高中物理提分宝典第43课电学实验Word格式文档下载.docx

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0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图（b）中的________图（选填“甲”或“乙”）。

③如图（c）是测量Rx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（c）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（d）所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。

请在图（d）中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线。

由图线得到金属丝的阻值Rx＝______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______（选填选项前的字母）。

A．1×

10－2Ω·

m　　　　　B．1×

10－3Ω·

m　

C．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都已校准，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U－I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

答案：

①0.397（0.395～0.399均正确）（2分）②甲（2分）　③见解析（2分）　④见解析（2分）

4.5（4.3～4.7均正确）（2分）　⑤C（2分）⑥CD（2分）

解析：

①螺旋测微器的固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测金属丝直径为d＝

（0＋39.7×

0.01）mm＝0.397mm。

②由记录数据，根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约为5Ω，则＝＝600，＝

＝50，故<

，Rx为小电阻，电流表应该采用外接法测量误差小。

如果滑动变阻器采用限流接法，则电路中的电流I的最小值约为Imin＝＝A＝0.115A，比表中第1、2次测得的数据大，所以滑动变阻器应该采用分压接法，故测量电路图应是甲图。

③注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合②可知应该连接成外接分压接法，实物图如图所示。

④描绘出第2、4、6三个点后，可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出

U－I图线，如图所示。

其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U－I图线上，待测电阻的阻值等于U－I图线的斜率，有Rx＝Ω＝4.5Ω。

⑤根据电阻定律，有Rx＝，得ρ＝，代入数据解得ρ＝1.1×

m，故C项正确。

⑥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偶然误差，故A项错误。

由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，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，故B项错误，C项正确。

用U－I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，故D项正确。

（2）（经典题，10分）在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S＝0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图（a）所示的实验电路。

M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。

在实验过程中，电流表读数始终为I＝1.25A，电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：

x/mm

600

700

800

900

1000

1200

1400

3.95

4.50

5.10

5.90

6.50

6.65

6.82

1600

1800

2000

2100

2200

2300

2400

6.93

7.02

7.15

7.85

8.50

9.05

9.75

①在图（b）中绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；

②求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较，____________________________________。

①见解析（2分）

②ρa为0.96×

10－6～1.10×

m，ρb为8.5×

10－7Ω·

m，ρc为0.96×

m，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率（8分）

①以OP间距离x为横轴，以电压表读数U为纵轴，描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线如图所示。

②根据电阻定律R＝ρ可得ρ＝＝，

ρa＝Ω·

m＝1.04×

m，

ρb＝Ω·

m＝9.6×

ρc＝Ω·

通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率。

电阻率的允许范围，ρa为0.96×

（3）（经典题，10分）某研究性学习小组设计了如图（a）所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系。

图中E为直流电源，S为开关，S1为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R为滑动变阻器，Rx为待测稀盐水溶液液柱。

①实验时，闭合S之前将R的滑片P置于____________（选填“C”或“D”）端；

当用电流表外接法测量Rx的阻值时，S1应置于位置____________（选填“1”或“2”）。

②在一定条件下，用电流表内、外接法得到Rx的电阻率随浓度变化的两条曲线如图（b）所示（不计由于通电导致的化学变化）。

实验中Rx的通电面积为20cm2，长度为20cm，用内接法测量Rx的阻值是3500Ω，则其电阻率为________Ω·

m，由图中对应曲线________（选填“1”或“2”）可得此时溶液浓度约为________%（结果保留两位有效数字）。

①D（2分）　1（2分）　②35（2分）1（2分）　0.012（2分）

①在闭合开关S之后，要让实验电路中的电流从零开始逐渐增大，则在闭合S之前应将R的滑片P置于D处，同时这样做也可以保证电表的安全；

S1接在“1”的位置才能保证电流表处在外接法的位置上。

②根据电阻定律，有R＝ρ，得

ρ＝＝Ω·

m＝35Ω·

内接法使得测量溶液的阻值偏大，对应的电阻率也将偏大，所以对应的曲线应为“1”。

根据测量得到的电阻率35Ω·

m，从图像中可读出对应的溶液浓度约为0.012%。

b．根据伏安法和电阻定律测金属丝的长度

（4）（2014山东理综，10分）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。

该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×

m，再利用图（a）所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。

可供使用的器材有：

电流表（量程0.6A，内阻约为0.2Ω）；

电压表（量程3V，内阻约9kΩ）；

滑动变阻器R1（最大阻值5Ω）；

滑动变阻器R2（最大阻值20Ω）；

定值电阻（R0＝3Ω）；

电源（电动势6V，内阻可不计）；

开关、导线若干。

回答下列问题：

①实验中滑动变阻器应选____________（选填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至________端（选填“a”或“b”）。

②在实物图（b）中，已正确连接了部分导线，请根据图（a）电路完成剩余部分的连接。

③调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图（c）所示，读数为____V。

④导线实际长度为______m（保留两位有效数字）。

①R2（2分）a（2分）　②见解析（2分）　③2.30（2.29～2.31均正确）（2分）　④94（93～95均正确）（2分）

①本实验采用限流法测电阻，所以滑动变阻器的最大阻值应为R0和Rx总阻值的4倍以上，R0＝3Ω，所以滑动变阻器选R2。

闭合开关S前应将滑片移至阻值最大处，即a处。

②根据实验电路图，连接实物图，如图所示。

③根据题图（c）读出电压表的读数为U＝2.30V。

④根据欧姆定律，有Rx＋R0＝，代入数据，解得Rx＝1.6Ω，根据电阻定律，有Rx＝ρ，代入数据，解得l＝94m。

（5）（2017.4浙江选考，8分）小明用电学方法测量电线的长度。

首先，小明测得电线铜芯的直径为1.00mm，估计其长度不超过50m（已知铜的电阻率为1.75×

m）。

现有如下实验器材：

①量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表；

②量程为0.6A，内阻约为

0.1Ω的电流表；

③阻值为0～20Ω的滑动变阻器；

④内阻可忽略，输出电压为3V的电源；

⑤阻值为R0＝4.30Ω的定值电阻，开关和导线若干。

小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表示数从0开始增加，当示数为0.50A时，电压表示数如图（a）所示，读数为________V。

根据小明测量的信息，图（b）中P点应该________（选填“接a”“接b”“接c”或“不接”），Q点应该______（选填“接a”“接b”“接c”或“不接”）。

小明测得的电线长度为________m。

2.50（2分）　接b（2分）　接a（2分）31．4（2分）

由题意知电压表量程为3V，则电压表的读数为2.50V。

调节滑动变阻器，电流表示数从0开始增加，可知滑动变阻器采用分压式接法，即Q点应接a。

待测电阻较小，电流表采用外接法，即P点应该接b。

因此本题的实验电路图如图所示。

根据欧姆定律，有Rx＋R0＝，代入数据，解得Rx＝0.7Ω。

根据电阻定律，有Rx＝ρ，代入数据解得l＝31.4m。

2．多种方法测电阻

a．伏安法测电阻的几种接法

（6）（2013北京理综，16分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。

①现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表：

A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）

B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）

C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）

D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）

为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______（选填器材前的字母）；

实验电路应采用图（a）中的________（选填“甲”或“乙”）。

②图（b）是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。

请根据在①问中所选的电路图，补充完成图（b）中实物间的连线。

③接通开关，改变滑