开关 S，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动变阻器滑片，总不能使电压表的示数调为零， 原因可能是图中的 _(填 a、 b、 c、 d、 e、 f)处接触不良 (4)实验测得表格中的 7 组数据请在坐标系 (图丙 )中作出该元件的 I U 图线 序号 电压 /V 电流 /A 1 0.00 0.00 2 0.4

4、0 0.02 3 0.80 0.05 4 1.20 0.12 5 1.60 0.20 6 2.00 0.31 7 2.40 0.44 (5)为了求元件 Q 在 I U 图线上某点的电阻，甲同学利用该点的坐标 I、 U，由 R UI求得乙同学作出该点的切线，求出切线的斜 率 k，由 R 1k求得其中 _(填 “ 甲 ” 或“ 乙 ”) 同学的方法正确 答案： (1)如图甲所示 (2)小于 (3)f (4)如图乙所示 (5)甲 【 精品教育资源文库 】 解析： (2)由电路图知电流的测量值偏大，根据 R UI知电阻的测量值偏小，即小于真实值； (3)无论怎样移动变阻器滑片，总不能使电压表的示数调

5、为零，是因为滑动变阻器的接法是限流式接法，故是导线 f 断路 3某同学研究小灯泡的伏安特性曲线，用实验得到下表的数据 (I 和 U 分别表示流过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压 )，则： U/V 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 U/V 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 I/A 0.41 0.46 0.48 0.49 0.50 (1)当 U 1.40 V 时对应的电流表示数如图甲所示，其读数为 _ A. (2)实验中所用的器材有： 电压表 (量程 3 V，内阻约为 2 k) ； 电流表 (

6、量程 0.6 A，内阻约为 0.2 ) ； 滑动变阻器 (0 5 ， 1 A)； 电源、待测小灯泡、开关、若干导线 请在图乙方框中画出该实验的电路图 (3)根据实验数据，在图丙中画出小灯泡的 U I 曲线 (4)如果把小灯泡接在一个电动势为 1.5 V、内阻为 2.0 的电池两端，则小灯泡的实际功率是 _W(结果保留两位有效数字 ) 【 精品教育资源文库 】 答案： (1)0.44 (2)如图甲所示 (3)如图乙所示 (4)0.27(0.25 0.29 都正确 ) 解析： (2)估测小灯泡的电阻较小，故电流表要采用外接法；测小灯泡伏安特性曲线，电压要从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法，

7、如 图甲所示 (3)作小灯泡的 U I曲线，要进行描点连线，连线要求舍去偏差比较大的点，并用平滑的曲线连线 (4)把小灯泡接在一个电动势为 1.5 V、内阻为 2.0 的电池两端，此时小灯泡的实际电压、电流是小灯泡的 U I 曲线与电源的 U I 曲线的交点，如图丙所示，故其实际功率为交点对应的电流和电压的乘积 4要描绘一个标有 “3 V 0.6 W” 小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到 3 V，并便于操作已选用的器材有： 电池组 (电动势为 4.5 V，内阻约 1 ) ； 电流表 (量程为 0 250 mA，内阻约 5 ) ； 电压表 (量程为 0 3 V，内阻约 3

8、k) ； 开关一个、导线若干 (1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 _(填选项字母 ) A滑动变阻器 (最大阻值 20 ， 额定电流 1 A) B滑动变阻器 (最大阻值 1 750 ，额定电流 0.3 A) (2)实验的电路图应选用下列的图 _(填选项字母 ) (3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2 的定值电阻 R 串联，接在电动势为 1.5 V、内阻为 1 的电源两端，如图乙所示 每个小灯泡消耗的功率是 _W. 【 精品教育资源文库 】 答案： (1)A (2)B (3)0.09 解析： (1)由描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验原理可知，滑动变阻器

