高考物理一輪總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)、探究 決定導(dǎo)線電阻的因素課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1

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1、高考物理一輪總復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)、探究 決定導(dǎo)線電阻的因素課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-1                       1.(1)在測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖a所示,讀數(shù)為________mm. (2)在用單擺測定重力加速度實(shí)驗(yàn)中,用游標(biāo)為20分度的卡尺測量擺球的直徑,示數(shù)如圖b所示,讀數(shù)為________cm. a    b 第1題圖 2.在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,為了安全、準(zhǔn)確、方便地完成實(shí)驗(yàn): (1)除電源(電動(dòng)勢為4V,內(nèi)阻很小)、電壓表V(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ),待測電阻絲(約3Ω)、導(dǎo)線、開關(guān)外

2、,電流表應(yīng)選用____________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____________(選填下列器材的字母符號(hào)). 電流表A1(量程600mA,內(nèi)阻約1Ω) 電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.02Ω) 滑動(dòng)變阻器R1(總阻值10Ω)  滑動(dòng)變阻器R2(總阻值100Ω) 第2題圖 (2)若用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻,電壓表的左端應(yīng)與電路中的____________點(diǎn)相連(選填“a”或“b”).若某次測量中,金屬絲的長度為l,直徑為D,電壓表和電流表讀數(shù)分別 為U和I,請(qǐng)用上述直接測量的物理量(D、l、U、I)寫出電阻率ρ的計(jì)算式:ρ=____________ . 3.某學(xué)習(xí)小

3、組的同學(xué)欲測出一只有刻度無示數(shù)的電流表的內(nèi)阻和滿偏電流. ①他們先用歐姆表“×10”檔粗測電流表內(nèi)阻,指針穩(wěn)定時(shí)如圖所示,其示數(shù)為____________Ω(保留兩位有效數(shù)字). ②接著他們利用下列器材進(jìn)行測量.要求:測 量精度盡可能高,電表讀數(shù)變化范圍盡可能大,滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)范圍盡量大. 第3題圖 待測電流表A1:量程1mA左右,共有N格. 電流表A2:量程10mA,內(nèi)阻r2=10 Ω; 電流表A3:量程10mA,內(nèi)阻9 Ω左右; 滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值5 Ω,額定電流2A; 定值電阻R2:阻值R2=120 Ω; 電池組E:電動(dòng)勢約為5V,內(nèi)阻約1Ω; 開關(guān)S一個(gè),

4、導(dǎo)線若干. a.在答題卡對(duì)應(yīng)位置的方框內(nèi)畫出你幫他們?cè)O(shè)計(jì)的電路圖并標(biāo)明所選器材的代碼; b.若A2、A3的示數(shù)分別為I2、I3、電流表A1偏轉(zhuǎn)了N1格,則A1表的內(nèi)阻為__________,滿偏電流為__________.(結(jié)果用I2、I3、N1、N、r2表示). 4.熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件,現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線,要求特性曲線盡可能完整.已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4-5Ω.熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的試管中,管內(nèi)有一定量的冷水,其他備用的儀表和器具有:盛有熱水的熱水杯、電源(3V,內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5kΩ)

5、、滑動(dòng)變阻器(0~20Ω)、電鍵、導(dǎo)線若干. (1)為測量誤差盡可能小,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下電路圖,請(qǐng)根據(jù)電路圖把實(shí)物圖用連線代替導(dǎo)線連好. 第4題圖 (2)簡要寫出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟 a、往保溫杯中加入熱水,稍等讀出溫度值. b、__________________________________ c、重復(fù)a、b測出不同溫度下的數(shù)據(jù). d、__________________________________ 5.在“測定金屬導(dǎo)體的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx約為5 Ω.實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材 A.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻約為15 kΩ)

6、B.電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻約為75 kΩ) C.電流表A1(量程3 A,內(nèi)阻約為0.2 Ω) D.電流表A2(量程600 mA,內(nèi)阻約為1 Ω) E.變阻器R1(0~100 Ω, 0.3 A) F.變阻器R2(0~2 000 Ω, 0.1 A) G.電池E(電動(dòng)勢為3 V,內(nèi)阻約為0.3 Ω) H.開關(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“a”或“b”)為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖,并按所選擇的電路原理圖把實(shí)物圖乙用導(dǎo)線連接起來

7、. 乙 丙 第5題圖 (3)若用刻度尺測得金屬絲長度為60.00 cm,用螺旋測微器測得導(dǎo)線的直徑為0.635 mm,兩電表的示數(shù)分別如圖丙所示,則電阻值為________Ω,電阻率為________. 甲 6.有一根長陶瓷管,其表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜,管的兩端有導(dǎo)電箍M和N,如圖甲所示.用多用表電阻檔測得MN間的電阻膜的電阻約為1kΩ,陶瓷管的直徑遠(yuǎn)大于電阻膜的厚度. 乙 第6題圖 某同學(xué)利用下列器材設(shè)計(jì)了一個(gè)測量該電阻厚度d的實(shí)驗(yàn). A.米尺(最小分度為mm); B.游標(biāo)卡尺(游標(biāo)為20分度); C.電流表A1(量

