人教版物理必修3同步练习: 11.3 实验:导体电阻率的测量(基础巩固)
一、选择题
1.(2023高二下·雨花会考)在“测量金属丝的电阻率”的实验中,用10分度游标卡尺测量金属丝的直径,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.要用图中测量爪A夹紧金属丝
B.可旋紧图中B防止游标尺移位
C.只需在金属丝的某一位置测量一次
D.该游标卡尺测量可准确到
【答案】B
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】A. 图中测量爪是测量内径的,故A不符合题意;
B.可旋紧图中B防止游标尺移位,故B符合题意;
C. 为了测量的准确需要在最少3个位置进行测量,然后取平均,故C不符合题意;
D. 10分度游标卡尺的精确度是0.1mm,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】
根据游标卡尺各部分的作用分析判断;根据减小误差的方法分析判断;根据最小分度值判断精确度。
2.(2020高二下·嘉兴期中)关于材料的电阻率,下面说法正确的是( )
A.一根长导线截成等长三段,每段的电阻率是原来的
B.金属导体的电阻率随温度的升高而增大
C.纯金属的电阻率比合金的电阻率大
D.电阻率是反映材料导电性能的物理量,材料电阻率越大,则导电性能越好
【答案】B
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】A.把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻都是原来的 ,但是电阻率是不变的,A不符合题意;
B.金属材料的电阻率随温度的升高而增大,B符合题意;
C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小,C不符合题意;
D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,同等长度和截面积的导体,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大,导电性能越差,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电阻的大小是本身的一种属性,电阻和电阻率一般来说会随着温度的升高而升高。
3.(2020高二上·蚌埠期中)某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是( )
A.小灯泡被烧坏 B.小灯泡不亮
C.电流表被烧坏 D.电压表被烧坏
【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】由于电压表内阻较大,所以电路中的电流非常小,故灯泡几乎不亮,不会被烧坏;电流表中示数很小,不会被烧坏;此时电压表相当于直接接在电源两端,故此时电压表的示数接近电源的电动势.
故答案为:B。
【分析】由于电压表内阻较大,所以电路中的电流非常小,故灯泡几乎不亮,不会被烧坏;电流表中示数很小,不会被烧坏;此时电压表相当于直接接在电源两端,据此即可分析判断。
4.(2020高二上·哈尔滨期中)用伏安法测阻值约为10Ω的电阻,已知电流表内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为10kΩ,则( )
A.应采用内接法,测量值偏小 B.应采用内接法,测量值偏大
C.应采用外接法,测量值偏小 D.应采用外接法,测量值偏大
【答案】C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】根据伏安法测电阻的原理,由于电流表内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为10kΩ,待测电阻为10Ω,电压表内阻约为待测电阻的1000倍,待测电阻阻值约为电流表的100倍,由此可知该电阻为小电阻,故应采用电流表的外接法;在电流表外接法中,由于电压表的分流作用,电流表的测量值I大于真实值,由欧姆定律 可知,电阻的测量值小于电阻的真实值,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当待测电阻的阻值远大于电流表的内阻时,采用电流表的内接法误差更小,而采用电流表的内接法时,由电流表的分压,电压表所测量的电压偏大,可知测量结果与电阻的真实值间的关系;当电压表的内阻远大于待测电阻的阻值时,应采用电流表的外接法误差更小,而采用电流表的外接法时,由于电压表的分流,电流表所测电流偏大,可知测量结果与电阻的真实值间的关系。
5.(2019高三上·东台月考)在伏安法测电阻的实验中,电压表的内阻Rv=1k ,电流表的内阻RA=1 ,待测电阻的阻值约为10 ,那么要使测量结果更接近真实值,应该选用的电路是( )
A.电流表内接法 B.电流表外接法
C.两种电路都可以 D.无法确定
【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】由题意可知,
所以
说明待测电阻阻值较小,所以应用电流表外接法
故答案为:B
【分析】电流表内阻比较大,对电压影响比较大,故采用电流表外接法。
6.(2019高二下·鞍山期中)某物理兴趣小组的同学们想利用伏安法测电阻RX(阻值很小) 在实验过程中,该同学欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加,应从下图中的A、B、C、D四个电路中选择哪个电路来测量电阻( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】因RX阻值很小,则可采用电流表外接;欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加,必须采用分压电路;
故答案为:D.
