2021年高考物理一轮总复习 实验、探究 决定导线电阻的因素课时作业 新人教版选修3-1
2021高考人教版物理一轮复习课时作业：第8章第1讲电流电阻电功及电功率(含解析)
课时作业时间：45分钟满分：100分一、选择题（本题共13小题，每小题6分，共78分。
其中1〜10题为单选, 11〜13题为多选）1 •某一导体的伏安特性曲线如图中AB段所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（）A . B点的电阻为12 QB . B点的电阻为40 QC.导体的电阻因温度的影响改变了1 QD •导体的电阻因温度的影响改变了9 Q答案B解析 A 点电阻R A = 4 Q= 30 Q B 点电阻R B=. Q= 40 Q1.0X 10—1 1.5X 10—1故A错误，B正确；AR= R B—R A= 10 Q故C、D错误。
2•两根材料相同的均匀导线x和y串联在电路中，两导线沿长度方向的电势变化情况分别如图中的ab段和be段图线所示，则导线x和y的横截面积之比为（）C . 6 : 1D . 1 : 6答案 B解析 两导线串联，电流相等，11 = 12,由U = IR = I p 知UL 图象的斜率k =S 1 k 2 1而I p 目同，则S 2= k i = 2，故B 正确，A 、c 、D 错误。
3. （2019宁波模拟）夏天使用电风扇时，若不慎扇叶被卡住，风扇容易烧毁。
已知电风扇正常工作时电功率为 P ,发热功率为P o ,当风扇被卡住时热功率为（两 端的电压仍不变）（）A . PB . P -P o C.p O D. . PP o 答案 C解析 设电风扇额定电压为U ，额定电流为I ，内阻为r ，由题意得：P = UI ，4.一根长为L 、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为 p 。
棒内单位体积 自由电子数为n ，电子的质量为m ，电荷量为e 。
在棒两端加上恒定的电压 U 时, 棒内产生电流，则自由电子定向运动的平均速率为 （）P o = I 2r ，则当风扇被卡住时热功率为:P 2 丄_目 —r _ P o _ P o ,故C正确。
US 2 B.n e pLne p SL C . n e pL D.―U ~答案A解析 电流的微观表达式1 = neSv ，又l = R , R =羔 得v = ne pL 故选A 。
高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 实验五 探究决定导线电阻的因素课件
图11 (2)图11所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中 标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发 现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可 以推断：电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了 ________(选填“短路”或“断路”)。
热点一 测量仪器、仪表的读数 【例1】 (2015·海南单科，11)某同学利用游标卡尺和螺旋测微
器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图4(a)和(b) 所示。该工件的直径为________cm，高度为________mm。
图4
解析 游标卡尺读数为d＝12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝ 1.220 cm 螺旋测微器的读数为h＝6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm 答案 1.220 6.860
(x＋K×精确度)mm。
三、测定金属的电阻率
注意事项 1.先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入
电路之前测量。 2.电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流
表外接法。 3.电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温
度过高，导致电阻率在实验过程中变大。 误差分析
热点二 电阻率的测量及实物连线 【例2】 (2014·江苏单科，10)某同学通过实验测量一种合金的 电阻率。 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生 转动，读数前应先旋紧图10所示的部件________(选填“A”、“B”、 “C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm。
反思总结 游标卡尺的读数技巧
游标卡尺的读数方法：“三看” (1)第一看→精确度 例如(如图5所示)
2021届新高考物理一轮复习(考试A方案)学案：第8章第1讲电流电阻电功及电功率
第八章恒定电流考情分析本章内容在高考中考查的频率较高，考查的内容主要集中在部分电路和闭合电路欧姆定律、电路的动态分析等知识点上，考查的题型以实验题为主。
重要考点1.欧姆定律(Ⅱ)2．电阻定律(Ⅰ)3．电阻的串联、并联(Ⅰ)4．电源的电动势和内阻(Ⅱ)5．闭合电路的欧姆定律(Ⅱ)6．电功率、焦耳定律(Ⅰ)实验八：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线实验十：测定电源的电动势和内阻实验十一：练习使用多用电表考点解读1.应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析。
2．非纯电阻电路中电功、电热的计算；与电磁感应、交变电流相联系的电功、电热的计算。
3．稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现。
4．实验及相关电路的设计，已成为每年高考必考的题型。
在实验方面的命题重点为：基本仪器的使用，实验原理的理解，实验数据的处理等，从基本实验中总结出实验结论，实验设计思想，并将其应用到拓展型、迁移型实验题目的分析中，考查对实验方法的领悟情况、迁移应用能力和创新能力。
第1讲电流电阻电功及电功率主干梳理对点激活知识点电流欧姆定律Ⅱ1．电流(1)形成电流的条件(2)电流的方向(3)定义式：I t(4)微观表达式：I(5)单位：安培(安)，符号A,1 A＝1 C/s。
2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U R(2)R(3)适用条件：适用于纯电阻电路。
对气态导体、半导体元件不适用，对电动机、电解槽等非纯电阻元件不适用。
(4)伏安特性曲线①定义：在直角坐标系中，用纵轴表示电流II-U的关系图象，叫做导体的伏安特性曲线。
线性元件。
如图甲所示。
遵从欧姆定律。
③非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。
如图乙所示。
不遵从欧姆定律。
知识点电阻及电阻定律Ⅰ1．电阻(1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。
(2)01R＝UI，其中U为导体两端的电压，I为通过导体的电流。
2021届新高考物理一轮：专题七 第1讲 电流 电阻 电功及电功率
热点 1 电流的理解与计算 [热点归纳]
项目 定义式
公式 I＝qt
适用范围
字母含义
公式含义
一切电路
q 为在时间 t 内通过导 体横截面的电荷量
qt 反映了 I 的大 小，但不能说 I
∝q，I∝1t
(续表)
项目 公式 适用范围
字母含义
公式含义
n：导体单位体积内的
微观式 I＝nqSv
自由电荷数； 一切电路 q：每个自由电荷的电
【基础自测】
1.在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示
波管中电流的大小为( )
A.4.8×10－6 A C.9.6×10－16 A
B.3.0×10－13 A D.3.0×10－6 A
解析：电子枪 2 s 内发射了 6×1013 个电子，则 2 s 内通 过示波管横截面的电子数为 6×1013 个，因此电流 I＝
律.
分析.
5.测量电源的电动势和内阻.
4.绘制并分析伏安特性
6.知道焦耳定律，了解焦耳定律在生活、生产中的应用.曲线.
7.通过实验，观察门电路的基本作用.初步了解逻辑电 5.伏安法测电阻(包括电
路的基本原理以及在自动控制中的应用.
表的内阻)、测定电源电
8.初步了解集成电路的作用.关注我国集成电路以及元
②电阻率ρ与温度的关系：有的随温度的升高而增大，如 _金__属__材__料___；有的随温度的升高而减小，如半导体；有的几乎 不受温度的影响，如锰铜合金、镍铜合金.
3.欧姆定律 (1)内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成__正__比___， 跟它的电阻 R 成__反__比____.
U (2)公式：I＝____R____.
