北京专用2019版高考物理一轮第十章恒定电流第3讲实验测定金属的电阻率实验描绘小灯泡的伏安特性曲线课件
高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第3讲 实验 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
(2)用U-I图线的斜率求出阻值。
2.计算电阻率
将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式ρ=Rx S = d 2 U。
l 4 lI
[注意事项] 1.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外 接法。 2.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测 金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在 待测金属导线的两端。 3.测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点 之间的长度,亦即电压表两端点间的待测导线长度,测量时应将导线拉直, 反复测量三次,求其平均值。 4.测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值。
4.U、I测量:把滑动变阻器的滑片调节到使其接入电路中的电阻值最大的
位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑片的位置,读出
几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入表格内,断开开关S。
5.拆去实验线路,整理好实验器材。
[数据处理]
1.在求Rx的平均值时可用两种方法
(1)用Rx=U 分别算出各次的阻值,再取平均值。
五、滑动变阻器的限流接法和分压接法 1.两种接法的比较
RE R R0
E
E
E
R R0
R
R
由上表可以看出:滑动变阻器的分压式接法中,电压和电流的调节范围 很大,限流式接法较节能。 2.两种接法的选择 (1)两种接法的一般适用条件 a.限流式接法适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相比相差不 多或比滑动变阻器的总电阻还小); b.分压式接法适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻要 大)。 (2)必须采用分压式接法的三种情况
第3讲 实验：测定金属的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器)
高考物理实验-测定金属电阻率
测定金属电阻率知识元测定金属电阻率知识讲解一、实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法；2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法；3．会用伏安法测定金属的电阻率．二、实验原理把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R x=计算金属丝的电阻R x，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S，根据电阻定律计算出电阻率．三、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝．四、实验步骤1．测直径：用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值．2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出L的平均值．3．连电路：按照如图所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大．4．测电阻：电路经检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值．5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=R=中，计算出金属丝的电阻率．或利用U-I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ=R计算电阻率．6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材．五、注意事项1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量．2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值．3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差．4．要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差．5．伏安法测电阻是这个实验的核心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．六、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测＜R真，由R=ρ可知，ρ测＜ρ真．3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差．例题精讲测定金属电阻率例1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
高中物理必修三实验一 测定金属的电阻率
高中物理必修三实验一测定金属的电阻率一、实验目的：1、练习使用电流表电压表及伏安法测电阻2、测定金属的电阻率二、实验原理：金属丝接入电路，用伏安法测金属的电阻R= ，又由电阻定律R= ，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，用刻度尺测出金属丝的长度，得电阻率ρ= 。
三、实验器材：螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、电压表、开关及导线、待测金属丝，电源（学生电源）、滑动变阻器。
四、实验步骤：1、测直径:用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。
2、连接电路：按实验原理中的电路图连接电路3、量长度：用测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次并记录。
4、求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值的位置。
电路经检查确认无误后，闭合开关S。
改变滑动变阻器的滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关。
5、拆除电路，整理器材。
五、注意事项：1、金属丝直径的测量：为了方便测量，测直径应在导线连入电路前进行，并把三个不同位置的测量结果求平均值。
2、金属丝的长度测量：应测量接入电路拉直后的有效长度。
3、测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜过长，因为电阻率随温度而改变。
4、开关闭合器，滑动变阻器的阻值要调到最大。
六、误差分析：1、金属丝直径、长度的测量带来的误差（偶然误差）。
2、电流表外接带来的误差（系统误差）。
3、通电时间长、电流过大，都会导致电阻率发生变化。
（系统误差是）。
习题：2某小组同学通过实验测量金属丝的电阻率，现有的器材规格如下：A．待测金属丝电阻R x（大约10Ω），长度为LB．直流电流表A1（量程0～100mA，内阻约10Ω）C．直流电流表A2（量程0～0.6A，内阻约4Ω）D．直流电压表V （量程0～3V，内阻为3kΩ）E．定值电阻R0=3kΩF．直流电源（输出电压6V，内阻不计）G．滑动变阻器R（阻值范围0～5Ω，允许最大电流2A）H．开关一个、导线若干（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图1所示，读数为 mm．（2）根据器材的规格和实验要求，为了减小测量误差，直流电流表应选（填选项前的字母）（3）在如图2方框内画出实验电路图（要求电压和电流的变化范围尽可能大一些）．（4）某次测量中，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ= （用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响）。