【分析】为了能得到比较多的数据,采用分压法,电流表内阻比较大,对电压影响比较大,故采用电流表外接法。
7.(2017高二下·湖南会考)在如图所示的装置做《验证机械能守恒定律》实验的过程中,下列物理量需要直接测量的是( )
A.重锤的质量
B.重锤下落的高度
C.重力加速度
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
【答案】B
【知识点】验证机械能守恒定律;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】根据机械能守恒的表达式mgh= mv2可知重物的质量没必要必须测量,
实验需要验证mgh= mv2,由于与下落高度对应的重锤的瞬时速度v= ,所以需要直接测量的量是重锤下落的高度,即需要直接测量的是B;
故选:B.
【分析】根据需要验证机械能守恒定律的表达式mgh= mv2,可知需要直接测量重锤运动的距离.
8.(2017高二上·高平期末)如图所示,用20分度游标卡尺测量钢球的直径时,符合规则而又科学的读数应为( )
A.7.5mm B.7.50mm C.8.5mm D.8.50mm
【答案】D
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】解:主尺读数为8mm,游标读数为0.05×10=0.50mm,所以最终读数为8.50mm.
故选D.
【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.主尺读数时看游标的0刻度线超过主尺哪一个示数,该示数为主尺读数,看游标的第几根刻度与主尺刻度对齐,乘以游标的分度值,即为游标读数.
二、多项选择题
9.(2022高二上·河西期末)物理兴趣小组欲比较准确地测量一个长约几厘米、电阻约为、横截面为圆形粗细均匀的导电材料的电阻率。用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,读数为,用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,读数为,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B,D
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】AB、游标卡尺的读数为
故B正确,A错误;
CD、螺旋测微器的读数为
故D正确,C错误。
故答案为:BD。
【分析】读数时注意仪器的分度值以及是否需要估读。结果注意单位的换算。
10.(2017高二上·黄冈期中)用多用电表的欧姆挡测电阻.机械调零、欧姆调零后,用“×100”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是 ( )
A.被测电阻值很大
B.被测电阻值很小
C.为了把电阻值测得更准一些,应换用“×1k”挡,重新欧姆调零后再测量
D.为了把电阻值测得更准一些,应换用“×10”挡,重新欧姆调零后再测量
【答案】A,C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】解:A、欧姆表的表盘与电流计的刻度相反,即满偏刻度处电阻为零,电流为零时对应电阻无穷大,则可知,当偏转较小时,说明这个电阻较大; 故A正确,B错误;
C、为了准确测量,应换用大档位,使偏角增大,读数更准确,故应换用“×1k”挡,重新欧姆调零后再测量,C正确,D错误.
故选:AC.