高三物理一轮复习 必考部分 第7章 恒定电流 实验6 决定导体电阻的因素(同时练习使用螺旋测微器)重
实验6 决定导体电阻的因素(同时练习使用螺旋测微器)A 级 基础训练1．用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时，示数如图实69甲所示，由图可知其长度为________cm ；用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时，示数如图乙所示，由图可知其直径为________mm.【导学号：96622129】甲 乙图实69【解析】 游标卡尺读数50 mm ＋0.05×3 mm＝50.15 mm ＝5.015 cm.螺旋测微器读数4.5 mm ＋0.01×20.0 mm＝4.700 mm.【答案】 5.015 4.700(或4.701)2．(2014·全国卷Ⅱ)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 约为200 Ω，电压表○V 的内阻约为2 kΩ，电流表Ⓐ的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图实610(a)或图(b)所示，结果由公式R x ＝U I计算得出，式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数．若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2，则________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x 1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值R x 2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．(a) (b)图实610【解析】 R x R A ＝20，R V R x＝10，因R x 属于大电阻，用电流表内接法时测量值更接近真实值，即R x 1更接近真实值；因此R x 1＝UI ＝R x ＋R A ，故R x 1>R x ，R x 2＝U I ＝R 并(即R x 与R V 的并联值)，故R x 2<R x .【答案】 R x 1 大于 小于3．小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率ρ.待测金属丝的横截面为圆形．实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻约几千欧)、电流表(内阻约几欧)、滑动变阻器、电源、电键、待测金属丝及导线若干．【导学号：96622130】(1)用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图实611甲和图乙所示．由图可知其长度L＝________cm，直径为D＝________mm；图实611(2)该同学计划要用图象法求出电阻的阻值，要求电压从0开始变化．请将图丙所示实物电路图中所缺部分补全；(3)图丁是实验中测得的6组电流I、电压U的值描的点，由图求出的电阻值R＝________Ω；(保留3位有效数字)(4)请写出待测金属丝的电阻率ρ的表达式__________．(用测得的物理量的符号表示)【解析】(1)金属丝长度测量值为59.40 cm；螺旋测微器的读数为43.4×0.01 mm＝0.434 mm，即金属丝直径测量值为0.434 mm.(2)要求电压从0开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法．(3)用直线拟合各数据点，使直线通过尽量多的点，其他点均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点，直线的斜率表示金属丝的电阻，故R＝5.80 Ω.(4)由电阻定律可知，R＝ρLS，S＝πD24，解两式得：ρ＝πRD24L.【答案】(1)59.40 0.434 (2)接线如下(3)5.80(4)ρ＝πRD 24LB 级 能力提升4．(2016·江苏高考)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R 随温度t 的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R 随t 的升高而增大．实验电路如图实512所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．图实612实验时闭合S ，先将开关K 与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t 1，t 2，…和电流表的相应示数I 1，I 2，….然后将开关K 与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I 1，I 2，…，分别记下电阻箱相应的示数R 1，R 2，….(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用________．A ．量程0～100 mA ，内阻约2 ΩB ．量程0～0.6 A ，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a ”、“b ”、“c ”，正确的操作顺序是________．①按旋钮a 由“0”旋转至“1”②将旋钮b 由“9”旋转至“0”③将旋钮c 由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表：温度t(℃)20.040.060.080.0100.0阻值R(Ω)9.610.411.112.112.8由图线求得R随t的变化关系为R＝________ Ω.【解析】(1)电路中电源电动势为1.5 V，金属电阻的阻值约为10 Ω，滑动变阻器电阻最大为10 Ω，电流在0.075～0.15 A，则电流一般在0.1 A以内调整，为使电流读数更准确，应选用量程0～100 mA的电流表．(2)调节电阻箱阻值时，为了避免有其他电路发生短路而烧毁器材，电阻箱应先调至较大电阻，然后依次从电阻较小的挡位开始减小．(3)Rt图像如图所示，可得R随t的变化规律是R＝0.04t＋8.8 Ω.【答案】(1)A (2)①②③(或①③②)(3)如图所示0．04t＋8.8(0.04t＋8.6～0.04t＋9.0都算对)5．实验室新购进一捆长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测此铜导线的电阻率ρ，如图实613所示，回答下列问题：【导学号：96622131】甲乙 丙图实613(1)首先用螺旋测微器测量合金丝的直径d .在测砧与测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件________(填“A ”“B ”或“C ”)，当听到“喀喀”声时，从图甲中读出合金丝的直径d ＝________mm.(2)在测量铜导线的电阻R x 时，该同学用9根导线将器材连接如图乙．电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，保护电阻R 0＝3.00 Ω.①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至________(填“左”“右”或“中间位置”)端；②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电压表、电流表的示数均不能调为零．若只有一根导线断路，则这根导线是________；(填数字代号)③排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.35 V 时，电流表的示数如图丙所示，其读数为______A.(3)由以上数据可求得ρ＝________Ω·m.(保留2位有效数字)【解析】 (1)在测砧和测微螺杆与被测铜导线将要接触时，为防止被测铜导线被挤压变形而出现较大的测量误差，应转动微调旋钮C .螺旋测微器固定刻度读数为1 mm ，可动刻度读数为13.0×0.01 mm＝0.130 mm ，则铜导线的直径d ＝1 mm ＋0.130 mm ＝1.130 mm(1.128～1.132 mm 均可)；(2)①滑动变阻器分压接法中，闭合开关前，应使被测电路部分处于短接状态，即电流为0，故将滑片移至最左端；②闭合开关后，调节滑动变阻器能控制电路，说明电路是完好的，而电压表、电流表的示数均不能调为零，说明将滑动变阻器分压接法接成了限流接法，故是导线3断路；③量程为0.6 A 的电流表最小分度为0.02 A ，读数应估读到0.01 A ，故电流表的读数为0.50 A ；(3)根据器材连接图，由欧姆定律R x ＋R 0＝U I ＝2.350.50Ω＝4.70 Ω，故铜导线的电阻R x ＝1.70 Ω，由电阻定律可得R x ＝ρL S ，S ＝14πd 2，故铜导线的电阻率ρ＝R x πd 24L，代入数据解得ρ＝1.7×10－8 Ω·m. 【答案】 (1)C 1.130(1.128～1.132)(2)①左 ②3 ③0.50(0.49～0.51)(3)1.7×10－8。
2021年高考物理一轮总复习 第七章 第1讲 电流 电阻 电功及电功率课时提能演练 新人教版
2021年高考物理一轮总复习第七章第1讲电流电阻电功及电功率课时提能演练新人教版一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。
每小题只有一个选项正确)1.(xx·莆田模拟)一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( )A.大于121ΩB.小于121ΩC.等于121ΩD.无法判断【解析】选B。
灯泡停止发光一段时间后温度降低,电阻减小,故选B。
2.下列说法中错误的是( )A.由R=可知,电阻与电压、电流都有关系B.由R=ρ可知,电阻与导体的长度和横截面积都有关系C.金属的电阻率随温度的升高而增大D.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零【解析】选A。
R=是电阻的定义式,R与电压和电流无关,故A错误;R=ρ是电阻的决定式,横截面积一定,电阻与导体的长度成正比,长度一定,电阻与导体的横截面积成反比,故B正确;金属的电阻率随温度的升高而增大,故C正确;当温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,导体的电阻率突然变为零的现象叫超导现象,此时的导体叫超导体,故D正确。
故选A。
3.(xx·黄山模拟)铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子中有n个自由电子,今有一根横截面积为S 的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为( )A.光速cB.C. D.【解题指南】解答该题应注意:(1)电子定向移动的速率不是电流的传导速率,也不等于光速c。
(2)根据电流的微观表达式I=nqSv求解,但要注意n为单位体积内的自由电子数。
【解析】选D。
每摩尔铜的体积为,单位体积内铜原子个数为n′==,由电流的微观表达式I=n′eSv得:v=,故选项D正确。
4.有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍,以下说法中正确的是( )A.甲、乙两导体的电流相同B.乙导体的电流是甲导体的两倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等【解析】选B。
最新届高考物理一轮复习第七章 学案35 实验探究决定导线电阻的因素
实验学案35 探究决定导线电阻的因素实验目的1．掌握螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法．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．会用伏安法测电阻，并进一步探究决定导线电阻的因素．实验原理1．螺旋测微器的读数测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．测量值（毫米)＝______________（毫米）(注意半毫米刻线是否露出)＋____________（估读一位)×0。
01(毫米）．2．游标卡尺读数若用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（1）电流表的内接法和外接法的比较内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测＝U x＋U A电压表分流I测＝I x＋I V电阻测量值R测＝错误!＝R A＋R x〉R x测量值大于真实值R测＝错误!＝____________<R x测量值小于真实值适用条件R A R x R V R x适用于测量________电阻________电阻（2）两种电路的选择①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x较小，宜采用电流表外接法；若R x较大，宜采用电流表内接法，简单概括为“内大外小”．②临界值计算法图1③实验试探法:按图1接好电路，让电压表的一根接线柱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；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法．4．滑动变阻器的限流式接法和分压式接法接法限流式接法分压式接法电路图特点①用电器和滑动变阻器的一部分串联,另一部分不起作用②调节电压的范围不能从零开始变化①用电器和滑动变阻器的一部分并联后和另一部分串联②电压可以从零调节到最大值适用条件滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化滑动变阻器的最大阻值小于用电器的阻值;电压要求从零开始变化5.电阻率的测定原理把金属丝接入如图2所示的电路中，用________测金属丝两端的电压，用________测金属丝中流过的电流，根据R x＝________计算金属丝的电阻R x,图2然后用__________测量金属丝的长度l，用__________测量金属丝的直径d，计算出横截面积S；根据电阻定律R x＝ρl/S，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝错误!＝__________。
最新人教版高中物理一轮复习课件：实验5 探究决定导线电阻的因素
U I Rx
5.拆除实验线路，整理好实验器材
二、数据处理
1.在求Rx的平均值时可用两种方法
(1)用
Rx
U 分别算出各次的数值，再取平均值.
