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(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖a所示，讀數(shù)為_(kāi)_______mm. (2)在用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量擺球的直徑，示數(shù)如圖b所示，讀數(shù)為_(kāi)_______cm. a 　　　b 第1題圖 2．在“測(cè)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(shì)為4V，內(nèi)阻很小)、電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)，待測(cè)電阻絲(約3Ω)、導(dǎo)線、開(kāi)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(cè)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(cè)量中，金屬絲的長(zhǎng)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(cè)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(cè)出一只有刻度無(wú)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(cè)電流表內(nèi)阻，指針?lè)€(wěn)定時(shí)如圖所示，其示數(shù)為_(kāi)___________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(cè)量．要求：測(cè) 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(cè)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(shì)約為5V，內(nèi)阻約1Ω； 開(kāi)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_(kāi)_________，滿偏電流為_(kāi)_________．(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(cè)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(cè)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(jiǎn)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(cè)出不同溫度下的數(shù)據(jù)． d、__________________________________ 5．在“測(cè)定金屬導(dǎo)體的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)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(shì)為3 V，內(nèi)阻約為0.3 Ω) 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“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(lái)

7、． 乙 丙 第5題圖 (3)若用刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為60.00 cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)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_(kāi)_______Ω，電阻率為_(kāi)_______． 甲 6．有一根長(zhǎng)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(cè)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(cè)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(shì)6V，內(nèi)阻可不計(jì))； J．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干． (1)他用毫米刻度尺測(cè)出電阻膜的長(zhǎng)度為l＝10.00cm，用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)微器測(cè)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(cè)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(shuō)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(zhǎng)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(cè)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　②a.電路見(jiàn)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)出不同溫度下的數(shù)據(jù)．繪出各測(cè)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(shì)為6V，電壓表選擇選項(xiàng)E：流過(guò)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(jiàn)，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.