【分析】本题考查多用电表使用方法:选取量程,欧姆调零,读数=表盘示数×倍率。
三、非选择题
11.(2024高二下·仁寿开学考)写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数。游标卡尺的读数 cm;螺旋测微器的读数 mm。
【答案】1.055;2.615
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】游标卡尺读数为
螺旋测微器读数为
【分析】利用游标卡尺和螺旋测微器测量特点可读出示数。
12.(2019高三上·西安期中)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如下图所示,则该金属丝的直径d= mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如下图所示,则该工件的长度L= cm。
【答案】3.205(3.203-3.207);5.015
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】由图所示螺旋测微器可知,螺旋测微器的固定刻度示数是3mm,可动刻度示数是 ,螺旋测微器的示数是: [2]由图所示游标卡尺可知,主尺示数是5cm,游标尺示数是3×0.05mm=0.15mm=0.015cm,则游标卡尺的示数是:
【分析】利用游标卡尺和螺旋测微器可以读出读数的大小。
13.(2023·天津市期中) 将一遮光条固定在滑块上,用分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,游标卡尺如图乙所示,则遮光条的宽度
【答案】4.00
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】遮光条的宽度:d =4mm+0x0.05mm=4.00mm
【分析】运用游标卡尺的读数方法:测量值(L)=主尺读数(X)+游标尺读数(n×精确度)
14.(2023·丰台模拟) 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:用游标卡尺测金属小球的直径,示数如图所示,该小球的直径为 mm。
【答案】13.7
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】游标卡尺 分度值为:10分度,说明游标卡尺精确度为。
小球的直径:
【分析】本题考查物理实验基础,要求学生能够读出游标尺的精确度,小球的直径读数=主尺的读数+游标尺的读数。注意:游标尺第几条刻度线与主尺对齐。
15.(2022高二上·柯桥月考)如图所示的游标卡尺中,读数是 mm。如图所示的螺旋测微器,读数是 mm。
【答案】54.12;0.733
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】50分度的游标卡尺精确度为0.02mm,游标上第6格与主尺对齐,则读数为螺旋测微器的精度为0.01mm,转动刻度估读到0.1格,读数为
(0.731mm、0.732mm、0.734mm、0.735mm)
【分析】游标卡尺读数不用估读,读到最小刻度即可,螺旋测微器要估读,估读到千分之毫米。
16.(2024·甘肃高考) 在测量金属丝电阻率的实验中,待测金属丝的阻值约为,电压表和电流表的内阻分别约为和。
(1)通过多次测量金属丝直径可以减小测量的 误差(填“系统”或“偶然”),要使测量准确到,应选用的仪器是 。
(2)为了减小电表内阻对测量结果引起 误差(填“系统”或“偶然”),应该采用电流表 电路(填“内接”或“外接”),引起误差的原因是
A.电压表分流 B.电压表分压 C.电流表分流 D.电流表分压
(3)图中符合实验要求且连线正确的是____
A. B.
C. D.
【答案】(1)偶然;螺旋测微器
(2)系统;外接;A
(3)D
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)通过多次测量金属丝直径可以减小测量的偶然误差,要使测量准确到0.01mm,应选用的仪器是螺旋测微器,读数到mm为单位小数点后三位,所以精确度为0.01mm。
(2)为了减小电表内阻对测量结果引起的系统误差,应该采用电流表外接电路,因为待测电阻远小于电压表内阻,电流表外接时,电压表测量准确,电流表测量偏大,引起误差的原因是电压表分流。
故答案为:A。
(3)电路采取外接法,A选项滑动变阻器没起到调节作用,B选项电压表串联到电路中,C选项采取了内接法。
故答案为:D。
【分析】注意掌握系统误差和偶然误差的特点和处理方法。熟悉各仪器的量程及分度值。根据待测电阻和电表阻值的大小关系确定电流表的内外接法。
17.(2024高二上·双港期末)现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度,螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示。
(1)由如图读得圆柱体的直径为 mm,长度为 cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ= 。
【答案】(1)1.845;4.250
(2)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图(a)可知,圆柱体的直径为
20分度游标卡尺的的精确值为0.05mm,由图(b)可知,圆柱体的长度为
(2)根据欧姆定律可得
根据电阻定律可得
又
联立可得电阻率为
【分析】读数时,注意各仪器的分度值及是否需要估读和单位的换算。根据欧姆定律及电阻定律推导得出电阻率的表达式。
18.(2022高三上·红桥期末)读出游标卡尺和螺旋测微器的读数:
(1)游标卡尺读数为 mm。
(2)螺旋测微器读数为 mm。
【答案】(1)50.15
(2)6.725(6.724-6.726均可)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1) 游标卡尺的主尺读数为50mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm,所以最终读数为50mm+0.15mm=50.15mm。
(2) 螺旋测微器的固定刻度为6.5mm,可动刻度为22.5×0.01mm=0.225mm,所以最终读数为6.5mm+0.225mm=6.725mm,由于需要估读,最后的结果可以在6.724-6.726之间。
【分析】(1)游标卡尺不用估读,读出主尺刻度+游标刻度即可。
(2)螺旋测微器要读到最小刻度后一位,固定刻度+可动刻度即可,
19.(2023高二上·荔湾期中)某同学欲测量一段金属丝Rx的电阻率,待测金属丝粗细均匀,阻值约为100Ω。备选器材如下:
A.量程为0~50mA、内阻约为50Ω的电流表;
B.量程为0~0.6A、内阻约为0.2Ω的电流表;
C.量程为0~5V、内阻约为15kΩ的电压表;
D.最大阻值为10Ω、额定电流为2A的滑动变阻器R;
E.电动势为E=5V、内阻很小的直流电源;
F.开关一个,导线若干;
G.螺旋测微器,刻度尺
(1)该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径D如图所示,则螺旋测微器的读数为 mm。
(2)为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻率,电流表应选用 (填“A”或“B”)。
(3)为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻,下列电路图正确的是____(填正确答案标号)。