I
(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 d2U
4lI
误差分析 1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得的，直径的测量是产 生误差的主要来源之一 2.采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接 法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小
3.(2012·镇江模拟)某一阻值不变的纯电阻元件(阻值Rx在50～ 100 Ω 之间),额定功率为0.25 W,要用伏安法较准确地测量它的 阻值,实验器材有: 电流表A1:量程为100 mA,内阻约为5 Ω ; 电流表A2:量程为1 A,内阻约为5 Ω ; 电压表V1;量程为6 V,内阻约为10 kΩ ;
3.测量被测金属丝的有效长度，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金属丝长 度，测量时应将金属丝拉直,反复测量三次，求其平均值 4.测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值 5.闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值 最大的位置
6.在用伏安法测电阻时，通过待测金属丝的电流强度I不宜过大 (电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的 温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大 7.若采用图象法确定Rx，在描点时，要尽量使各点间的距离拉 大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个 别明显偏离较远的点可以不予考虑
②比值法.
当 Rx ＜RA 时,用电流表外接法;
RV Rx
2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练：探究导体电阻与其影响因素的关系(解析版)
2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练探究导体电阻与其影响因素的关系一、选择题1、在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中,由ρ=可知,对实验结果的准确性影响最大的是( )A.导线直径d的测量B.电压U的测量C.电流I的测量D.导线长度的测量解析:选A四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响,但影响最大的是直径d,因为在计算式中取直径的平方.2、分别用如图甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值．图甲中两表的示数分别为3V、4mA，图乙中两表的示数分别为4V、3.9mA，则待测电阻R x的真实值为( )A．略小于1kΩB．略小于750ΩC．略大于1kΩD．略大于750Ω解析：选D.先判断采用的测量方法，由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大，说明测量的是小电阻，这样电流表分压较大，应该采用甲图进行测量比较准确．甲图中测量值较真实值偏小．二、非选择题3、在“探究导体电阻与其影响因素的关系”实验中,实验室给定了下列器材:电源E:电动势4.5 V,内阻约为0.5 Ω;电流表A:量程0.6 A,内阻约为1.0 Ω;电压表V1:量程15 V,内阻约为15 kΩ;电压表V2:量程3 V,内阻约为3 kΩ;滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω);滑动变阻器R2(最大阻值为200 Ω);粗细均匀的同种电阻丝(阻值约为5 Ω);开关、导线和刻度尺。
(1)一同学设计了如图所示的实验电路图,所选用器材如图中所标注,请指出其中的至少两处不合理之处,并加以改进:① ; ②。
(2)为探究导体电阻与长度的关系,该同学按改进后的电路进行实验,用伏安法测定电阻丝的阻值R,刻度尺测出电阻丝的长度L。
依次减小电阻丝的长度。
实验测量结果如表,由此能得到的实验结论是: 。
L/m 0.995 6 0.804 9 0.598 1 0.402 1 0.195 8R/Ω104.8 85.3 65.2 46.6 27.1解析:(1)根据电动势的大小,电压表的量程不能选择15 V,电路图选择V1不正确;滑动变阻器应选用最大阻值较小的,电阻丝的阻值较小,应采用电流表外接法。
高三物理人教版一轮复习：实验六 决定导线电阻的因素 学案(无答案)
实验六决定导线电阻的因素考试要求:1. 会使用游标卡尺和螺旋测微器.2. 学会逻辑推理探究导体的电阻与导体长度、横截面积的关系.3. 知道测定金属丝的电阻率的步骤和误差分析.4. 知道测电阻的一般方法及误差分析.活动一:会使用游标卡尺、螺旋测微器,掌握几种测量工具的读数方法.例1、(1)如图所示的三把游标卡尺，它们的游标尺自左至右分别为10等分、20等分、50等分，它们的读数依次为________mm，________mm，________mm。
(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图所示，则图(a)、(b)金属丝的直径分别为________ mm，________ mm。
(3)①图甲用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表______ A，表针的示数是________ A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________ A，图中表针示数为________ A。
②图乙使用较小量程时，每小格表示__________ V，图中指针的示数为________ V，若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针指示的是________ V。
活动二: 掌握伏安法测电阻率1、实验原理：由R= ρl/S得ρ= ，因此，只要测出金属丝的长度l，横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ．把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R（R = U/I）．电路原理如图所示．用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S；将测量的数据代入公式ρ = RS/l求金属丝的电阻率．2、实验器材：被测金属丝、、、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．3、实验步骤：① 直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S= ；② 电路连接：按实验电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路；③ 长度测量：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；④ U、I 测量：把滑动变阻器的滑动片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，改变滑动变阻器滑动片的位置，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．4、数据处理：①在求R x的平均值时可用两种方法：用R x= U/I分别算出各次的数值，再取平均值；用U－I图线的求出．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式ρ = RS/l = ．5、误差分析：①金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一；②采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值真实值，使电阻率的测量值；③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；④由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率，造成测量误差．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，是指测量待测导线连接入电路的之间的长度，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；⑤闭合开头S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置；⑥在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I不宜过大（电流表用0～0.6 A量程），通电时间不宜过，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大；⑦求R的平均值时可用两种方法：第一种是用R= U/I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象（U–I图线）来求出．若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．例2：在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻R x,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1) 从图中读出金属丝的直径为mm.(2) 为此取两节新干电池、开关和若干导线及下列器材:A. 电压表(0~3V,内阻10kΩ)B. 电压表(0~15V,内阻50kΩ)C. 电流表(0~0.6A,内阻0.05Ω)D. 电流表(0~3A,内阻0.01Ω)E. 滑动变阻器(0~10Ω)F. 滑动变阻器(0~100Ω)①要求较准确地测出其阻值,电流表应选,滑动变阻器应选(填序号).②实验中实物接线如图乙所示,现发现有两处错误,请指出其中最明显的一处错误: .例3：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm．⑴用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm（该值接近多次测量的平均值）．⑵用伏安法测金属丝的电阻R x．实验所用器材为：电池组（电动势3 V，内阻约1 Ω），电流表（内阻约0.1 Ω）、电压表（内阻约3 kΩ）、滑动变阻器R（0～20 Ω，额定电流2 A）、开关、导线若干．某小组同学利用以上由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图中的________图（选填“甲”或“乙”）．⑶图是测量R x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⑵所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．⑷这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线，由图线得到金属丝的阻值R x = ________Ω（保留两位有效数字）．⑸根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________（填选项前的符号）A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m⑹任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是________（有多个正确选项）A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D．用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差例4：某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值．除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：电流表A1：量程1 A，内阻r1约0.5 ΩArray电流表A2：量程30 mA，内阻r2约200 Ω电压表V1：量程6 V，内阻R V1等于20 kΩ电压表V2：量程10 V，内阻R V2约30 kΩ滑动变阻器R1，0～20 Ω，额定电流2 A滑动变阻器R2，0～2 000 Ω，额定电流1 mA电源E：电动势为12 V，内阻r约2 Ω⑴请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选________．⑵若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为________________，式中符号的含义为_______________________________．。