2019高考物理一轮复习(北京卷B)课件：专题十 恒定电流
并 U R 增大,由U外= U R +U并可知U并减小,由I2= 可知 可知电流表示数变小,故A正确。
1
2.(2018北京理综,23,18分)如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改
变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。
(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说 明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。 (2)a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输 出功率; b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。 (3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路 电势降落之和。
电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是 (
)
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 A B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A
答案 C 设电流表的内阻为RA,则R1= RA,R2=2RA,将接线柱1、2接入电路时,流过接线柱1的 电流I1=3I0,其中I0为流过电流表A的电流,因此每一小格表示0.06 A;将接线柱1、3接入电路时, 流过接线柱1的电流I1'=3I0,其中I0为流过电流表A的电流,因此每一小格表示0.06 A。选项A、 B、D错误,C正确。
2 A. 5 1 B. 2 3 C. 5 2 D. 3
1 5 1 1 1 CU= CE;当开关S闭合时等效电路如图2所示,电容器C两端的电压U'= E,所带的电荷量Q2= 5 3 3
2022届人教新高考物理一轮复习专题10恒定电流(含解析)
专题十恒定电流考点1 电路的分析与计算1.[多选]如图所示,电路中R1、R2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体,R1、R2厚度相同,R1的上下表面积大于R2的上下表面积.闭合开关后,以下判断正确的是()A.R1两端的电压小于R2两端的电压B.R1两端的电压等于R2两端的电压C.R1的电功率小于R2的电功率D.R1的电功率等于R2的电功率2.图示电路中,电源电动势为E,内阻为r,且R1=r,电流表和电压表均为理想电表.闭合开关S,让滑动变阻器的滑片P由图示位置向右滑动到另一位置,则与P滑动前比较()A.电流表A的示数变大B.电压表V的示数变大C.电容器所带电荷量变小D.电源的输出功率变小3.风扇是夏日必备用品,如图为一电脑连接的迷你风扇的铭牌,由此我们可以得到的信息是( )A.该风扇的内阻为10 ΩB.该风扇的机械功率为2.5 WC.若该风扇正常工作,8小时耗电0.02 kW·hD.若该风扇被卡住,产生的热功率为2.5 W4.图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况.把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计.下列说法正确的是()A.t A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系B.t A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系C.t B应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系D.t B应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系5.在图所示的电路中,A、B、C分别表示理想电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位.当开关S 闭合后,A、B、C三表示数分别为1、2、3时,灯L1、L2正好均正常发光.已知灯L1、L2的额定功率之比为3:1,则可判断()A.A、B、C均为电流表B.A、B、C均为电压表C.B为电流表,A、C为电压表D.B为电压表,A、C为电流表考点2 实验:测定金属的电阻率1.某同学测量一个由新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ.他用刻度尺测得其长度为50.0 mm,用螺旋测微器测量其直径如图1所示.当他用多用电表粗测该圆柱体的电阻时,发现其阻值较小.为了较精确地测量该圆柱体的电阻,他设计了如图2所示的电路原理图.其中定值电阻阻值为R0=5.0 Ω,其余器材如下:①电流表(量程:0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);②电压表(量程:0~3 V,内阻约9 kΩ);③滑动变阻器(最大阻值20 Ω);④电源(电动势3.0 V,内阻不计);⑤开关一个、导线若干.(1)由图1可读出圆柱体的直径为mm.(2)图2中,在闭合S前应将滑动变阻器的滑片移至端(选填“a”或“b”).(3)在图3所示实物图中,已正确连接了部分导线,请根据实验原理图将图3所示的实物图连线补充完整.(4)实验中将多次测量出来的数据描入了如图4所示的坐标系中,请根据所描的点作出U-I图像.求得该圆柱体的电阻R=Ω(保留两位有效数字),可进一步求得电阻率.2.有一根由a、b两段横截面积相同,材料不同的金属线串接而成的导线,总长度为1.0 m,某兴趣小组利用实验探究其电阻的规律.(1)小明用欧姆表测其电阻值,选用“×100”倍率的电阻挡测量时,发现欧姆表指针偏转过大,因此需选择(填“×10”或“×1k”)倍率的电阻挡,并将红表笔和黑表笔,调节旋钮使指针指到欧姆零点,再进行测量时示数如图甲所示,读数为Ω.(2)小红用伏安法描绘其伏安特性曲线,选用的器材包括:电源(电动势3 V,内阻约1 Ω)电流表(内阻约2 Ω)电压表(内阻约30 kΩ)滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)开关、导线若干为使实验尽可能准确,且电压由零开始调节,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路. (3)小刚将导线与电源、电流表连成图丙所示的电路,电流表和电源的内阻均可忽略.电流表的一端接在导线上的某一点,用刻度尺测得接点与导线左端的距离x,由电流表测得电流I,计算导线连入电路的电阻R,作出R-x的关系图像如图丁所示,则导线a的电阻为Ω,导线a的电阻率(填“大于”“等于”或“小于”)导线b的电阻率,要测量导线a的电阻率,还需要的测量仪器是.考点3 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线1. LED被公认为21世纪“绿色照明”,具有“高节能”“寿命长”“多变幻”“利环保”“高新尖”等特点,LED通用照明成为最具市场潜力的行业热点.LED绿色照明技术已经真正走进了我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时的电阻大约为450 Ω.实验室提供的器材有:A.电流表(量程为15 mA,内阻r1约为3 Ω,读数记为I1)B.电流表(量程为5 mA,内阻r2=10 Ω,读数记为I2)C.电压表(量程为15 V,内阻R V=15 kΩ,读数记为U)D.定值电阻R1=790 ΩE.定值电阻R2=1 790 ΩF.滑动变阻器R3(0~20 Ω)G.滑动变阻器R4(0~2 000 Ω)H.蓄电池E(电动势为10 V,内阻很小),开关S一个(1)如图所示是某同学设计的实验电路图,请你帮他选择合适的器材,电表1应选,电表2应选,定值电阻应选,滑动变阻器应选.(这四空均填写器材前的字母代号)(2)测量该LED灯电阻的表达式为R x= (用字母表示).实验时,不断改变滑动变阻器的阻值,当电表2的示数达到时,其对应的结果为该LED灯正常工作时的电阻. 2.