2020届高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 3 实验六 决定导线电阻的因素随堂检测巩固落实

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2020届高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 3 实验六 决定导线电阻的因素随堂检测巩固落实

‎3 实验六 决定导线电阻的因素 ‎1.(1)如图甲所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为‎9 mm长10等分、‎19 mm长20等分、‎49 mm长50等分,它们的读数依次为________mm,________mm,________mm.‎ ‎(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则金属丝的直径是________mm.‎ ‎(3)①图丙使用0.‎6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表________A,图中表针示数是________A;当使用‎3 A量程时,对应刻度盘中每一小格代表________A,图中表针示数为________A.‎ ‎②图丁使用较小量程时,每小格表示________V,图中表针的示数为________V.若使用的是较大量程,则这时表盘刻度每小格表示________V,图中表针示数为________V.‎ 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.‎ 中间图读数: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.‎ 最下面图读数:整毫米是3,不足1毫米数是9×0.‎02 mm=0.‎18 mm,最后结果是‎3 mm+0.‎18 mm=3.‎18 mm.‎ ‎(2)固定刻度示数为2.‎0 mm,不足半毫米的从可动刻度上读,其示数为15.0,最后的读数:2.‎0 mm+15.0×0.‎01 mm=2.‎150 mm.‎ ‎(3)①使用0.‎6 A量程时,刻度盘上的每一小格为0.‎02 A,表针示数为0.‎44 A;当使用‎3 A量程时,每一小格为0.‎1 A,表针示数为2.‎20 A.‎ ‎②电压表使用3 V量程时,每小格表示0.1 V,表针示数为1.70 V;使用15 V量程时,每小格表示0.5 V,表针示数为8.5 V.‎ 答案:(1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150‎ 5‎ ‎(3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5‎ ‎2.电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:‎ 待测电压表V(量程3 V,内阻约为3 000 Ω),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω,额定电流‎2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关两个,导线若干.‎ ‎(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整.‎ ‎(2)根据设计的电路,写出实验步骤:______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V,与电压表内阻的真实值RV相比,R′V________RV(填“>”“=”或“<”),主要理由是___________________________________.‎ 解析:‎ ‎(1)因滑动变阻器阻值较小,所以选择滑动变阻器的分压接法.‎ 实验电路图如图所示.‎ ‎(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻.‎ ‎(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大;此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故R′V>RV(其他合理说法也可以).‎ 答案:见解析 ‎3.(2018·苏州质检)为了测量一根长约‎3 cm,电阻约为100 Ω,横截面为圆形,粗细均匀的导电材料的电阻率,所用器材如下:‎ 5‎ 直流电源E,电动势为8.0 V,内阻可忽略不计;‎ 电流表A1,量程为0~25 mA,内阻r1=100 Ω;‎ 电流表A2,量程为0~150 mA,内阻r2=20 Ω;‎ 定值电阻R0,阻值为10 Ω;‎ 滑动变阻器R,最大阻值为10 Ω;‎ 开关S、导线若干.‎ ‎(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,示数为L=________mm;用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,示数为D=________mm.‎ ‎(2)为了在测量中尽量减小误差,并测多组数据,现给出测量电阻Rx的实验电路图丙,请据此电路图将图丁中的实验器材连接起来.‎ ‎(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为ρ=____________________.(用题目中字母表示即可)‎ 解析:(1)材料的长度L=‎3 cm+7×0.‎05 mm=30.‎35 mm,材料的直径D=‎3 mm+20.5×0.‎01 mm=3.‎205 mm.‎ ‎(3)由欧姆定律可得Rx=-r1‎ 由电阻定律可得Rx=ρ=ρ 联立可解得ρ=[I2(R0+r2)-I1r1].‎ 答案:(1)30.35 3.205 (2)如图所示 5‎ ‎(3)[I2(R0+r2)-I1r1]‎ ‎4.(2018·江苏六市高三调研)在探究“决定电阻丝电阻的因素”实验中,实验小组根据下表中给出的电阻丝,分别探究电阻与长度、横截面积、材料的关系.‎ ‎(1)为探究电阻丝电阻与长度的关系,应选择表中________(填写编号)电阻丝进行实验.‎ 编号 A B C D E F G 材料 镍铬合金 康铜 锰铜 长度/m ‎1.0‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ 横截面积/mm2‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎(2)实验小组设计了如图甲、乙所示的电路,其中R1和R2为两段电阻丝,为能直观反映两电阻大小比例关系,应选择________(填“甲”或“乙”)电路进行实验.‎ ‎(3)‎ 实验小组采用如图丙所示装置测量电阻丝的电阻率,通过改变鳄鱼嘴夹子在电阻丝上的位置,改变接入电路电阻丝长度.测出接入电路电阻丝的长度L和对应的电流表读数I.‎ ‎①请用笔画线代替导线在图丙中将实物电路连接完整.‎ ‎②实验中测出多组I和L的数据,作出-L图线,测得图线斜率为k,已知电源电动势为E,电阻丝横截面积为S,则电阻丝的电阻率ρ=________.‎ ‎③关于实验操作过程和误差分析,下列说法中正确的有________.‎ A.开关闭合前,应将图丙中滑动变阻器的滑片移到最左端 B.闭合开关,若电流表指针不偏转,可用多用电表电压挡直接检查电路 C.测量过程中,滑动变阻器接入电路的阻值应保持不变 D.实验误差的主要来源是电流表和电源有内阻 解析:(1)由控制变量法可知,探究电阻丝电阻与长度的关系时,电阻丝的材料,横截面积不能变,故选ABD.‎ 5‎ ‎(2)因串联电路中电流相等,故电压比等于电阻之比,所以选甲.‎ ‎(3)①如答案图所示;‎ ‎②由闭合电路的欧姆定律E=I得,‎ =L+,斜率k=,所以电阻丝的电阻率为ρ=kES;‎ ‎③开关闭合前,应将图丙中滑动变阻器滑片移到最右端,所以A错误;闭合开关,电流表指针不偏转,说明电路断路,在不断开电路的情况下,用多用电表电压挡检查电路,所以B正确;因测电阻率,由控制变量法可知滑动变阻器的阻值应不变,所以C正确;由实验过程可知,电流表和电源内阻不影响电阻率的测量,所以D错误.‎ 答案:(1)ABD (2)甲 (3)①如图所示 ②kES ‎③BC 5‎
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