高考物理一轮 (考纲自主研读+命题探究+高考全程解密) 第3讲实验五 探究决定导线电阻的因素(含解析
第3讲实验五探究决定导线电阻的因素对应学生用书P128一、螺旋测微器1．构造：如图7－3－1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．图7－3－12．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.读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．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)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．温馨提示螺旋测微器需要估读图7－3－2最后一位数字为估计数字，读数和记数时估计位为有效数字的最后一位．例如如图7－3－2所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.二、游标卡尺1．构造：如图7－3－3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．图7－3－32．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，其读数见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.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.温馨提示游标卡尺的读数应注意以下几点：(1)看清精确度例如图7－3－4所示．图7－3－4易错读成11＋4×0.1 mm＝11.40 mm正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需估读，后面不能随意加零．例如图7－3－5所示图7－3－5易错读成10＋12×0.05 mm＝10.6 mm，正确的应为10.60 mm.(2)区分零刻度与标尺最前端例如图7－3－6所示图7－3－6易错读成13＋10×0.05 mm＝13.50 mm正确读数为14＋10×0.05 mm＝14.50 mm三、常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3) 对于0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.四、伏安法测电阻电流表、电压表的应用电流表内接法电流表外接法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R x较小，宜采用电流表外接法；若R x较大，宜采用电流表内接法．2．临界值计算法：R V R x >R xR A时，用电流表外接法．R x R A >R VR x时，用电流表内接法．图7－3－73．实验试探法：按图7－3－7接好电路，让电压表接线柱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；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．五、探究决定导线电阻的因素注意事项1．先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量；2．电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法；3．电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大．误差分析对应学生用书P130热点一考查读数问题【典例1】 (1)如图7－3－8所示的两把游标卡尺，它们的游标尺自左至右分别为9 mm 长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为________mm，________mm.(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图7－3－9所示，则a、b金属丝的直径分别为________mm，________ mm.图7－3－8 图7－3－9图7－3－10(3)①图7－3－10甲用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，表针的示数是________A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A.②图7－3－10乙使用较小量程时，每小格表示________V，图中指针的示数为________V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________ V，图中表针指示的是________V.图7－3－11(4)旋钮式电阻箱如图7－3－11所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为________Ω.今欲将接入电路的电阻改为208 7 Ω，最简单的操作方法是________．若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为________．解析(1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm.上面右图读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0.05 mm＝0.85 mm，最后结果是23 mm ＋0.85 mm＝23.85 mm.(2)对图a：固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.对图b：b金属丝的直径为4.8×0.01 mm＝0.048 mm.(3)①使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，指针的示数为0.44 A；当换用3 A量程时，每一小格为0.1 A，指针示数为2.20 A.②电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，指针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格为0.5 V，指针示数为8.5 V.(4)电阻为1 987 Ω.最简单的操作方法是将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是999 9Ω，用这样两个电阻箱串联可得到的最大电阻2×9 999 Ω＝19 998 Ω.故两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为0～19 998 Ω.答案(1)17.7 23.85 (2)2.150 0.048 (3)①0.020．44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5 (4)1 987 将“×1 k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0 0～19 998 Ω【变式跟踪1】完成下列读数(1)电流表量程一般有两种——0～0.6 A，0～3 A；电压表量程一般有两种——0～3 V，0～15 V．如图7－3－12所示：图7－3－12①接0～3 V量程时读数为________ V.②接0～15 V量程时读数为________ V.③接0～3 A量程时读数为________ A.④接0～0.6 A量程时读数为________ A.(2)a．________ mm b．________ mm c．________ mm d．________ mm e．________mm.答案(1)①1.88②9.4③0.82④0.16(2)a.0.484 b．0.532 c．4.078 d．5.666 e．11.14 热点二伏安法测电阻(或电阻率)【典例2】(2012·北京卷，21)在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图7－3－13所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．图7－3－13(2)用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)，电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图7－3－14中的________图(选填“甲”或“乙”)．图7－3－14(3)图7－3－15是测量R x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7－3－15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．图7－3－15(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图7－3－16所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图7－3－16中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线．，由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω(保留两位有效数字)．图7－3－16(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m(6)任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是________(有多个正确选项)．A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D．用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差解析(1)螺旋测微器的读数为0 mm＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm.(2)由实验记录的数据可知R x的阻值大约为 5 Ω.由题知R x≪R V，故电流表外接．若滑动变阻器接为限流的形式，则R x两端的电压最小值U min＝5×320＋5＋1＋0.1V≈0.6 V，而从实验数据可知R x两端电压可为0.10 V，因此滑动变阻器应采用分压的形式．