A. B.
C. D.
(4)连接好实验电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器,若电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为I,用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,(1)中测得待测金属丝的直径为D,则计算其电阻率的表达式为ρ= (用题中所给的字母表示)。
【答案】(1)5.900(+0.001)
(2)A
(3)B
(4)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1) 螺旋测微器的读数为
(2)电路中的最大电流
所以电流表应该选A;
(3)由于电流表内阻与待测电阻相差不大,所以电流表采用外接法;又滑动变阻器的阻值远小于待测电阻,限流接法起不到控制电路的作用,所以滑动变阻器采用分压式。故选B;
(4)由电阻定律得
解得
【分析】(1)螺旋测微器的示数等于固定刻度与可动刻度示数之和;
(2)根据通过电阻丝的最大电流选择电流表;
(3)根据电表内阻分析内外接法,通过滑动变阻器的最大阻值分析限流或分压;
(4)根据电阻定律求电阻丝的电阻率。
20.(2021高二上·江西期中)某同学在实验室完成了下列测量:
(1)用20分度的游标卡尺测量某物体的长度,如图所示,由图可知其长度为 mm
(2)用螺旋测微器测量某圆柱体的直径,如图乙所示,由图可知其直径为 mm
【答案】(1)20.30
(2)0.920
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)20分度的游标卡尺,其准确度为0.05mm,主尺读数为:2×10mm=20mm
游标尺第6个刻度与主尺对齐,读数为:6×0.05mm=0.30mm
则物体的长度为:20mm+0.30mm=20.30mm
(2)螺旋测微计精确度为0.01mm,固定刻度读数为:0.5mm,可动刻度读数为:42.0×0.01mm=0.420mm
则圆柱体的直径为:0.5mm+0.420mm=0.920mm
【分析】(1)由游标卡尺读数规则得出游标卡尺读数。游标卡尺读数不用估读。
(2)螺旋测微计精确度为0.01mm,要估读到最小刻度后一位。固定刻度加可动刻度即为最后读数。
21.(2021高三上·湖北开学考)小王同学要测定一段金属丝的电阻率(电阻约为几欧),他先用螺旋测微器测出金属丝的直径 。
(1)要测量金属丝的电阻,他从实验室中选取了合适的器材:电池组(电动势 ,内阻约 )、电流表(内阻约 )、电压表(内阻约 )、滑动变阻器 ( ,额定电流 )、开关、导线若干。要尽量减小测量误差,同时要求电压调节范围尽量大些,请将实物图连接完整。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最 (填“左”或“右”)端,闭合并关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数不断变化,电流表的示数几乎为零,原因可能是 ,排除故障,移动滑动变阻器,经多次测量,得金属丝的电阻值为 。
(3)若要求得金属丝的电阻率,还需测量 (写出物理量名称及字母符号),则待测金属丝的电阻率 (用题中所给及测量的物理量符号表示)。该测量结果与其电阻率的真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)
(2)左;金属丝接入电路出现了断路
(3)金属丝长度 ;;偏小
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)由于被测电阻较小,电流表采用外接法,由于要求电压调节范围大些,滑动变阻器采用分压式接法,实物连接如图所示
(2)闭合开关前先将滑动变阻器滑片移到最左端,使滑动变阻器输出电压为零,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数不断变化,电流表的示数几乎为零,原因可能是金属丝接入电路出现了断路。
(3)若要求得金属丝的电阻率,还需测量待测金属丝连入电路中的长度
则待测金属丝的电阻率
由于外接法测得金属丝的电阻偏小,则电阻率的测量值偏小。
【分析】(1)小外小,小电阻采用外接法,测量值小于真实值。(2)电流表的示数几乎为零,金属丝接入电路出现了断路.(3)根据电阻定律,求解电阻率,根据表达式,判断电阻率误差。
22.(2020高二上·南平期末)某实验探究小组的同学准备测量阻值约为20Ω金属丝的电阻率,他们用螺旋测微器测出该金属丝的直径(如图甲所示),用伏安法测金属丝两端之间的电阻。
(1)由图甲可读出该金属丝的直径为 mm;
(2)为了较精准地测量该金属丝电阻的阻值,尽可能多测几组数据,现提供器材如下:
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ) 电压表V2(量程15V,内阻约10kΩ)