[9分]某学习小组欲描绘一个标有“3 V0.9 W”的小灯泡的伏安特性曲线.实验室中有以下器材可供选用:A.两个一样的电压表(量程为2 V,内阻约为2 kΩ);B.电压表(量程15 V,内阻未知);C.电流表(量程0.4 A,内阻约为0.2 Ω);D.电流表(量程3 A,内阻约0.1 Ω);E.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω,允许通过的最大电流为2 A);F.滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω,允许通过的最大电流为5 A);G.电源(电动势E=6 V,内阻不计);H.开关一个和导线若干.选择合适的器材,并测绘小灯泡的伏安特性曲线,要求记录多组实验数据,误差尽可能小.(1)某同学选择器材后,画出了如图甲所示的电路图,请指出他的两处设计错误:①;② .图甲图乙(2)为了达到实验要求,请选择合适的实验器材,在图乙的虚线框中画出实验电路图,并标出所选择器材符号.(3)在正确选择器材并连接好电路后,某同学调节滑动变阻器进行多次测量并在表中记录了电流表和一个电压表的读数,请在图丙的坐标纸内画出小灯泡的伏安特性曲线.U/V 0.15 0.30 0.60 0.90 1.05 1.20 1.35 1.50I/A0.130 0.180.220.2450.2550.2590.2650.27(4)根据(3)中作出的小灯泡的伏安特性曲线,可知小灯泡两端的电压为 2 V时的电阻为Ω(结果保留两位有效数字).(5)若某元件的伏安特性曲线如图丁所示,则该伏安特性曲线与小灯泡的伏安特性曲线有何异同点?相同点: .不同点: .图丙图丁3.小明想测额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率,设计了如图1所示的电路.图1图2(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图2所示,则电流为A,此时小灯泡的功率为W;(3)做完实验后,小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是.A.0.08 AB.0.12 AC.0.20 A考点4 实验:测定电源电动势和内阻1. [9分]某实验小组自制三个水果电池并将其串联起来(如图甲所示,总电动势约为4.5 V),利用如下器材设计了如图乙所示的电路,先测量未知电阻阻值,再利用图丙所示电路测量水果电池的电动势及内阻.实验室提供的器材有:电流表A1(量程0~15 mA,内阻为r1=10 Ω);电流表A2(量程0~100 mA,内阻为r2=1.5 Ω);定值电阻R1(阻值R1=90 Ω);定值电阻R2(阻值R2=190 Ω);滑动变阻器R3(阻值范围0~30 Ω);电阻箱R4(阻值范围0~99.99 Ω);待测电阻R x(电阻约55 Ω);开关S,导线若干.(1)图乙中为使测量更准确,电阻A应选(填符号),已知此电路设计不会损坏电表,其原因是.(2)实验小组在某次实验中,测得I1=12 mA,I2=60 mA,则待测电阻R x的阻值为.(3)测水果电池电动势和内阻时,图丙中电阻B选择R4,某实验小组通过处理实验数据,作出了电阻B的阻值R与电流表A2示数的倒数之间的关系图像,如图丁所示,则水果电池的总电动势为,总内阻为.2.某实验小组的同学利用电流表和电压表测定由两节干电池串联而成的电池组的电动势和内阻,实验电路如图(a)所示.现有开关和导线若干,以及如下器材:A.电流表(量程0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)B.电压表(量程0~3 V,内阻约为3 kΩ)C.滑动变阻器(最大阻值20 Ω)D.滑动变阻器(最大阻值200 Ω)(1)为了操作方便,减小实验误差,滑动变阻器应选用(选填相应器材前的字母).(2)图(a)中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于最(选填“左”或“右”)端.(3)图(b)是甲同学根据实验数据绘制的U-I图线,根据图线求得被测电池组的电动势E= V,内阻r=Ω.(结果均保留到小数点后两位)(4)该实验中,产生系统误差的主要原因是.图(c)为乙同学作出的伏安特性曲线,其中的实线为根据测量数据绘制的图线,虚线为在没有系统误差的情况下,通过电源电流与电压表两端电压的关系的图线,图(c)四幅图中能够正确反映两者关系的是.3.为测定一电池的电动势和内阻,甲和乙两位同学先后用同一套实验仪器来测量电池的电动势和内阻,其中R、R0分别是电阻箱和定值电阻,R0=2 Ω.实验时甲、乙分别设计了如图a和b 所示的两个电路,实验记录电阻箱R的阻值以及对应电压表的示数U.据实验记录的数据作出图c和图d.(1)可以判断图d是利用图(填“a”或“b”)电路进行实验所作出的.(2)依据实验数据绘出的-图线如图e所示,则电源电动势E= V,内阻r=Ω.(计算结果均保留2位有效数字)考点5 实验:练习使用多用电表1.某同学利用多用电表测量电阻.试完成下列测量步骤.(1)检查多用电表的机械零点.(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处.(3)将红、黑表笔,进行欧姆调零.(4)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘(填“左侧”“右侧”或“中央”).(5)若测二极管的反向电阻,应将表笔接二极管正极,将表笔接二极管负极,读出电表示数.(6)测量完成后,将选择开关拨向位置.2.如图甲所示为某一电路中的一部分,由于其中的一个电阻发生了断路,导致整个电路不能正常工作,小明和小亮两位同学利用多用电表进行了以下实验操作,请根据他们的测量情况,回答相应的问题.(1)小明首先在P、Q间接上一直流电源,P接电源正极,多用电表的选择开关置于“直流电压2.5 V”挡位,红表笔接P,黑表笔接Q,稳定后电表指针在表盘上的位置如图乙所示,则P、Q之间的电压是V.(2)小明又将红表笔接P,黑表笔接M,若多用电表示数与P、Q之间的电压完全相同,则可以确定必定是发生了断路.(3)小亮同学在该部分电路不接电源的情况下,将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“×10”的挡位,调零后红表笔接P,黑表笔接M,电表指针在表盘上的位置如图丙所示,由于多用电表最上面的刻度线被磨损得很严重,无法直接读取数据,他进一步观察发现,此时指针恰好位于表盘0~15 Ω之间的正中位置,其中15 Ω的位置是多用电表指针半偏时所指的位置,则此时多用电表所测的阻值是Ω,小亮据此确定电阻R2没有断路,你认为他的判断是(填“正确”或“错误”)的.一、选择题(共4小题,24分)1.如图所示,电源电动势为E,内阻为r.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片向下滑动,理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,示数变化量的绝对值为ΔI1、ΔI2,则下列说法正确的是( )A.电流表A2示数I2减小B.电压表V2示数U2增大C.ΔU1小于ΔU2D.和都变小2.小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定.握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( )A.通过的电流增大B.两端的电压增大C.阻值增大为原来的1.2倍D.电功率增大为原来的1.44倍3.如图所示,其中电流表的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的4倍.若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是()A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A4.[多选]在图示电路中,电源内阻不可忽略,R1、R2为定值电阻,为灵敏电流计,为理想电压表,平行板电容器两极板水平.开关S闭合后,位于电容器两板间的带电油滴恰好静止.现将滑动变阻器的滑片P向上移动,则以下说法正确的是 ()A.油滴向上运动B.示数减小C.中有从b到a的电流D.R1消耗功率增大二、非选择题(共8小题,68分)5.新冠疫情期间,额温枪被大量应用于排查高温患者,额温枪的原理是通过传感器接收红外线得出感应温度数据.超超同学为了研究额温枪中某导电材料的导电规律,她用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.