(3)如图甲所示．图甲(4)选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示．图乙图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x ＝4.4 Ω.(5)根据R ＝ρl S 得金属丝的电阻率ρ＝RS l ＝πRd 24l ＝3.14×4.4×（0.398×10－3）24×0.5Ω·m≈1.09×10－6Ω·m ，故选项C 正确，选项A 、B 、D 错误．(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，选项A 错误；由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，则可以消除系统误差，选项B 错误、选项C 正确；利用U I 图象处理数据，相当于多次测量取平均值，可以减小偶然误差，选项D 正确．答案 (1)0.398(0.395～0.399均正确) (2)甲 (3)如解析图甲所示 (4)如解析图乙所示 4.4(4.3～4.7均正确) (5)C (6)CD1．仪器选择的基本思路(1)优先考虑安全因素：各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压) (2)考虑读数误差因素：一般要求各电表的实际读数不小于其量程的13，以减小读数误差．(3)仪器选择的一般步骤： ①首先选择唯一性的器材；②粗画电路图(暂不接电流表和电压表)；③估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材． 2．控制电路的选择(1)滑动变阻器两种接法的对比(2)分压和限流电路的选择原则 在下列情况下应选用分压式接法：①待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的最大阻值．②题中要求待测电阻上电压变化范围大，且要求从零开始连续调节． ③若选用限流式接法，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流．【变式跟踪2】 某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值．除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：电流表A1，量程1 A，内阻r1约0.5 Ω电流表A2，量程30 mA，内阻r2约200 Ω电压表V1，量程6 V，内阻R V1等于20 kΩ电压表V2，量程10 V，内阻R V2约30 kΩ滑动变阻器R1，0～20 Ω，额定电流2 A滑动变阻器R2，0～2 000 Ω，额定电流1 mA电源E(电动势为12 V，内阻r约2 Ω)(1)请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选________．(2)若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为________________，式中符号的含义为__________．解析(1)由于V1的阻值已知，可当电流表使用，故可以采用将待测材料与V1串联再与V2并联，由于滑动变阻器阻值远小于待测电阻的阻值，故滑动变阻器应采用分压式接法，为调节方便选用小阻值的R1，电路图如图所示．(2)由电路图知，R x ＝U 2－U 1I V1，I V1＝U 1R V1，又R x ＝ρL S ，联立得ρ＝πd 2（U 2－U 1）R V14U 1L，式中U 1表示电压表V 1的示数，U 2表示电压表V 2的示数．答案 (1)电路图见解析图 R 1 (2)ρ＝πd 2（U 2－U 1）R V14U 1L U 1表示电压表V 1的示数，U 2表示电压表V 2的示数 热点三 “替代法”测电阻【典例3】 (2011·课标全国卷，22)图7－3－17为了测量一微安表头A 的内阻，某同学设计了如图7－3－17所示的电路．图中A 0是标准电流表，R 0和R N 分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和S 1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E 是电池．完成下列实验步骤中的填空：(1)将S 拨向接点1，接通S 1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I ；(2)然后将S 拨向接点2，调节________，使________，记下此时R N 的读数；(3)多次重复上述过程，计算R N 读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值． 解析 本题为用替代法测未知电流表的内阻，其实验步骤为：(1)将S 拨向接点1，接通S 1，调节R 0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表(或A 0)的读数I ；(2)然后将S 拨向接点2，调节R N ，使标准电流表(或A 0)的读数仍为I ，记下此时R N 的读数；(3)多次重复上述过程，计算R N 读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值． 答案 (1)R 0 标准电流表(或A 0) (2)R N 标准电流表(或A 0)的读数仍为I (3)平均值【变式跟踪3】 科学实验是人们认识自然的重要手段．电学实验中经常需要测量某负载的电阻．(1)测电阻的方法有多种，现在有一只标有“220 V ，100 W ”的灯泡，它正常工作时的电阻为________ Ω.若用多用电表的欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻应________灯泡正常工作时的电阻(填“大于”、“等于”或“小于”)．这是因为____________________________．(2)请你用下列器材设计一个实验，测定灯泡正常工作时的电阻．A ．220 V 交流电源B ．单刀双掷开关一个C ．电阻箱一个(0～999 Ω，额定电流1 A)D ．交流电流表一个(0～0.6 A)E ．导线若干请画出电路原理图．解析 (1)根据灯泡的铭牌“220 V ，100 W ”得灯泡电阻R ＝U 2P ＝2202100Ω＝484 Ω，因灯泡电阻随温度变化而变化，温度越高，电阻越大，用多用电表在常温下测量电阻，测出的灯泡电阻一定比灯泡正常工作时的电阻小．(2)当灯泡正常发光时，其额定电流为I ＝P U ＝100220 A ＝511A ，首先让灯泡与电流表串联，灯泡正常发光后，记下电流表指针的位置；然后让电阻箱与电流表串联，调节电阻箱的阻值，直到电流表的读数与上次标记的位置相同，此时电阻箱所显示的阻值就是灯泡正常工作时的阻值，电路原理图如图所示．答案 (1)484 小于 灯泡电阻随温度变化而变化，温度越高电阻越大 (2)见解析对应学生用书P133电表内阻的测量【典例4】某同学要测电压表的内阻R V，测量的电路如图7－3－18a所示，供选择的器材如下：图7－3－18①待测电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)；②电压表(0～6 V，内阻约6 kΩ)；③定值电阻R1＝3 kΩ；④定值电阻R2＝30 Ω；⑤滑动变阻器R3(0～1 kΩ，1 A)；⑥滑动变阻器R4(0～10 Ω，2 A)；⑦电源3.0 V，内阻不计；⑧开关一个，导线若干．根据上述条件，请你完成下面的实验．(1)定值电阻应选________；滑动变阻器应选________．(2)根据电路图a，在图b中用实线把实物连成电路；图7－3－19(3)实验过程中的测量步骤为：移动滑动变阻器触头到某一位置，记录、的读数U1、U2；不断改变滑动变阻器触头的位置，得到一组U1、U2的值，分别以U1、U2为坐标轴建立坐标系，作出相应图线(如图7－3－19所示)，测得该图线的斜率为k.根据图线的斜率k和选定的定值电阻，写出待测电压表内阻的表达式为R V＝________．解析(1)定值电阻应选R1，滑动变阻器应选R4，若选用大电阻的滑动变阻器，就会出现在移动滑动触头的时候，刚开始电压表上的电压几乎不变，到了某个位置后又突然增大的现象，不易操作．(2)根据电路图a，在图b中用实线把实物连成电路，如答案图所示．(3)待测电压表内阻的表达式为R V＝R1k－1.答案(1)R1R4(2)如图所示(3)R1k－1预测高考命题视角通过对近几年的高考实验试题的研究发现，高考电学实验试题有三个显著的特点：第一，基于教材中的电学实验，着重考查实验原理的改进、实验步骤、误差分析；第二，重视电学的实验方法，问题设置结合科技、生产、生活的实际；第三，基本仪器的使用是考查的热点，实验的器材选择、实际操作是考查的重点，设计型实验是考查的难点，实验的基本原理和思想方法是考查的核心．视角1 基本仪器的使用及读数(如螺旋测微器、游标卡尺、电压表、电流表及多用电表的读数)视角2 实验仪器的选择、测量电路、控制电路的选择视角3 完善基本操作过程视角4 根据题目给出的实验器材，对实验原理改进，设计新的实验方案对应学生用书P1331.(2012·课标全国卷，22)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7－3－20(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.图7－3－20解析依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5毫米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0.010 mm，图(b)读数为6.870 mm，故金属板的厚度d＝6.870 mm－0.010 mm＝6.860 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)2．如图7－3－21所示为某次实验中两电表的示数情况，则：图7－3－21电流表A的示数为________ A，电压表V的示数为________ V.解析电流表选择0～3 A的量程，刻度盘中有三个大格，则每一大格为1 A，每一大格又分为10小格，则每一小格表示0.1 A，故指针所指的示数为1.50 A．电压表选择0～15 V的量程，刻度盘中有三个大格，则第一大格为5 V，每一大格又分为10小格，则每一小格表示0.5 V，故指针所指的示数为7.5 V.答案 1.50 7.53．(2012·山东卷，21(2))在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；E2(电动势12 V，内阻不计)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；图7－3－22螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图7－3－22所示，读数为______mm.(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．解析(1)螺旋测微器的读数为1.5 mm＋27.3×0.01 mm＝1.773 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理图如图所示．答案(1)1.773(1.771～1.775均正确) (2)A1E1电路图如解析图4．(2012·广东卷，34(1))某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图7－3－23(a)和(b)所示，长度为________cm，直径为________mm.图7－3－23(2)按图7－3－23(c)连接电路后，实验操作如下．(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0.