8、程0~5mA,內(nèi)阻約10Ω);    D.電流表A2(量程0~100mA,內(nèi)阻約0.6Ω); E.電壓表V1(量程5V,內(nèi)阻約5kΩ); F.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約15kΩ) G.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~10Ω,額定電流1.5A); H.滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~100Ω,額定電流1A); I.電源E(電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻可不計(jì)); J.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干. (1)他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為l=10.00cm,用20分度游標(biāo)卡尺測量該陶瓷管的外徑,其示數(shù)如圖乙所示,該陶瓷管的外徑D=________cm. (2)為了比較準(zhǔn)確地測量

9、電阻膜的電阻,且調(diào)節(jié)方便,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇電流表________,電壓表________,滑動(dòng)變阻器________.(填寫器材前面的字母代號(hào)) (3)畫出測量電阻膜的電阻R的實(shí)驗(yàn)電路圖. (4)若電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,鍍膜材料的電阻率為ρ,計(jì)算電阻膜厚度d的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:d=________(用已知量的符號(hào)表示). 7.某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí),電阻與截面積的關(guān)系,選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): (1)用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所示.讀得直徑d=__________mm. (2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù): 電阻

10、 R(Ω) 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 導(dǎo)線直徑d (mm) 0.801 0.999 1.201 1.494 1.998 導(dǎo)線截面積S (mm2) 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 第7題圖 請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷,該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系?若滿足反比關(guān)系,請(qǐng)說明理由;若不滿足,請(qǐng)寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系.__________ (3)若導(dǎo)線的電阻率ρ=5.1×10-7 Ω·m,則表中阻值為3.1 Ω的導(dǎo)線長度l=___

11、___m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). .課時(shí)作業(yè)(三十) 實(shí)驗(yàn)、探究:決定導(dǎo)線電阻的因素 1.0.617mm 0.675mm 【解析】 (1)螺旋測微器的精確度為0.01 mm,固定刻度讀數(shù)為0.5 mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為11.7 mm,結(jié)果為d=0.5 mm+11.7×0.01 mm=0.617 mm. (2)20分度游標(biāo)卡尺的精確度為0.05 mm.游標(biāo)尺上第15格與主尺刻度對(duì)齊,主尺讀數(shù)為6 mm.故結(jié)果d=6 mm+15×0.05 mm=0.675 cm  2.(1)A1 R1 (2)b  【解析】 (1)電路中最大電流值為Im==A,剛達(dá)到電流表A2的左右,故電流表應(yīng)選用A1;為

12、了便于控制,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R1,(2)由于電阻絲的阻值較小,因此電流表應(yīng)采用外接法,即電壓表的左端應(yīng)與電路中的b點(diǎn)相連;由R=和R=ρ得,ρ=.  3.①70?、赼.電路見圖 b.  【解析】 ①根據(jù)歐姆表讀數(shù)規(guī)則,示數(shù)為7×10Ω=70Ω.②根據(jù)伏安法測電阻原理,把內(nèi)阻已知的電流表A2作為電壓表使用,電路中串聯(lián)電流表A2,測量出干路電流,計(jì)算出電流表A2中電流.由I1r=(I0-I2)r,解得A2表的內(nèi)阻為r= 由(I2-I0)/N2=I/N解得滿偏電流為I=. 第3題圖   第4題圖  4.(1)實(shí)物圖連線如圖 (2)b.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,快速讀出電壓表及電流表的讀數(shù).d、

13、繪出各測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線 【解析】 讀出溫度值后,要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,快速讀出電壓表及電流表的讀數(shù).重復(fù)a、b測出不同溫度下的數(shù)據(jù).繪出各測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線.  5.(1)ADEGH (2)b 實(shí)物連接如圖所示 (3)2.4 1.27×10-6Ω·m 第5題圖  【解析】 (1)略.(2)由于Rx阻值較小,應(yīng)采用電流表外接法.(3)U=1.20V I=0.50A 所以Rx==2.4Ω 由Rx=ρ,得ρ=1.27×10-6Ω·m.  6.(1)1.340cm (2)C E G (3)如圖所示 (4)d= 【解析】 (1)該陶瓷管的外徑D=13m

14、m+8× 第6題圖 mm=13.40mm=1.340cm.(2)電源電動(dòng)勢為6V,電壓表選擇選項(xiàng)E:流過電阻膜的最大電流約為6V/1kΩ=6mA,電流表選擇選項(xiàng)C,即“電流表A1(量程0~5mA,內(nèi)阻約10Ω)”,因?yàn)榱硪浑娏鞅淼牧砍烫?,指針偏轉(zhuǎn)太小,測量誤差太大;兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值都遠(yuǎn)小于待測電阻膜的阻值,所以只能采用分壓接法,而采用分壓接法時(shí)要選擇小阻值滑動(dòng)變阻器,所以滑動(dòng)變阻器選擇選項(xiàng)G.(3)因?yàn)榇郎y電阻膜的阻值太大,所以電流表要內(nèi)接;滑動(dòng)變阻器采用分壓接法.實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示.  (4)根據(jù)R=U/I,R=ρ,S=πDd可得,電阻膜厚度d=.  7.(1)1.200 (2)不滿足,R與S2成反比 (3)19 【解析】 (2)猜測計(jì)算如下表 R(Ω) 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 S(mm2) 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 RS 60.98 39.20 27.08 17.53 9.77 RS2 30.74 30.73 30.68 30.73 30.82   可見,R與S應(yīng)滿足RS2=常量(或R與S2成反比).  (3) ρ=5.1×10-7Ω·m R=3.1Ω S=3.135(mm)2  由電阻定律R=ρ得l== m=19.06m≈19m.

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