电流表A1(量程0.6A,内阻约0.5Ω) 滑动变阻器R(最大阻值5Ω)
电源E1(电动势12V,内阻不计) 电源E2(电动势3V,内阻不计)
开关S和导线
①实验时电源应选 ,电压表应选 ;(填器材代号)
②如图乙是测量金属丝电阻率的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在①问中所选的器材,补充完成图中实物间的连线 ;
③若通过金属丝的电流为I,金属丝两端之间的电压为U,金属丝的直径D和长度L,则电阻率的表达式为ρ= (用D、L、I、U表示)。
【答案】(1)1.845(1.843~1.847)
(2)E1;V2;;
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度读数:1.5mm;可动刻度读数0.01mm×34.5=0.345mm;故螺旋测微器读数为1.845mm,由于读数误差(1.843mm~1.847mm)均可;(2)由于只有一个电流有且量程为0.6A,则电路中的最大电压为
则电源应选E1,所以电压表应选V2;要求尽可能多测几组数据,则滑动变阻器选用分压式,金属丝电阻较小,则电流表应用外接法,如图
由电阻定律得
且 ,联立解得
【分析】(1)利用螺旋测微器的结构可以读出对应的读数;
(2)利用欧姆定律可以判别电源的选择和电压表的选择;滑动变阻器使用分压式接法,电流表使用外接法;利用欧姆定律结合电阻定律可以求出电阻率的表达式。
23.(2020高二上·焦作期中)实验室内有一金属圆柱体,某同学欲测量它的电阻率。
(1)该同学先用游标卡尺测量圆柱体的长度,再用螺旋测微器测量圆柱体的直径,测量结果分别如图1和图2所示,则圆柱体的长度 、直径 ;
(2)该同学准备再测量该金属圆柱体的电阻时,发现实验室内唯一的电压表已损坏,于是他打算用一个微安表头(量程100 ,内阻900Ω)和电阻箱改装一个量程为3V的直流电压表,则改装成功后电阻箱接入电路中的阻值为 Ω。
【答案】(1)50.1;0.400(0.398~0.401均可)
(2)29100
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)根据游标卡尺的读数规则有
根据螺旋测微器的读数规则有 (2)根据电压表的改装原理有
代入数据得
【分析】(1)明确螺旋测微器每一个小格代表的数值,并且在最后的读数时注意估读;明确游标卡尺的读数规则进行读数即可;
(2)结合满偏电流和电压求解总电阻,减去表头电阻即为电阻的阻值。
24.(2020高二上·蚌埠期中)某物理小组的两位同学采用伏安法测金属丝的电阻,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图中A、B所示,根据你对实验的理解,你认为 同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为 。(保留两位有效数字)
【答案】甲;3.8(3.7~4.0均可)
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】根据欧姆定律 ,同一电阻阻值不变,故U- I图象是经过坐标原点的直线,故甲图象正确,乙同学图象错误。电阻为
【分析】对于定值电阻而言,由于其电阻阻值不变,U- I图象是经过坐标原点的直线,根据图线的斜率的物理意义进行分析即可。
25.(2020高三上·广州月考)某同学利用多用电表测量电阻。完成下列测量步骤:
⑴检查多用电表的机械零点。
⑵将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。
⑶将红、黑表笔 ,进行欧姆调零。
⑷为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘 (填“左侧”、“右侧”或“中央”)。
⑸若测二极管的反向电阻时,将 表笔接二极管正极,将 表笔接二极管负极,读出电表示数。
⑹测量完成后,将选择开关拨向 位置。
【答案】短接;中央;红;黑;OFF挡或交流电压最高挡
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。(4)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央。(5)因红表笔接内部电源的负极,则若测二极管的反向电阻时,将红表笔接二极管正极,将黑表笔接二极管负极,读出电表示数。(6)测量完成后,将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高挡位置。
【分析】多用电表使用前应先进行机械调零,每次更换倍率都要进行欧姆调零,两根笔短接,电阻应该为零,不为零时进行欧姆调零;多用电表规定的是电流“红进黑出”,用完后把旋钮调到OFF挡或交流电压最高挡。
26.(2020高三上·泸县期末)某同学利用如图所示的多用电表测量一个定值电阻的阻值,图中 、 为可调节的部件.该同学的部分操作步骤如下:
① 将选择开关调到电阻挡的“ ”位置.