(b)将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280 Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.解析(1)长度l＝5.0 cm＋1×110 mm＝5.01 cm；直径d＝5 mm＋31.5×0.550mm＝5.315 mm.(2)(a)为保护电路使电路中电流不会超出电流表量程，应将滑动变阻器接入电路的阻值置于最大处．(b)为使电路中电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大．(3)将S1闭合，S2拨向接点1时，其等效电路图如图甲所示．当S2拨向2时，其等效电路图如图乙所示．由闭合电路欧姆定律知I＝ER1＋R＋r，当I相同均为I0时，R2＝R圆柱体，所以R圆柱体＝1 280 Ω.答案(1)5.01 5.315 (2)大大(3)1 2805．(2013·苏州质检)某学习小组用伏安法测量一未知电阻R x的阻值，给定器材及规格为：电流表A(量程为0～5 mA，内阻约为10 Ω)；电压表V(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)；最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器；电源E(电动势约3 V)；开关S、导线若干．(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图7－3－24甲所示电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V，电流表示数大约为5 mA，则未知电阻的阻值R x大约为________ Ω.(2)经分析，该电路测量误差较大，需改进．请直接在图7－3－24甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线．(3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图7－3－24乙所示的U－I图象，得R x＝________ Ω.(保留三位有效数字)图7－3－24解析 本题考查伏安法测电阻及电流表外接法和内接法的选择． (1)根据用图甲测量的数据和欧姆定律可得：R x ＝U I ＝ 2.55×10－3Ω＝500 Ω.(2)待测电阻R x 约为500 Ω，而电压表的内阻约为3 k Ω，是待测电阻的6倍左右，电流表的内阻约为10 Ω，待测电阻是电流表内阻的50倍左右，所以用电流表外接法电压表的分流作用比较大，应改为电流表内接法．(3)待测电阻R x 的大小就等于图乙中图线的斜率，即R x ＝ΔU ΔI ＝ 2.3－1.8（4－3）×10－3 Ω＝500Ω.答案 (1)500 (2)如图所示 (3)5006．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，他们用伏安法多次测量的数据如表二(为实验处理的方便，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7－3－25甲所示．表一器材编号器材名称规格1电流表200 μA，内阻约10 Ω2电压表12 V，内阻约100 kΩ3电池组12 V，内阻不计4滑动变阻器10 Ω 1 A5开关6导线若干7定值电阻100 Ω表二序号水柱长度/cm电压表示数/V电流表示数/μA110210022041003306100440810055010100(1)玻离管内径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7－3－25乙中描点，画出R－L图象(要求标出坐标轴的物理量、单位和对应的数值)．图7－3－25(4)计算出所测水的电阻率为________ Ω·m.解析 (1)由游标卡尺直接读数得玻璃管内径为2.26 cm ；(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，R 1＝2100×10－6 Ω＝20kΩ、R 2＝40 k Ω、R 3＝60 k Ω、R 4＝80 k Ω、R 5＝100 k Ω，在坐标系中描点得到R －L 图线如图所示；(4)取L ＝30 cm 时，R 3＝60 k Ω，d ＝2.26 cm ，由电阻定律R ＝ρL S 得：ρ＝RS L ＝πRd 24L，代入数据解得：ρ＝80.2 Ω·m.答案 (1)2.26 (2)内接 分压电路 (3)如解析图所示(4)80.2。
2021届高三物理一轮复习 第7章 第3课时 探究决定导线电阻的因素导学案(无答案)
第3课时探究决定导线电阻的因素【考纲解读】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.会用伏安法测电阻，并能测定金属丝的电阻率．【知识要点】一、螺旋测微器的使用1．构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度．图12．读数：测量值（mm）＝固定刻度数(mm）(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数（估读一位)×0。
01(mm）．图2二、游标卡尺1．构造：主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺卡上还有一个深度尺．(如图3所示)图32。
读数：若用x表示从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度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为（x＋K×精确度）mm。
基本实验要求1．实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d，计算出横截面积S,并用伏安法测出电阻R x,即可计算出金属丝的电阻率．2．实验器材被测金属丝，直流电源（4 V)，电流表（0～0。
6 A)，电压表(0～3 V),滑动变阻器（50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．3．实验步骤（1）用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d.（2)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丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l。
(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置．(5）闭合开关，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，填入记录表格内．(6）将测得的R x、l、d值，代入公式R＝ρ错误!和S＝错误!中，计算出金属丝的电阻率．4电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测＝U x＋U A电压表分流I测＝I x＋I V电阻测量值R测＝错误!＝R x＋R A>R x测量值大于真实值R测＝错误!＝错误!<R x测量值小于真实值适用条件R A≪R x R V≫R x【例1。
2020-2021【名校提分专用】高考物理总复习第31讲实验六决定导线电阻的因素讲义
第31讲 实验六：决定导线电阻的因素实验储备一、螺旋测微器和游标卡尺的使用1．螺旋测微器(1)构造：如图，S 为固定刻度，H 为可动刻度．(2)原理：可动刻度H 上的刻度为50等份，螺旋测微器的精确度为0.01 mm . (3)读数：①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出． ②测量值(mm )＝固定刻度数(mm )(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm )．③如图所示，固定刻度示数为2.0 mm ，不足半毫米，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm ＋15.0×0.01 mm ＝2.150 mm .2．游标卡尺(如图)(1)构造：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)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.二、伏安法测电阻2.两种电路的选择(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x较小，宜采用电流表外接法；若R x较大，宜采用电流表内接法；简单概括为“大内偏大，小外偏小”．(2)比值比较法若R V R x >R xR A ，则用电流表外接法． 若R V R x <R xR A，则用电流表内接法． (3)试触法：如图所示，将电压表分别接在a 、c 和b 、c 两点间时，若电流表示数变化较大，说明电压表分流较大，应选用内接法，若电压表示数变化较大，则选用外接法．3.滑动变阻器的限流接法和分压接法(2)分压和限流电路的选择原则①若采用限流式接法不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流(或电压)，则必须选用分压式电路．②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，此时，应改用分压式电路．③若实验中要求电压从零开始调节，则必须采用分压式电路．④两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单、能耗低．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，用电流表测金属丝中的电流，根据R x ＝UI 计算金属丝的电阻R x ，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S ，根据电阻定律R x ＝ρlS，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x S l ＝πd 2U4lI.技能优化【典型例题1】下图螺旋测微器的读数为________mm，游标卡尺的读数为________cm.【典型例题2】在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．(2)用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上实验数据可知，他们测量R x是采用下图中的______图(选填“甲”或“乙”)．(3)如图所示是测量R x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．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I 坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI 图线．由图线得到金属丝的阻值R x ＝________Ω(保留两位有效数字)．(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为______(填选项前的符号)．A ．1×10－2 Ω·mB ．1×10－3Ω·mC ．1×10－6 Ω·mD ．1×10－8Ω·m(6)(多选)任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准．下列关于误差的说法中正确的选项是________．A ．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B ．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C ．