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1、2022屆高考物理一輪復習 第八章 恒定電流 實驗八 測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)隨堂檢測 新人教版
1.(1)如圖甲所示的三把游標卡尺,它們的游標尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分,它們的讀數(shù)依次為________mm,________mm,________mm.
(2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖乙所示,則金屬絲的直徑是________mm.
(3)①圖丙使用0.6 A量程時,對應刻度盤上每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)是________A;當使用3 A量程時,對應刻度盤中每一小格代表_______
2、_A,圖中表針示數(shù)為________A.
②圖丁使用較小量程時,每小格表示________V,圖中表針的示數(shù)為________V.若使用的是較大量程,則這時表盤刻度每小格表示________V,圖中表針示數(shù)為________V.
解析:(1)最上面圖讀數(shù):整毫米是17,不足1毫米數(shù)是7×0.1 mm=0.7 mm,最后結(jié)果是17 mm+0.7 mm=17.7 mm.
中間圖讀數(shù):整毫米是23,不足1毫米數(shù)是17×0.05 mm=0.85 mm,最后結(jié)果是23 mm+0.85 mm=23.85 mm.
最下面圖讀數(shù):整毫米是3,不足1毫米數(shù)是9×0.02 mm=0.18 mm,最后結(jié)
3、果是3 mm+0.18 mm=3.18 mm.
(2)固定刻度示數(shù)為2.0 mm,不足半毫米的從可動刻度上讀,其示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù):2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.
(3)①使用0.6 A量程時,刻度盤上的每一小格為0.02 A,表針示數(shù)為0.44 A;當使用3 A量程時,每一小格為0.1 A,表針示數(shù)為2.20 A.
②電壓表使用3 V量程時,每小格表示0.1 V,表針示數(shù)為1.70 V;使用15 V量程時,每小格表示0.5 V,表針示數(shù)為8.5 V.
答案:(1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150
(3)①0.02 0.44 0.1
4、 2.20?、?.1 1.70 0.5 8.5
2.(2015·高考全國卷Ⅱ)電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍.某同學利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實驗室提供的器材如下:
待測電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約為3 000 Ω),電阻箱R0(最大阻值為99 999.9 Ω),滑動變阻器R1(最大阻值100 Ω,額定電流2 A),電源E(電動勢6 V,內(nèi)阻不計),開關(guān)兩個,導線若干.
(1)虛線框內(nèi)為該同學設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補充完整.
(2)根據(jù)設(shè)計的電路,寫出實驗步驟:
_____________________________
5、___________________________________________.
(3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為R′V,與電壓表內(nèi)阻的真實值RV相比,R′V________RV(填“>”“=”或“<”),主要理由是____________________________________.
解析:
(1)因滑動變阻器阻值較小,所以選擇滑動變阻器的分壓接法.
實驗電路圖如圖所示.
(2)移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最?。婚]合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針滿偏;保持滑動變阻器滑片的位置不變,斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0,使電壓表的指針半偏;讀
6、取電阻箱所示的電阻值,此即為測得的電壓表內(nèi)阻.
(3)斷開S2,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大;此時R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故R′V>RV(其他合理說法也可以).
答案:見解析
3.(2018·大慶質(zhì)檢)為了測量一根長約3 cm,電阻約為100 Ω,橫截面為圓形,粗細均勻的導電材料的電阻率,所用器材如下:
直流電源E,電動勢為8.0 V,內(nèi)阻可忽略不計;
電流表A1,量程為0~25 mA,內(nèi)阻r1=100 Ω;
電流表A2,量程為0~150 mA,內(nèi)阻r2=20 Ω;
定值電阻R0,阻值為10 Ω;
滑動變阻器R,最大阻值為
7、10 Ω;
開關(guān)S、導線若干.
(1)用游標卡尺測得該材料的長度如圖甲所示,示數(shù)為L=________mm;用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示,示數(shù)為D=________mm.
(2)為了在測量中盡量減小誤差,并測多組數(shù)據(jù),現(xiàn)給出測量電阻Rx的實驗電路圖丙,請據(jù)此電路圖將圖丁中的實驗器材連接起來.
(3)若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則由已知量和測量量計算電阻率的表達式為ρ=____________________.(用題目中字母表示即可)
解析:(1)材料的長度L=3 cm+7×0.05 mm=30.35 mm,材料的直徑D=3 mm+20
8、.5×0.01 mm=3.205 mm.
(3)由歐姆定律可得Rx=-r1
由電阻定律可得Rx=ρ=ρ
聯(lián)立可解得ρ=[I2(R0+r2)-I1r1].
答案:(1)30.35 3.205 (2)如圖所示
(3)[I2(R0+r2)-I1r1]
4.(2017·高考全國卷Ⅱ)某同學利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100 μA,內(nèi)阻大約為2 500 Ω)的內(nèi)阻.可使用的器材有:兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20 Ω,另一個阻值為2 000 Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 Ω);電源E(電動勢約為1.5 V);單刀開關(guān)S1和S2.C、D分別為兩個
9、滑動變阻器的滑片.
(1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線.
(2)完成下列填空:
①R1的阻值為________Ω(填“20”或“2 000”).
②為了保護微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的________端(填“左”或“右”)對應的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近.
③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1.將R1的滑片置于適當位置,再反復調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置.最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置的電勢________(填“相等”或“不相等”).
④將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào),其
10、他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變.待測微安表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個位).
(3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議:________________________.
解析:(2)R1起分壓作用,應選用最大阻值較小的滑動變阻器,即R1的電阻為20 Ω,為了保護微安表,閉合開關(guān)前,滑動變阻器R1的滑片C應移到左端,確保微安表兩端電壓為零;反復調(diào)節(jié)D的位置,使閉合S2前后微安表的示數(shù)不變,說明閉合后S2中沒有電流通過,B、D兩點電勢相等;將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變.說明=,則解得RμA=2 550 Ω.
(3)要提高測量微安表內(nèi)阻的精度,可調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程.
答案:(1)連線如圖
(2)①20?、谧蟆、巯嗟取、? 550 (3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程