测量金属的电阻率--2024届新高考物理一轮复习题型归纳含答案.pdf
《测量金属的电阻率--2024届新高考物理一轮复习题型归纳含答案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《测量金属的电阻率--2024届新高考物理一轮复习题型归纳含答案.pdf(36页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1第九章恒定电流测量金属的电阻率【考点预测】1【考点预测】1.伏安法测电阻2伏安法测电阻2.实验实物图和实验电路图的画法3.仪器的选择与使用4实验实物图和实验电路图的画法3.仪器的选择与使用4.实验数据的处理和实验误差的分析【方法技巧与总结】实验数据的处理和实验误差的分析【方法技巧与总结】1实验原理(如图所示)由R=lS得=RSl=d2R4l,因此,只要测出金属丝的长度 l、直径d和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率.2实验器材被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(00.6 A),电压表(03 V),滑动变阻器(050),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺3实验过程(1)用螺旋测微器
2、在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d.(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l.(4)把滑动变阻器的滑片调到最左(填“左”或“右”)端(5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数 I和U的值,填入记录表格内(6)将测得的R、l、d值,代入公式=d2R4l中,计算出金属丝的电阻率4求R的平均值时可用两种方法(1)用R=UI分别算出各次的数值,再取平均值(2)用U-I图线的斜率求出5注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法(2)测
3、量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的被测金属丝长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值(3)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值(4)在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用00.6 A量程),通电时间不宜过长,以免测量金属的电阻率-2024届新高考物理一轮复习题型归纳2金属丝的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大(5)若采用图像法求电阻阻值的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地通过较多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点应舍去6
4、误差分析(1)金属丝直径、长度的测量、读数等人为因素带来误差(2)测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R测R真,由R=lS,知测真(3)通电电流过大,时间过长,致使金属丝发热,电阻率随之变化带来误差【题型归纳目录】【题型归纳目录】题型一:测量金属的电阻率的实验原理和实验器材题型一:测量金属的电阻率的实验原理和实验器材题型二:测量金属的电阻率的实验步骤和实验注意事项题型二:测量金属的电阻率的实验步骤和实验注意事项题型三:测量金属的电阻率的实验数据处理方法题型三:测量金属的电阻率的实验数据处理方法题型四:补偿法消除实验误差题型四:补偿法消除实验误差【题型一】测量金属的电阻
5、率的实验原理和实验器材【题型一】测量金属的电阻率的实验原理和实验器材【典型例题】【典型例题】1 1(2022浙江绍兴统考一模)某同学通过实验来测定如图所示的电阻圈中合金丝的电阻率。(1)所用实验器材:学生电源、电流表(0.6A,内阻约0.125)、电压表(3V,内阻约3k)、滑动变阻器(20,2A)。某次测量时电压表示数如图所示,其读数为V。(2)该同学进行正确的电路连接,将测量数据描在如下图所示的U-I坐标中,则电阻圈的电阻R为(保留两位有效数字)。由测量数据可知,该同学所用电路中滑动变阻器的连接方式为(填“分压式”或“限流式”)。3(3)实验再测量绕线轴的直径D=60mm,合金丝的直径d=
6、0.4mm,合金丝的匝数n=14匝,结合上述电阻圈的阻值,可计算合金丝的电阻率=m(保留两位有效数字)。(4)由于电表内阻的影响,用伏安法测定电阻存在着一定的系统误差,利用如上图所示的桥式伏安法可以进一步减小系统误差。实验过程:先闭合K1,调节R0滑片处于合适位置,再闭合K2,调节R1、R2,使流过检流计G的电流为零时,记录两电表的数据,计算求得电阻的阻值。请解释此方法能减小系统误差的原因:。1(2023吉林通化梅河口市第五中学校考模拟预测)电导率是检验纯净水是否合格的一项重要指标,它是电阻率的倒数。某实验小组为了测量某品牌纯净水样品的电导率,将采集的水样装入粗细均匀的玻璃管内,玻璃管两端用装
7、有金属圆片电极的橡胶塞密封,构成可接入电路的电阻Rx。(1)先用多用电表粗测该电阻的阻值,已知多用电表内部灵敏电流计满偏电流500A,选择开关旋转到欧姆挡的“1k”挡,调节多用电表使指针指在图乙中的位置,读出粗测电阻的阻值,利用多用电表欧姆档的简易结构图甲,计算出多用电表内置电源的电动势为V。(2)为了精确测量该电阻的阻值,该同学从实验室选取的器材有:A.电流表A1(0550A,内阻RA1约15)B.电流表A2(00.6A,内阻RA2约0.125)C.电压表V(03V,内阻RV=3k)D.定值电阻R1=9kE.定值电阻R2=900F.滑动变阻器R(050,额定电流2A)G.电源(12V,内阻约
8、1.0)G开关和导线若干(3)请根据所选实验仪器在图丙方框中设计出合理的实验电路。(4)若实验小组用刻度尺测出水样两电极相距L,用游标卡尺测得玻璃管的内径为D,请利用电路中电压表示数U,电流表示数I,及相关物理量的表示符号,表示出该水样品电导率的表达式为。4【题型二】测量金属的电阻率的实验步骤和实验注意事项测量金属的电阻率的实验步骤和实验注意事项【典型例题】【典型例题】2 2(2023广西南宁南宁三中校考二模)在“测定金属的电阻率”的实验中,某小组选择了一根粗细均匀、阻值约为5的电阻丝进行了测量。(1)在测量了金属丝的长度L之后,小井同学用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图1所示,金属丝