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D ．用UI 图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差【学习建议】 伏安法测电阻是电学实验的基础，是高考考查的热点，也是难点．它渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电阻、测电阻率、测各种电表内阻等．本质上都是伏安法测电阻在不同情景下的具体应用．在学习过程中要注意：重视实验原理、熟悉实验器材、理解实验方法，要能够把握好电压表、电流表的选择以及实物连线．【典型例题3】 用以下器材可测量电阻R x 的阻值． 待测电阻R x ，阻值约为600 Ω；电源E ，电动势约为6.0 V ，内阻可忽略不计； 电压表V 1，量程为0～500 mV ，内阻r 1＝1000 Ω； 电压表V 2，量程为0～6 V ，内阻r 2约为10 k Ω； 电流表A ，量程为0～0.6 A ，内阻r 3约为1 Ω； 定值电阻R 0，R 0＝60 Ω；滑动变阻器R ，最大阻值为150 Ω； 单刀单掷开关S 一个，导线若干．(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的13，并能测量多组数据，请在虚线框中xx x x＝____________，式中各符号的意义是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(所有物理量用题中代表符号表示)【典型例题4】用伏安法测定一个待测电阻R x的阻值(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1000 Ω；滑动变阻器R1：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A；电阻箱R2，阻值范围0～9999 Ω，额定电流1 A；开关S、导线若干．要求实验中尽可能准确地测量R x的阻值，请回答下列问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表______(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到______Ω，这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表．(2)在图中画完整测量R x阻值的电路图，并在图中标明器材代号．(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是________μA，测得待测电阻R x的阻值是________．本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．当堂检测 1.(17年南京模拟)某兴趣小组在实验室完成了“测定金属电阻率”的实验．甲乙第1题图(1)正确操作获得金属丝的直径以及电压表的读数如图甲、图乙所示，则它们的读数值依次是d＝________mm、U＝________V.(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0－10 Ω，金属丝电阻约2 Ω，电流表内阻几欧，电压表内阻约几十千欧．电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，其电动势E＝4.5 V，内阻很小．请在图中方框内画出本次实验的电路图．(3)用此电路测得的金属电阻率与真实值相比________．(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)2．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和图(b)所示，长度为________cm，直径为________mm.(a) (b) (c)第2题图(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下．①将滑动变阻器R1的阻值置于最______处(选填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0.②将电阻箱R2的阻值调至最______(选填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280 Ω.③由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.3．下图是测量电阻R x的原理图，学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6 A(内阻不计)，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.乙丙第3题图(1)根据原理图连接图乙的实物图．(2)断开S2，合上S1；调节电源输出电压为 3.0 V时，单位长度电阻丝的电压u＝________V/cm，记录此时电流表A1的示数．(3)保持S1闭合，合上S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤(2)记录的值相同，记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值，测量数据已在图(c)中标出，写出R x与L、I、u的关系式R x＝________；根据图丙用作图法算出R x＝________Ω.(计算结果保留一位有效数字)第31讲 实验六：决定导线电阻的因素技能优化·典型例题1·6.576－6.579 1.340·典型例题2·(1)0.398(0.395～0.399均可) (2)甲 (3)如图所示 (4)如图所示 4．5(4.3～4.7均可) (5)C (6)CD【解析】 (1)螺旋测微器的读数为0 mm ＋39.8×0.01 mm ＝0.398 mm.(2)通过给定的数据发现电压接近从0开始，故滑动变阻器采用的是分压式接法．(3)对滑动变阻器的分压式接法，连线时应使测量电路在开始时分到的电压为0.(4)图线应过原点，且使大多数点在一条直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧．图线的斜率反映了金属丝的电阻，所以R x ＝4.5 Ω.(5)由R ＝ρL S ，S ＝π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22，取d ＝4×10－4 m 、L ＝0.5 m 、R ＝4．5 Ω，解出ρ≈1×10－6Ω·m.(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，选项A 错误；由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，则可以消除系统误差，选项B 错误，选项C 正确；利用U I 图象处理数据，相当于多次测量取平均值，可以减小偶然误差，选项D 正确．·典型例题3·(1)测量电路见解析图 (2)()U 2－U 1R 0r 1U 1()R 0＋r 1 U 1为电压表V 1的读数，U 2为电压表V 2的读数，r 1为电压表V 1的内阻，R 0为定值电阻【解析】 (1)电路的最大电流为I ＝ 6 V600 Ω＝0.01 A ，电流表量程太大，可以把电压表V 1并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择V 2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器需要分压式接法，电路如图．(2)流过被测电阻的电流为I ＝U 1r 1＋U 1R 0＝U 1()R 0＋r 1R 0r 1，被测电阻阻值为R x ＝U 2－U 1I＝()U 2－U 1R 0r 1U 1()R 0＋r 1.·典型例题4·(1)A 2 9 000 (2)电路如图 (3)8.0 150 187.5 Ω 偏小【解析】 (1)把A 2和R 2串联起来充当电压表，此电压表量程为3 V ，R ＝3300×10－6 Ω－1 000 Ω＝9 000 Ω.(3)由图可知，电流表A 1的示数为8.0 mA ，电流表A 2的示数是150 μA ，待测电阻阻值为R x ＝150×10－6×()1000＋90008.0×10－3Ω＝187.5 Ω.采用电流表外接法故测量的电流值偏大，因此测量的电阻偏小．当堂检测1．(1) 0.998 2.28 (2)如图所示 (3) 偏小第1题图【解析】 (1)螺旋测微器读数为L ＝0.5 mm ＋49.8×0.01 mm＝0.998 mm 、电压表读数为U ＝2.28 V ．(2)根据题意，因电源不宜在长时间、大功率状况下使用，故滑动变阻器不能用分压式应用限流式，又待测电阻阻值远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，测所设计电路图如图所示；(3)根据欧姆定律R ＝U I知，由于电压表的分流作用而使得R 测量值偏小． 2．(1)5.01 5.315 (2)①大 ②大最新人教版试题部编本试题，欢迎下载！ (3)1280 【解析】 (1)长度l ＝5.0 cm ＋1×110 mm ＝5.01 cm ；直径d ＝5 mm ＋31.5×0.550mm ＝5.315 mm ；(2)①为保护电路，使电路中的电流不会超出电流表量程，应将滑动变阻器接入电路的阻值置于最大处；②为使电路中电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大；(3)将S 1闭合，S 2拨向接点1时，其等效电路图如图甲所示；当S 2拨向2时，其等效电路图如图乙所示；由闭合电路欧姆定律知I ＝E R 1＋R ＋r，当I 相同均为I 0时，R 2＝R 圆柱体，所以R 圆柱体＝1280 Ω.甲 乙第2题图3．(1)如图所示 (2)0.1 (3) uL I6【解析】(1)甲乙第3题图(2)由于电阻丝均匀，故单位长度电阻丝的电压U ＝3.030.0V/cm ＝0.1 V/cm ； (3)调节电源输出电压，使电流表A 1的示数与步骤②记录的值相同，即通过电阻丝ac 段的电流恒定，则R x 两端的电压与电阻丝的长度成正比，即U ＝uL ，根据欧姆定律得R x 的表达式R x ＝U I ＝uL I ，L I 图象如图乙所示．根据L ＝R x u，由图象可知斜率为k ＝60 cm/A ，故R x ＝ku ＝6 Ω.。
2021高中物理第2章恒定电流6导体的电阻课时作业新人教版选修31
2021高中物理第2章恒定电流6导体的电阻课时作业新人教版选修31基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．(西藏日喀则一中2020～2021学年高二上学期月考)关于电阻率，下列说法正确的是导学号( C )A．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率差不多上原先的1/3B．材料的电阻率随温度的升高而增大C．纯金属的电阻率较合金的电阻率小D．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大解析：电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，A错误。
金属材料的电阻率随温度升高而增大，而半导体材料则相反，因此B错误。
合金的电阻率比纯金属的电阻率大，C正确。
电阻率大说明材料的导电性能差，不能说明对电流的阻碍作用一定大，因为物体的电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而且电阻还跟导体的长度、横截面积有关，因此D错误。
2．(大庆市2020～2020学年高二检测)如图所示，若滑动变阻器的滑片P向C端移动时，小灯泡变亮，那么应将N接导学号( B )A．B接线柱B．C接线柱C．D接线柱D．以上都能够解析：第一要明确小灯泡变亮了，这说明电路中的电流增大，滑动变阻器接入电路中的电阻值减小，长度变短，而滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定，只有N接C 才能满足题意。