(1)她应选用下图中所示的电路进行实验.A BC D(2)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率与之相反,随温度的升高而减小.由(1)中所选电路测得元件Z的电压与电流关系作出元件Z的I-U图线如图a.根据Z的I-U图线可判断元件Z是(填“金属材料”或“半导体材料”).(3)超超同学为了进一步验证额温枪测量温度的准确性,设计了图b所示电路,已知电源电动势E=1.5 V,内阻忽略不计,R0=15 Ω,热敏电阻的阻值与温度的关系如图c所示,则:①温度越高,电压表示数( 填“越大”或“越小”);②闭合开关后,发现电压表示数为0.45 V, 则热敏电阻此时的温度为℃(保留一位小数).图a图b图c6.[开放题][8分]用下列器材测量电流表的电阻r1:要求测量尽量准确,能够使电路中各表的读数控制在量程范围内,并且大于量程的.器材规格量程800 μA 内阻约为500待测电流表Ω电流表量程10 mA内阻r2=40 Ω电压表量程15 V内阻约10 kΩ电源E电动势1.5 V内阻不计滑动变阻器R最大电阻10 Ω两个定值电阻R1=50 ΩR2=500 Ω开关K导线若干评价下面四个电路设计:认为符合要求的,写出r1的表达式,并说明所用符号的物理意义.认为不符合要求的,写出理由.(A)(B)(C)(D)7.[9分]举世瞩目的嫦娥四号,其能源供给方式实现了新的科技突破.它采用同位素温差发电与热电综合利用技术相结合的方式供能.图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板,光伏发电板在外太空将光能转化为电能.某同学利用图乙所示的电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系,图中定值电阻R0=5 Ω,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变,电压表、电流表均可视为理想电表.(1)实验一:用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,通过测量得到该电池的U-I图线如图丁中的曲线a.由此可知,该电源内阻是否为固定值?(填“是”或“否”).某时刻电压表示数如图丙所示,读数为 V,由图丁可知,此时电源内阻为Ω.实验二:减小实验一中的光照强度,重复实验,测得U-I图线如图丁中的曲线b.(2)在实验一中,当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0 V,则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为 W(计算结果保留两位有效数字).8.在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表V1(量程3 V,内阻r1=3.0 kΩ),电压表V2(量程5 V,内阻r2=5.0 kΩ),滑动变阻器R(额定电流1.5 A,最大阻值100 Ω),待测定值电阻R x,电源E(电动势6.0 V,内阻不计),单刀开关S,导线若干.回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应采用接法(填“限流”或“分压”).(2)将虚线框中的电路原理图补充完整.(3)根据下表中的实验数据(U1、U2分别为电压表V1﹑V2的示数),在图(a)给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制U2-U1图像.测量次1 2 3 4 5数U1/V 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00U2/V 1.61 2.41 3.21 4.02 4.82图(a)(4)由U2-U1图像得到待测定值电阻的阻值R x=Ω(结果保留三位有效数字).(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻R y(阻值约为700 Ω)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出你改进的电路图.图(b)9.[8分]充电宝是给手机及时充电的一种重要工具.可将充电宝视为跟蓄电池和干电池一样的可移动直流电源.一同学想测量某充电宝在充满电后的电动势(约5 V)和内阻,实验室还提供了如下器材:A.量程是3 A,内阻约为0.2 Ω的电流表;B.量程是6 V,内阻约为6 kΩ的电压表;C.量程是15 V,内阻约为30 kΩ的电压表;D.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器;E.阻值为0~10 Ω,额定电流为3 A的滑动变阻器;F.阻值为2.5 Ω的定值电阻;G.阻值为20 Ω的定值电阻;H.开关S一个,导线若干.图甲(1)实验中滑动变阻器应选用.(选填相应器材前的字母)(2)根据所给器材,该同学设计了如图甲所示的电路,其中R0应选择(选填相应器材前的字母),它在电路中的作用是.(3)该同学记录的8组数据如表中所示,请在图乙的坐标纸上画出该充电宝的U-I图线.由图线可知该充电宝的电动势E=V,内阻r=Ω.(保留到小数点后2位)次数 1 2 3 4 5 6 7 8电流I/A 0.17 0.31 0.66 0.93 1.18 1.37 1.63 1.89电压U/V 5.05 5.03 5.00 4.97 4.94 4.92 4.89 4.86图乙10.某物理兴趣小组欲用图示电路将电流表改装成欧姆表,使欧姆表的中央刻度为15,倍率为“×1”.实验室提供的器材有:A.一节1.5 V干电池E(内阻不计);B.电流表(量程0~100 mA,内阻为2.5 Ω);C.电流表(量程0~0.6 A,内阻为0.2 Ω);D.滑动变阻器R1(0~30 Ω);E.滑动变阻器R2(0~3 kΩ);F.一对表笔及导线若干.(1)图中a为(填“红”或“黑”)表笔.(2)电流表应选用(填“B”或“C”),滑动变阻器应选用(填“D”或“E”).(3)在正确选用器材的情况下,正确连接好实验电路,并正确操作,若电流表满偏电流为I g,则电阻刻度盘上原I g处应标上“”(填写具体数值).11.某同学设想利用如图甲所示的实验电路,测量未知电阻R x的阻值、电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势,实验过程中电流表的读数始终符合实验要求.(1)为了测量未知电阻R x的阻值,他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至(填“最大”或“最小”),然后闭合开关K1,将K2拨至1位置,调节R2,稳定后电流表A读数为I0;接着将开关K2拨至2位置,保持R2不变,调节R1,当R1=34.2 Ω时,电流表A读数仍为I0,则该未知电阻的阻值R x= Ω.图甲图乙(2)为了测量电流表A的内阻R A和电源的电动势E,他将R1的阻值调到某一值,将R2的阻值调到最大,将开关K2拨至2位置,闭合开关K1;然后多次调节R2,并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I;最后根据记录的数据,画出如图乙所示的图像,根据你所学的知识和题中所给字母写出该图像对应的函数表达式: ;已知R1=1.5 Ω,利用图像中的数据可求得,电流表A的内阻R A= Ω,电源的电动势E= V.12.用电阻箱、多用电表(当电流表用)、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻.(1)将图(a)的实物连接成可完成实验的电路.(2)完成以下步骤的相关内容:①将多用电表的选择开关旋转至直流电流100 mA挡.②调节电阻箱,示数如图(b)所示,读得电阻值R= Ω.③合上开关,从多用电表上读得数值为I.④重复②③,收集多组R和I的数据.……(3)某同学根据他设计的实验以及收集到的数据,作出了如图(c)所示的R-图线,由此可知,干电池的电动势E=______V(计算结果保留三位有效数字);图像的纵截距的绝对值表示.答案专题十恒定电流考点1 电路的分析与计算1.BD 设电阻的上下表面边长为a,厚度为d,根据R=可得R==,则可知电阻与厚度d有关,与上下表面边长无关,因此R1的电阻等于R2的电阻;R1与R2串联,则通过R1和R2的电流相等,由U=IR可知,R1两端的电压等于R2两端的电压,故A错误,B正确.二者电阻值相等,由P=I2R可知,R1的电功率等于R2的电功率,故C错误,D正确.2.D 滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动,其接入电路的电阻增大,故电路的外电阻R增大.