9、的直径d=mm。(2)现有电源(电动势E为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:A.电流表(量程03A,内阻约0.05)B.电流表(量程00.6A,内阻约0.2)C.电压表(量程03V,内阻约3k)D.滑动变阻器(010,额定电流2A)E.滑动变阻器(0100,额定电流1A)为减小误差,且便于操作,在实验中电流表应选,滑动变阻器应选(选填器材前的字母)。(3)实验过程中,该同学依次记录了电流表和电压表的测量数据,如下表所示:实验次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.802.30I/A0.020.060.140.180.280.340.42根据选取的器
10、材和表格中的数据可知:该同学在实验中采用的是。A.分压电路、电流表内接B.分压电路、电流表外接C.限流电路、电流表内接D.限流电路、电流表外接(4)该同学根据自己采用的方法进行实验,若闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,读出电压表示数U、电流表示数I,则该金属丝电阻率的测量值=(用L、d、U和I表示)。(5)考虑到电表的内阻可能对实验产生系统误差,小平同学按照如图所示电路,保持电压表左端接线位置不变,先将电压表接在b点,读出两表的示数分别为U1、I1,然后将电压表改接在a点,读出两表的示数分别为U2、I2。他认为:电阻R的值可以用U2和I1的比值来求,这样可以消除电表内阻带来的测量误差
11、。请问你是否同意他的想法,并说明理由。52(2023江苏盐城盐城市伍佑中学校考模拟预测)在“测量金属丝的电阻率”的实验中,某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5的电阻丝进行测量。(1)先测量电阻丝的长度,再用螺旋测微器测量其直径,结果如图1所示为mm。(2)现有电源(电动势E为3.0V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:A.电流表(量程00.6A,内阻约0.2)B.电压表(量程03V,内阻约3k)C.滑动变阻器(05,额定电流2A)D.滑动变阻器(0200,额定电流1A)为减小误差,且电压调节范围尽量大,滑动变阻器应选(填器材前的字母)。(3)补充完成图2中实物间的连线。(4)上述实验,下
12、列说法正确的是。A.多次测量金属丝直径并求平均值可以减小系统误差B.用电压-电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差C.电压表分流会导致电阻测量值偏小D.电流表分压会导致电阻测量值偏大(4)电导率是电阻率的倒数,常用单位是(cm-1。电导率是反映水质的一项重要指标。某种饮用水的电导率约为1.010-3cm-1。将该饮用水灌入一个高约12cm、容积约240mL的薄壁塑料瓶(如图3所示),瓶的两端用两个略小于瓶底面积的固定金属圆片电极密封。使说明采用图2中的实验器材能否较为精确地测量该饮用水的电导率。6【题型三】测量金属的电阻率的实验数据处理方法测量金属的电阻率的实验数据处理方法【典型例题
13、】【典型例题】3 3(2024云南大理云南省下关第一中学校联考模拟预测)电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标,某学习小组设计实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电导率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水,玻璃管长为L,玻璃管两端口用插有铁钉的橡皮塞塞住,进行如下实验:(1)注水前,用如图甲所示游标卡尺的(填“A”“B”或“C”)测量爪测玻璃管内径,其示数如图乙所示,则该玻璃管的内径d=mm。(2)用多用电表欧姆挡“100”倍率,对玻璃管中水的电阻进行测量(如图甲所示),示数如图乙所示,则水的电阻为。(3)为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材
14、:A.电流表(量程3mA,电阻约为5)B.电压表(量程6V,电阻约为10k)C.滑动变阻器(020,额定电流1A)D.电源(6V,内阻约为1)E.开关一只、导线若干7请在图甲所示虚线框内画出电路图(被测电阻用符号表示)。(4)图乙为根据电流表和电压表的实验数据所画出的U-I图像。根据U-I图像,求出水样的电阻R=(保留2位有效数字)。(5)计算水样的电导率表达式=(用符号、R、d、L表示),通过代入数据可以判定此水样是否合格。3(2023湖南郴州郴州一中校联考模拟预测)某实验小组想测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,器材如下:待测金属丝Rx,电源E(电动势为3V、内阻不计),电流表(量程为0.6
15、A、内阻为1.0),电压表(量程为3V、内阻约为3k),滑动变阻器R(最大阻值为15),毫米刻度尺,开关S及导线若干。实验步骤如下:(1)首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度l=25.00cm,再用螺旋测微器测金属丝的直径,示数如图甲所示,金属丝直径的测量值d=mm。(2)为减小误差,应选用乙图中的(填“a”或“b”)连接线路。(3)实验过程中,改变滑动变阻器的滑片位置,并记录两电表的读数,作出如图丙所示的I-U图像,可得金属丝的电阻Rx=,电阻率=m。(结果均保留两位有效数字)(4)电路保持闭合,若测量时间较长,会使电阻率的测量结果(填“偏大”“偏小”或“不变”)。【题型四】补偿法消除
16、实验误差补偿法消除实验误差【典型例题】【典型例题】84 4(2022广东珠海珠海市第二中学校考模拟预测)某实验小组需要测定一滑动变阻器电阻丝的电阻率。实验器材有:待测滑动变阻器、电源(电动势约3V)、电流表(量程100mA)、电阻箱、导线若干。(1)由于不方便用螺旋测微器测量电阻丝的直径,某同学提出了由螺线管绕线宽度除以匝数的方法来测量电阻丝直径。测得总匝数n=200匝时螺线管的绕线宽度如图(甲)所示,则绕线宽度为cm;(2)将器材按图(乙)连接,在闭合电键前将滑片移至最右端200匝处,并将电阻箱阻值调至(填“最大”或“最小”),然后逐渐调节电阻箱的阻值R,使电流表的示数为80mA;(3)之后
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 测量 金属 电阻率 2024 新高 物理 一轮 复习 题型 归纳 答案
限制150内