9、应选总阻值较小的 A.(2)由于小灯泡电阻较小，电流表应选外接法，滑动变阻器应接成分压式，故实验电路为 B.(3)设小灯泡中的电流为 I，电压为 U，由 U E 2I(R r)，代入数据可得 U 1.5 6I，作出小灯泡在图乙电路中的 I U 关系图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点，该交点横、纵坐标的乘积即等于每个小灯泡消耗的功率，即 P 0.6 V0.15 A 0.09 W. 5小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大某同学为研究这一现象，用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线实验可供选择的器材有： A小灯泡 (规格为 “2.5 V 1.2 W”) B电流表 A(量程为 0 0.6 A，内阻为 1 ) C

10、电压表 V(量程为 0 3 V，内阻未知 ) D滑动变阻器 (0 10 ，额定电流为 1 A) E滑动变阻器 (0 5 ，额定电流为 0.5 A) F电源 (E 3 V，内阻不计 ) G定值电阻 R0(阻值为 6 ) H开关一个和导线若干 (1)要求小灯泡两端的电压从零开始变化， 且能尽量消除系统误差，在方框内画出实验电路图 【 精品教育资源文库 】 (2)实验中，应该选用的滑动变阻器是 _(填写器材前字母代号 ) (3)按照正确的电路图，该同学测得实验数据如下 (I 是电流表 A 的示数， U 是电压表 V的示数， U 灯 是小灯泡两端的实际电压 )请通过计算补全表格中的空格，然后在右图中

11、画出小灯泡的 U 灯 I 曲线 . I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 U/V 0.08 0.15 0.25 0.40 0.60 U 灯 /V I/A 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48 U/V 0.90 1.30 1.85 2.50 3.00 U 灯 /V (4)该同学将与本实验中一样的两个小灯泡以及给定的定值电阻 R0三者一起串联接在本实验中提供的电源两端，则每个灯泡的实际功率是 _ W. 答案： (1)如图甲所示 (2)D (3)如下表 如图乙所示 (4)0.18 I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 U/V 0.08 0.15 0

12、.25 0.40 0.60 U 灯 /V 0.03 0.05 0.10 0.20 0.35 I/A 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48 U/V 0.90 1.30 1.85 2.50 3.00 U 灯 /V 0.60 0.95 1.45 2.05 2.52 解析： (1)要使小灯泡两端电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，为测量更准确，应采用电流表内接法，实验电路图如图甲所示 (2)由于滑动变阻器采用分压式接【 精品教育资源文库 】 法，若选 E，则通过滑动变阻器的电流约 I ER 35 A 0.6 A0.5 A，故滑动变阻器应选用D.(3)由第 (1)问中所画 电路图

13、分析可得： U 灯 U IRA，则可根据表中数据求出 U 灯 ，并画出U 灯 I 图线如图乙所示 (4)在 U 灯 I 图线中找出 2U 灯 IR0 E 的点，则此时灯泡的电压 U灯 0.6 V，电流 I 0.3 A所以每个灯泡的实际功率 P U 灯 I 0.6 V0.3 A 0.18 W. 6现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示 (1)由图读得圆柱体的直径为 _mm，长度为 _cm. (2)若流经圆柱体的电流为 I，圆柱体两端之间的电压为 U，圆柱

14、体的直径和长度分别用D、 L 表示，则用 D、 L、 I、 U 表示的电阻率的关系式为 _. 答案： (1)1.795 4.250 (2)U D24LI 解析： (1)圆柱体的直径为 1.5 mm 29.50.01 mm 1.795 mm，长度为 42 mm 100.05 mm 4.250 cm； (2)圆柱体的电阻为 R UI，根据电阻的决定式可知 R LS LD 2，联立两式得 U D24LI . 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 1 2 N，长约为30 cm，电阻约为 10 . 已知这种金属的电阻率为 ，密度为 0.因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接

15、测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积 S0，现有如下器材可选： A毫米刻度尺 B螺旋测微器 C电流表 (0 600 mA,1.0 ) D电流表 (0 3 A,0.1 ) E电压表 (0 3 V,6 k) F 滑动变阻器 (0 20 ， 0.5 A) G滑动变阻器 (0 10 k ， 2 A) H蓄电池 (6 V,0.05 ) 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 【 精品教育资源文库 】 (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 S0的表达式为 S0 _. 答案： (1)ABCEFHI (2)如图所示 (3)横截面边长 a、管线长度 L、管线两端电压 U、通过管线的