由I=可知,电路中的电流减小,故电流表示数减小,A项错误;由U1=IR1可知,电阻R1两端电压减小,电压表示数减小,B项错误;由U=E-Ir可知,路端电压即电容器两端电压增大,由Q=CU可知,电容器所带电荷量增大,C项错误;由P出=()2R=可知,内、外电阻相等时,电源的输出功率最大,结合R1=r可知,外电路电阻从大于r的某一值开始增大,电源的输出功率不断减小,D项正确.3.C 由于风扇接在电路中正常工作时为非纯电阻元件,因此欧姆定律不适用,即不能求出该风扇的电阻值,A错误;该风扇正常工作时消耗的电功率为2.5 W,又有P电=P机械+P r ,则该风扇的机械功率应小于2.5 W,B错误;该风扇正常工作时,8小时内消耗的电能为E电=P电t=2.5×8W·h=0.02 kW·h,C正确;由以上可知,风扇的内阻为r==,当风扇被卡住时,风扇的热功率为P'r===>P电=2.5 W,D错误.4.B t A对应的电阻小,由闭合电路欧姆定律I=可知,对应电路中的电流大,应标在电流较大的刻度上.由于金属丝电阻随温度变化的关系式为R=kt+b,结合I=得I=,故温度与电流是非线性关系,选项B正确.5.D由于理想电流表内阻为零,若A、B、C均为电流表,两个灯将被短路,均不亮,A错误.由于理想电压表内阻无穷大,若A、B、C均为电压表,电路中电流为零,两个灯均不亮,与题不符,B 错误.B为电流表,A、C为电压表时,两灯串联电流相等,A、C电压之比为1:3,则两灯功率之比为1:3,C错误;A、C为电流表,B为电压表,两灯并联,两灯能同时正常发光,功率之比为3:1,D 正确.考点2 实验:测定金属的电阻率1.(1)4.713(4.711~4.715均可,2分)(2)b(2分)(3)如图甲所示(2分)(4)如图乙所示(2分)1.0(0.88~1.1均可,2分)解析:(1)由螺旋测微器的读数规则可知,该圆柱体的直径为4.5 mm+21.3×0.01 mm=4.713 mm.(2)为了保护实验器材,在开关S闭合前,应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,所以开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片移至b端.(3)根据电路图将实物图连线补充完整,如图甲所示.(4)舍掉误差较大的点,将坐标系中其余各点用一条直线连接起来,如图乙所示,则图线的斜率大小为该电阻R与定值电阻R0的阻值之和,可得R=1.0 Ω.2.(1)“×10”(1分)短接(1分)50(1分)(2)电路图见解析(2分)(3)9.0(9.0±0.3均可,2分)小于(1分)螺旋测微器(2分)解析:(1)指针偏转过大,说明所选电阻挡的倍率太大,换用更小的“×10”挡即可;进行欧姆调零过程中,需要将红、黑表笔短接;欧姆表读数为表盘示数乘以倍率,所以读数为5×10 Ω=50 Ω.(2)电压从零开始调节,所以滑动变阻器采用分压式接法接入电路,待测电阻和电表内阻满足>,可知电压表的分流较小,所以电流表采用外接法,连接电路如图所示.(3)根据图像可知x=0时,R a+R b=48.0 Ω,当x=0.3 m时,R b=39.0 Ω,所以导线a的电阻为R a=9.0 Ω;根据电阻定律R=ρ可知R a=9.0 Ω=ρa、R b=39.0 Ω=ρb,可知<1,所以导线a的电阻率小于导线b的电阻率;测量导线的电阻率,需要测量导线的横截面积,所以需要使用螺旋测微器测量导线的直径,从而求得横截面积.考点3 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线1.(1)A(1分)B(1分)D(1分)F(1分)(2)(1分)3.75 mA(1分)解析:(1)要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,需要测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,故不能用题给的电压表测量LED 两端的电压,可以将电流表与定值电阻串联改装为电压表测量电压;如果将该电流表改装成3 V量程的电压表,则由电表的改装原理得U g=I g(r2+R),整理并代入数据解得R=-r2=(-10)Ω=590 Ω,结合题意为了达到量程要求,电流表应与定值电阻R1串联改装成量程为4 V的电压表,电表2选择B,定值电阻选择D;LED灯额定电压下的电流大约为I= A≈6.67 mA,电流表的量程为15 mA,故电表1应选择A;由于滑动变阻器采用了分压接法,因此滑动变阻器应选择最大阻值较小的,即滑动变阻器应选择F.(2)LED灯工作的电压为I2(R1+r2),电表1测的是总电流,则通过LED灯的电流为(I1-I2),测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=.因为改装后的电压表内阻为R V=(790+10)Ω=800 Ω,则当I2= mA=3.75 mA时,LED灯两端的电压为3 V,达到额定电压,测出来的电阻为LED正常工作时的电阻.2.(1)①电压表量程太小(1分)②滑动变阻器应采用分压式接法(1分)(2)如图1所示(1分)(3)如图2所示(2分)(4)7.9(7.7~8.1均给分 )(2分)(5)通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小灯泡的电流与电压的变化关系都是非线性关系(1分)该元件的阻值随电压的升高而减小,而小灯泡的阻值随电压的升高而增大(1分)。
北京专用2019版高考物理一轮复习第十章恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律检测
第2讲闭合电路欧姆定律基础巩固1.关于电动势下列说法中正确的是( )A.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大B.电动势大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移动单位电荷量做功多C.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同D.在电源内部把正电荷从负极移动到正极,非静电力做功,电能增加2.(2018北京海淀期末)(多选)如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P向上移动时,下列说法中正确的是( )A.电流表示数变大B.电压表示数变小C.电阻R0的电功率变大D.电源的总功率变小3.利用金属导体的电阻随温度变化的特点可以制成电阻温度计。
如图甲所示为某种金属导体的电阻R随温度t变化的图线。
如果用这种金属导体做成测温探头,再将它连入如图乙所示的电路中,随着测温探头处待测温度的变化,电流表示数也会发生变化。
则在t1~t2温度范围内( )A.待测温度越高,电流表的示数越大B.待测温度越高,电流表的示数越小C.待测温度升高,电流表的示数均匀增大D.待测温度升高,电流表的示数均匀减小4.(2017北京朝阳期末,2)已知干电池的电动势为1.5 V,下列说法正确的是( )A.当外电路闭合时,干电池两极间的电压等于1.5 VB.当外电路断开时,干电池两极间的电压等于零C.当外电路闭合时,在1 s内有1.5 C的电荷通过电池D.当1 C的电荷通过干电池时,干电池能把1.5 J的化学能转化为电能5.(2017北京西城期末,10)某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后,两端连接两支测量表笔,做成了一个测量电阻的装置,如图所示。
两支表笔直接接触时,电流表的读数为5.0 mA;两支表笔与300 Ω的电阻相连时,电流表的读数为2.0 mA。
由此可知,这个测量电阻装置的内阻是( )A.200 ΩB.300 ΩC.500 ΩD.800 Ω6.在“测电源电动势和内阻”的实验中,某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线,如图所示。
2025版高考物理一轮总复习知识梳理第10章恒定电流实验11测量金属丝的电阻率
试验十一 测量金属丝的电阻率一、试验目的1．驾驭电流表、电压表和滑动变阻器的运用方法及电流表和电压表的读数方法。
2．驾驭螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。
3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。