选B。
3．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断，由于种种缘故，熔丝的横截面积略有差别，那么熔丝熔断的可能性较大的地点是导学号( B ) A．横截面积大的地点B．横截面积小的地点C ．同时熔断D ．可能是横截面积大的地点，也可能是横截面积小的地点解析：依照电阻定律，横截面积小的地点电阻较大，当电流通过时电阻大的位置发热量大易熔断，B 正确。
4．(广州十二中2020学年学业水平测试)如图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过一定的换算关系由电流表的示数获得。
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年高考物理一轮总复习实验、探究决定导线电阻的因素课时作业新人教版选修3-11．(1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图a 所示，读数为________mm.(2)在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图b所示，读数为________cm.ab第1题图2．在“测定金属的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地完成实验：(1)除电源(电动势为4V，内阻很小)、电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)，待测电阻丝(约3Ω)、导线、开关外，电流表应选用____________，滑动变阻器应选用____________(选填下列器材的字母符号)．电流表A1(量程600mA，内阻约1Ω)电流表A2(量程3A，内阻约0.02Ω)滑动变阻器R1(总阻值10Ω)滑动变阻器R2(总阻值100Ω)第2题图(2)若用如图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的____________点相连(选填“a”或“b”)．若某次测量中，金属丝的长度为l，直径为D，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式：ρ＝____________ .3．某学习小组的同学欲测出一只有刻度无示数的电流表的内阻和满偏电流．①他们先用欧姆表“×10”档粗测电流表内阻，指针稳定时如图所示，其示数为____________Ω(保留两位有效数字)．②接着他们利用下列器材进行测量．要求：测量精度尽可能高，电表读数变化范围尽可能大，滑动变阻器调节范围尽量大．第3题图待测电流表A1：量程1mA左右，共有N格．电流表A2：量程10mA，内阻r2＝10 Ω；电流表A3：量程10mA，内阻9 Ω左右；滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω，额定电流2A；定值电阻R2：阻值R2＝120 Ω；电池组E：电动势约为5V，内阻约1Ω；开关S一个，导线若干．a．在答题卡对应位置的方框内画出你帮他们设计的电路图并标明所选器材的代码；b．若A2、A3的示数分别为I2、I3、电流表A1偏转了N1格，则A1表的内阻为__________，满偏电流为__________．(结果用I2、I3、N1、N、r2表示)．4．热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整．已知常温下待测热敏电阻的阻值约4－5Ω.热敏电阻和温度计插入带塞的试管中，管内有一定量的冷水，其他备用的仪表和器具有：盛有热水的热水杯、电源(3V，内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0～20Ω)、电键、导线若干．(1)为测量误差尽可能小，某同学设计了如下电路图，请根据电路图把实物图用连线代替导线连好．第4题图(2)简要写出完成接线后的主要实验步骤a、往保温杯中加入热水，稍等读出温度值．b、__________________________________c、重复a、b测出不同温度下的数据．d、__________________________________5．在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻R x约为5 Ω.实验室备有下列实验器材A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω， 0.3 A)F．变阻器R2(0～2 000 Ω， 0.1 A)G．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有__________________．(2)为减小实验误差，应选用下图中________(填“a”或“b”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把实物图乙用导线连接起来．乙丙第5题图(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm，两电表的示数分别如图丙所示，则电阻值为________Ω，电阻率为________．甲6．有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图甲所示．用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度．乙第6题图某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻厚度d的实验．A．米尺(最小分度为mm)；B．游标卡尺(游标为20分度)；C．电流表A1(量程0～5mA，内阻约10Ω)；D．电流表A2(量程0～100mA，内阻约0.6Ω)；E．电压表V1(量程5V，内阻约5kΩ)；F．电压表V2(量程15V，内阻约15kΩ)G．滑动变阻器R1(阻值范围0～10Ω，额定电流1.5A)；H．滑动变阻器R2(阻值范围0～100Ω，额定电流1A)；I．电源E(电动势6V，内阻可不计)；J．开关一个，导线若干．(1)他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l＝10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图乙所示，该陶瓷管的外径D＝________cm.(2)为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选择电流表________，电压表________，滑动变阻器________．(填写器材前面的字母代号)(3)画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图．(4)若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为ρ，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d＝________(用已知量的符号表示)．7．某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示．读得直径d＝__________mm.(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：电阻R(Ω)121.050.023.910.0 3.1导线直径d(mm)0.8010.999 1.201 1.494 1.998导线截面积S(mm2)0.5040.784 1.133 1.753 3.135第7题图请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．__________(3)若导线的电阻率ρ＝5.1×10－7Ω·m，则表中阻值为 3.1 Ω的导线长度l＝______m(结果保留两位有效数字)．.课时作业(三十) 实验、探究：决定导线电阻的因素 1.0.617mm 0.675mm 【解析】(1)螺旋测微器的精确度为0.01 mm ，固定刻度读数为0.5 mm ，可动刻度读数为11.7 mm ，结果为d ＝0.5 mm ＋11.7×0.01 mm ＝0.617 mm. (2)20分度游标卡尺的精确度为0.05 mm.游标尺上第15格与主尺刻度对齐，主尺读数为6 mm.故结果d ＝6 mm ＋15×0.05 mm ＝0.675cm2.(1)A 1 R 1 (2)b πUD 24Il 【解析】 (1)电路中最大电流值为I m ＝4v 3Ω＝43A ，刚达到电流表A 2的13左右，故电流表应选用A 1；为了便于控制，滑动变阻器应选用R 1，(2)由于电阻丝的阻值较小，因此电流表应采用外接法，即电压表的左端应与电路中的b 点相连；由R ＝U I 和R ＝ρl S 得，ρ＝πUD 24Il. 3.①70 ②a.电路见图 b.I 2r 2I 3－I 2 N （I 3－I 2）N 1【解析】 ①根据欧姆表读数规则，示数为7×10Ω＝70Ω.②根据伏安法测电阻原理，把内阻已知的电流表A 2作为电压表使用，电路中串联电流表A 2，测量出干路电流，计算出电流表A 2中电流．由I 1r ＝(I 0－I 2)r ，解得A 2表的内阻为r ＝I 2r 2I 3－I 2 由(I 2－I 0)/N 2＝I/N 解得满偏电流为I ＝N （I 3－I 2）N 1. 第3题图第4题图4.(1)实物图连线如图 (2)b.调节滑动变阻器，快速读出电压表及电流表的读数．d 、绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线 【解析】 读出温度值后，要调节滑动变阻器，快速读出电压表及电流表的读数．重复a 、b 测出不同温度下的数据．绘出各测量温度下热敏电阻的伏安特性曲线．5.(1)ADEGH (2)b 实物连接如图所示(3)2.4 1.27×10－6Ω·m第5题图【解析】 (1)略．(2)由于R x 阻值较小，应采用电流表外接法．(3)U ＝1.20V I ＝0.50A所以R x ＝U I ＝2.4Ω 由R x ＝ρL π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22，得ρ＝1.27×10－6Ω·m. 6.(1)1.340cm (2)C E G (3)如图所示 (4)d ＝ρlI πDU 【解析】 (1)该陶瓷管的外径D ＝13mm ＋8×120第6题图mm ＝13.40mm ＝1.340cm.(2)电源电动势为6V ，电压表选择选项E ：流过电阻膜的最大电流约为6V/1k Ω＝6mA ，电流表选择选项C ，即“电流表A 1(量程0～5mA ，内阻约10Ω)”，因为另一电流表的量程太大，指针偏转太小，测量误差太大；两个滑动变阻器的最大阻值都远小于待测电阻膜的阻值，所以只能采用分压接法，而采用分压接法时要选择小阻值滑动变阻器，所以滑动变阻器选择选项G.(3)因为待测电阻膜的阻值太大，所以电流表要内接；滑动变阻器采用分压接法．实验电路图如图所示．(4)根据R ＝U/I ，R ＝ρ1S ，S ＝πDd 可得，电阻膜厚度d ＝ρlI πDU. 7.(1)1.200 (2)不满足，R 与S 2成反比 (3)19 【解析】 (2)猜测计算如下表 R(Ω)121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 S(mm 2)0.504 0.784 1.133 1.753 3.135可见，R 与S 应满足RS ＝常量(或R 与S 成反比)．(3) ρ＝5.1×10－7Ω·m R ＝3.1Ω S ＝3.135(mm)2由电阻定律R ＝ρl S 得l ＝RS ρ＝3.1×3.135×10－65.1×10－7 m ＝19.06m ≈19m.。