二、试验原理(如图所示)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πd 2R 4l，因此，只要测出金属丝的 长度 、 直径 和金属丝的电阻R ，即可求出金属丝的电阻率ρ.三、试验器材被测金属丝、直流电源(4 V)、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)、滑动变阻器(0～50 Ω)、开关、导线若干、螺旋测微器、毫米刻度尺。
四、试验步骤1．测金属丝直径d ：在准备好的金属丝上三个不同位置用 螺旋测微器 各测一次直径，求出其平均值d 。
2．依据电路图连好电路。
3．测量金属丝有效长度l ：将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用 毫米刻度尺 测量接入电路的金属丝长度(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值l 。
4．测金属丝的电阻R x ：把滑动变阻器调到接入电路中的阻值最大的位置，检查无误后，闭合开关S ，变更滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流值和电压值记录在表格中，断开开关S ，求出金属丝电阻R x 的平均值。
5．整理仪器。
五、数据处理1．在求R x 的平均值时可用两种方法(1)用R x ＝U I分别算出各次的数值，再取平均值。
(2)用U －I 图线的斜率求出。
2．计算电阻率将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4Il。
六、误差分析1．接受伏安法测量金属丝的电阻时，由于接受的是电流表外接法，测量值 小于 真实值，使电阻率的测量值 偏小 。
2．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
3．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变 大 ，造成测量误差。
七、留意事项1．本试验中被测金属丝的电阻值较小，因此试验电路一般接受电流表 外接法 。
(通用)2019版高考物理一轮复习：恒定电流61实验：测定金属的电阻率备考精炼
61 实验：测定金属的电阻率[方法点拨] 伏安法测金属丝电阻时，电压不要求从0开始，仪器合适时滑动变阻器一般用限流式接法、金属丝电阻一般较小，电流表选用外接法、1、(2018·陕西商洛质检)如图1中游标卡尺的读数是____mm，螺旋测微器的读数是____ mm.图12、(2017·北京顺义区零模)用螺旋测微器测量金属丝直径如图2甲所示，则金属丝直径d＝____________ mm.用游标卡尺测量金属小球直径如图乙所示，则小球直径D＝______ mm.图23、(2018·湖北黄冈模拟)如图3中游标卡尺读数为____ mm，螺旋测微器读数为________ mm.图34、(2017·福建厦门3月质检)一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图4甲所示，长度为L，电阻R约为5 Ω，这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确地测定它的内径d；(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200 mm，则所测金属管线外径D＝__________ mm.图4(2)为测量金属管线的电阻R，取两节干电池(内阻不计)、开关、若干导线及下列器材：A、电流表0～0.6 A，内阻约0.05 ΩB、电流表0～3 A，内阻约0.01 ΩC、电压表0～3 V，内阻约10 kΩD、电压表0～15 V，内阻约50 kΩE、滑动变阻器，0～10 Ω(额定电流为0.6 A)F、滑动变阻器，0～100 Ω(额定电流为0.3 A)为准确测出金属管线的阻值，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________、(填序号)(3)如图丙所示，请按实验要求将实物图中的连线补充完整、(4)根据已知的物理量(长度L、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D)，则金属管线内径的表达式d＝______________.5、(2017·北京东城区模拟)实验室有一捆规格为“100 m,0.5 mm2”的铜导线，已经用去了一部分，一同学想用伏安法测量剩余导线的电阻、(1)他查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m.他可以用公式____________计算出整捆导线的电阻为________ Ω；(2)他从实验室借来如下器材，想分别用电流表内接法和外接法测量铜导线的电阻：电流表：量程0.6 A，内阻约为0.2 Ω；电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω；滑动变阻器R2：最大阻值200 Ω；电源：电动势4.5 V，内阻可不计；开关、导线若干、回答下列问题：①请你用笔画线代替导线在图5中完成电路连线、要求用电流表外接、滑动变阻器分压式接法、图5②按①中所连电路实验时滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)、③他将分别用电流表内接法和外接法得到的电流、电压数据描到U－I图上，如图6所示、在图中由电流表外接法得到测量图线是________(填“甲”或“乙”)，你的判断依据是________________________________________________________________________、图66、(2017·福建南平3月质检)为测定待测电阻R x的阻值(约为200 Ω)，实验室提供如下器材：电池组E：电动势3 V，内阻不计；电流表A1：量程0～15 mA，内阻约为100 Ω；电流表A2：量程0～300 μA，内阻为1 000 Ω；滑动变阻器R1：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A；定值电阻R2，阻值为9 000 Ω，额定电流10 mA；定值电阻R3，阻值为200 Ω，额定电流0.1 A；开关S、导线若干、实验中要求准确地测量R x的阻值，请回答下列问题：(1)正确选取器材，在图7方框内画出测量R x阻值的电路图，并在图中标明所选器材的符号、图7图8(2) 调节滑动变阻器R1，两表的示数如图8所示，可读出电流表A1的示数是_________ mA，电流表A2的示数是_________ μA，则待测电阻R x的阻值是________ Ω(计算结果保留一位小数)、(3)仅从实验原理产生系统误差的角度分析，R x的测量值________真实值(选填“＞”“＝”或“＜”)、7、在物理兴趣小组活动中，一同学利用下列器材做“探究导体阻值与长度的关系”的实验、A、电压表V1，量程6 V，内阻900 ΩB、电压表V2，量程15 V，内阻3 kΩC、电流表A1，量程为0.1 A，内阻1 ΩD、电流表A2，量程3 A，内阻0.2 ΩE、电源E1，电动势1.5 V，内阻0.2 ΩF、电源E2，电动势6 V，内阻0.8 ΩG、滑动变阻器R，最大阻值为10 ΩH、粗细均匀、长度不同的同种电阻丝若干段(阻值约100～200 Ω)J、开关、导线和刻度尺(1)实验时电源应选________，电流表应选________；(填序号)(2)在虚线框中画出实验原理图(电阻丝用R x表示)、答案精析1、9.60 5.695±0.0022、1.775±0.002 22.63、52.35 1.990解析 游标卡尺读数为52 mm ＋7×120 mm ＝52.35 mm ，螺旋测微器的读数为1.5 mm ＋49.0×0.01mm ＝1.990 mm.4、(1)5.167(5.165～5.169均可) (2)A C E (3)如图所示(4)D 2－4ρILπU解析 (4)由欧姆定律得R ＝U I ，又R ＝ρL S＝ρLπ[(D2)2－(d2)2]＝4ρLπ(D 2－d 2)， 则4ρL π(D 2－d 2)＝U I， d 2＝D 2－4ρLIπU， 故d ＝D 2－4ρLIπU. 5、(1)R ＝ρL S3.4 (2)①见解析图 ②R 1 a ③乙 电流表外接时，测得的电阻值偏小 解析 (1)由公式R ＝ρL S，代入数值，解得导线的电阻R ＝3.4 Ω； (2)①如图所示②由于滑动变阻器采用分压式接法，所以滑动变阻器要选阻值比较小的，闭合开关前应将滑片移至a 端；③因为电流表外接时，测得的电流值偏大，由R ＝U I可知测得的电阻值偏小、 6、(1)如图所示(2) 8.0 150 191.1 (3)＝ 解析 (2)R x ＝U x I x ＝I 2(R 2＋R A2)I 1－I 2代入数据解得R x ＝191.1 Ω. 7、(1)F C (2)如图所示。
2019年高考物理一轮复习第十章恒定电流第3讲实验测定金属的电阻率实验描绘小灯泡的伏安特性曲线检测
2019年高考物理一轮复习第十章恒定电流第3讲实验测定金属的电阻率实验描绘小灯泡的伏安特性曲线检测1.现有一合金制成的圆柱体。
为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量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a和图b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ρ=。
2.(xx北京东城期末,15)实验室有一捆规格为“100 m,0.5 mm2”的铜导线,已经用去了一部分,一同学想用伏安法测量剩余导线的电阻。
(1)他查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m。
他可以用公式计算出整捆导线的电阻为Ω;(2)他从实验室借来如下器材,想分别用电流表内接法和外接法测量铜导线的电阻:电流表:量程0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω;电压表:量程0~3 V,内阻约9 kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;滑动变阻器R2:最大阻值200 Ω;电源:电动势4.5 V,内阻可不计;开关、导线若干。
回答下列问题:①请你用笔画线代替导线在图1中完成电路连线。
要求用电流表外接法、滑动变阻器分压式接法。
图1②按①中所连电路实验时滑动变阻器应选(填“R1”或“R2”),闭合开关前应将滑片移至端(填“a”或“b”)。
③他将分别用电流表内接法和外接法得到的电流、电压数据描到U-I图上,如图2所示。
在图2中由电流表外接法得到测量图线是(填“甲”或“乙”),你的判断依据是。
图23.(xx北京朝阳期末,15)某同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,使用的器材如下:待测小灯泡(2.5 V,1.25 W)电源(电动势3 V,内阻不计)电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω;0~3 A,内阻约0.025 Ω)电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ;0~15 V,内阻约15 kΩ)单刀单掷开关及导线若干(1)为减小误差,在本实验中电流表应选用0~ A量程;电压表应选用0~ V量程。
北京专用高考物理一轮复习第十章恒定电流第3讲实验测定金属的电阻率实验描绘小灯泡的伏安特性曲线课件
1-1 某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量该圆 柱体的直径d,示数如图所示。由图可读出l= 2.25 cm,d= 6.860 mm。 游标卡尺精确到 0.1mm ,螺旋测微器精确到 0.01mm 。
答案 2.25 6.860 0.1 mm 0.01 mm
解析 游标卡尺的读数为l=22 mm+0.1×5 mm=22.5 mm=2.25 cm。对螺 旋测微器:它精确到0.01 mm,固定尺刻度读数为6.5 mm,可动刻度数估 读一位,可动刻度读数为36.0×0.01 mm=0.360 mm,所以螺旋测微器的读 数为d=6.5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm。
1 0.10 0.020
2 0.30 0.060
3 0.70 0.160
4 1.00 0.220
5 1.50 0.340
6 1.70 0.460
7 2.30 0.520
由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的 甲 图(选填 “甲”或“乙”)。
图2 (3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器 的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中 实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
第3讲 实验：测定金属的电 阻率 实验：描绘小灯泡的
伏安特性曲线
知识梳理
一、测定金属的电阻率
实验原理 实验方法 伏安法
实验步骤
数据处理
①求Rx的平均值可用两种方法
方法1: 用Rx
U I
分别算出各次的数值,再取平均值。
方法2 : 用U I图线的斜率求出。
②计算电阻率
:
将记录的数据U、I、l、d的值代入电阻率计算式ρ
2019年高考物理一轮复习第八章恒定电流第3讲实验：测定金属的电阻率课件
(4)读数：若用 x 表示由主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出 与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm。
3．伏安法测电阻 电流表的内接法和外接法的比较
4.电阻率的测定原理：把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属
丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据 Rx＝UI 计算金属丝的电阻 Rx，
然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度 l，用螺旋测微器测量金属丝的直径
d，计算出金属丝的横截面积 πd2U
S；根据电阻定律
Rx＝ρSl ，得出计算金属丝电阻
率的公式 ρ＝RlxS＝____4_lI____。
微知识 3 实验步骤 1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平 均值。 2．按图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量 3 次，求出其平均值 l。
2．游标卡尺 (1)构造(如图所示)：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量 爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉。
(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。 (3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同 样多的小等分刻度少 1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有 10 个 的、20 个的、50 个的，见下表：
(4)旋钮式电阻箱如图戊所示，电流从接线柱 A 流入，从 B 流出，则 接入电路的电阻为__1_9_8_7___ Ω。今欲将接入电路的电阻改为 2 087 Ω，最 简单的操作方法是_将__“__×__1__k_”_旋__钮__调__到___2，__再__将__“__×__1_0_0_”__旋__钮__调_到___0__。若 用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为__0_～__19__9_9_8_Ω___。
(北京专用)2019版高考物理一轮复习 第十章 恒定电流 第5讲 实验 测定电源的电动势和内阻检测
第5讲实验：测定电源的电动势和内阻基础巩固1.(2016北京理综,19,6分)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最不可取．．．．的一组器材是( )A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器2.(2016北京朝阳二模,19)小芳同学利用手边的实验器材设计了如图所示的电路,电阻R的阻值以及电源的电动势和内阻均未知,电压表另一端的接线位置待定。
通过改变滑动变阻器接入电路的阻值获得多组数据,并描绘出U-I关系图像(U、I分别为电压表和电流表的示数)。
不计电表对电路的影响。
下列说法正确的是( )A.若接a,利用该图像可得到电阻R的阻值B.若接b,利用该图像可得到电阻R的阻值C.若接a,利用该图像可得到电源的电动势和内阻D.若接b,利用该图像可得到电源的电动势和内阻3.用图甲所示的电路,测定一节旧干电池的电动势和内阻。
除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:甲双量程电流表:(量程0~0.6 A,0~3 A);双量程电压表:(量程0~3 V,0~15 V);滑动变阻器:R1(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)R2(阻值范围0~100 Ω,额定电流1 A)①为了调节方便,测量精度更高,实验中应选用电流表的量程为A,电压表的量程为V,应选用滑动变阻器(填写滑动变阻器符号)。
②根据图甲将图乙中的实物正确连接,注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线。
③通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U,利用这些数据在图丙中画出了U-I图线。
由图线可以得出此干电池的电动势E= V(保留3位有效数字),内电阻r= Ω(保留2位有效数字)。
④引起该实验的系统误差的主要原因是。
A.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小B.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大C.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小D.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大综合提能1.(2016北京海淀期末,12)某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池。
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解析 (1)螺旋测微器的精确度为 0.01 mm,固定刻度读数是1.5 mm,可
动刻度数值是5.5×0.01 mm,则金属丝直径为1.5 mm+5.5×0.01 mm=1.55 5 mm。(2)使用内测量爪A测量圆筒内径,50分度游标卡尺精确度是0.02 mm,主尺读数是 11 mm,游标尺上第7格与主尺刻度对齐,内径为 11 mm +7×0.02 mm=11.14 mm。
二、描绘小灯泡的伏安特性曲线
测多组小灯泡的U、I 值, 并绘出I U图像 实验原理 图线反映电流与电压和温度的关系
实验步骤
数据处理
1.为探究小灯泡L的伏安特性,连好图甲所示的电路后闭合开关,通过移 动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正
常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图像应是图乙
第3讲 实验：测定金属的电 阻率 实验：描绘小灯泡的 伏安特性曲线
知识梳理
一、测定金属的电阻率
实验原理
实验方法 伏安法
实验步骤
①求Rx的平均值可用两种方法 U 方法1: 用Rx 分别算出各次的数值, 再取平均值。 I 数据处理 方法2 : 用U I图线的斜率求出。 d 2U ②计算电阻率 : 将记录的数据U、I、l、d的值代入电阻率计算式ρ 4 Il
螺旋测微器
2.原理
测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为 0.5 mm,即旋钮D每
旋转一周,F前进或后退0.5 mm,而可动刻度E上的刻度为50等份,每转动 一小格,F前进或后退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数 时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
(3)在框内画出电路图。 (4)在下图中,将各器材连成实验电路。
答案 (1)0.001 0.1 (2)ABDG (3)(4)图见解析
解析 (1)螺旋测微器读数时可估读到0.001 mm;毫米刻度尺读数时估
读到分度值的下一位,即 0.1 mm。
3 0.75 V=1.5 V, (2)P<0.75 W,Rx≈3 Ω,所以金属丝两端的电压应小于
3.读数
测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度 读出。
测量值(mm)=固定刻度读数(mm)(注意半毫米刻线是否露出)+可动刻度
数(估读一位)×0.01(mm)。螺旋测微器需要估读。
1-1 某同学用游标卡尺所示。由图可读出l= 2.25 cm,d= 6.860 mm。 游标卡尺精确到 0.1mm ,螺旋测微器精确到 0.01mm 。
故电压表应选D;流过的电流应小于
0.75 A=0.5 A,故电流表应选B;滑 3
动变阻器从方便调节角度考虑选G;应选用6 V电池组A。 (3)如图所示
(4)如图所示
深化拓展
考点一 考点二 考点三 螺旋测微器 伏安法测电阻 描绘伏安特性曲线应注意的事项
深化拓展
考点一
1.构造
如图所示是常用的螺旋测微器。它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C 上。旋钮D、微调旋钮D' 和可动刻度E、测微螺杆F连在一起,通过精 密螺纹套在B上。
(3)实验试探法:按图接好电路,让电压表的接线端P先后与a、b处接触
一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则可
采用电流表外接法;如果电流表示数有较大的变化,而电压表示数变化 不大,可采用电流表内接法。
3.滑动变阻器的两种接法
限流式接法 电路图 分压式接法
特点
①用电器和滑动变阻器的一部分串联,另一部
刻度尺测量导线长度时,可估读到 0.1 mm。 (2)下述器材中应选用的是 A.6 V电池组 B.电流表(0~0.6 A,内阻0.5 Ω) C.电流表(0~3 A,内阻0.01 Ω) D.电压表(0~3 V,内阻1 kΩ) E.电压表(0~15 V,内阻5 kΩ) F.滑动变阻器(0~100 Ω,额定电流1 A) G.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A) ABDG 。(用字母代替)
中的 ( C )
甲
乙
答案 C 小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高,导致电阻R增大。 只有C选项对。
2.在“测定金属丝电阻率”实验中,若金属丝的电阻Rx约为3 Ω,为尽可 能减小误差,要求金属丝发热功率 P<0.75 W。
(1)实验中用螺旋测微器测量导线直径时,可估读到 0.001 mm,用毫米
考点二
1.两种电路的比较
伏安法测电阻
电流表内接法 电路图
电流表外接法
误差原因
电流表分压 U测=Ux+UA
U测
测
电压表分流 I测=Ix+IV
I = R R <Rx R测=
测
电阻 测量值 适用条件
I =R +R >R R测= x A x
U测
R x RV
x
V
测量值大于真实值 RA≪Rx(大电阻用内接法测量, 测量值偏大)
答案 2.25 6.860 0.1 mm 0.01 mm
解析 游标卡尺的读数为l=22 mm+0.1×5 mm=22.5 mm=2.25 cm。对螺
旋测微器:它精确到0.01 mm,固定尺刻度读数为6.5 mm,可动刻度数估 读一位,可动刻度读数为36.0×0.01 mm=0.360 mm,所以螺旋测微器的读 数为d=6.5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm。
测量值小于真实值 RV≫Rx(小电阻用外接法测量, 测量值偏小)
2.伏安法测电阻的电路选择
(1)阻值比较法:先将待测电阻的估计值与电压表、电流表的内阻进行 比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法。 (2)临界值计算法:
RV RA 时,用电流表外接法。 Rx< RV RA 时,用电流表内接法。 Rx>
1-2 (1)用螺旋测微器测一金属丝的直径,示数如图甲所示。由图可读 出金属丝的直径为 1.555 mm。 (2)现用50分度的游标卡尺的 A (填图乙中的“A”或“B”)测量 爪,测定某圆筒的内径,游标卡尺的示数如图乙,可读出圆筒的内径为 11.14 mm。
甲 答案 (1)1.555 (2)A 11.14 乙