② 将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节 (选填“ ”或“ ”),使电表指针指向电阻挡的 (选填“ 刻线”或“ 刻线”).
③ 将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触,发现多用电表的示数如图所示,为了较准确地进行测量,应将选择开关调到电阻挡的 (选填“ ”或“ ”)位置.然后 (选填“需要”或“不需要”)重复步骤②.
④ 在使用多用表测量电阻时,若双手捏住红、黑表笔金属部分,则测量结果将 .(选填“偏大”或“偏小”)
【答案】; 刻线;;需要;偏小
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】②将选择开关调到电阻挡的“ ”位置后,要进行欧姆调零,将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节 ,使电表指针指向电阻挡的“ 刻线”;
③根据图可知,被测量电阻较大,所以要调大倍率,应将选择开关调到电阻挡的“ ”档,然后再进行欧姆调零,即需要重复步骤②;
④用双手握住电表两端,即手和电阻是并联的,故测量值将偏小。
【分析】本题考查欧姆表的使用,要掌握欧姆定律的使用方法,明确要选择合适的档位并每次换档后要进行欧姆调零,欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。
27.(2019高三上·莆田月考)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:
(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
a. ;
b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0处;
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是 Ω。
(2)为了尽量准确测该电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据。除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路。
A.电压表V(量程20V,内阻约为25kΩ)
B.电流表A1(量程50mA、内电阻r1=20Ω)
C.电流表A2(量程100mA、内电阻约5Ω)
D.定值电阻R0(80Ω)
E.滑动变阻器R( )
F.电源:电动势E=6V,内电阻较小
G.导线、开关若干
请在虚线框内画出能准确测量电阻Rx的电路图 (要求在电路图上标出元件符号),请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式Rx= 。
【答案】(1)换用×10倍率的挡位;120
(2); (R0+r1)
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大,说明所选档位太大,为准确测量电阻阻值,应换用×10倍率的挡位。
欧姆表选择×10倍率的挡位,由图示表盘可以知道,测量结果为 (2)已知电源电动势
而电压表的V的量程为20V,相比较得知,此电压表不可选,误差太大;被测阻值约 ,可以知道,通过 的最大电流约为
此题要用伏安法测电阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知A1的量程和内电阻,可将定值电阻R0和A1串联改装成一电压表测 两端的电压,滑动变阻器
比被测电阻 小得多,则采取分压式接法,则电路图如下图所示。
由电路图可以知道, 两端的电压
中的电流
则
【分析】(1)利用欧姆定律测量电阻的阻值时,如果指针偏转很大,说明选择的倍率过大,应换用小倍率;利用欧姆表测量电阻,读数时利用表盘的示数乘以倍率即可;
(2)在量程允许的情况下选择小量程的电表即可;为了能得到比较多的数据,采用分压法,电流表内阻比较大,对电压影响比较大,故采用电流表外接法,通过串联电阻可以增加电压表的量程;结合电流表、电压表的示数,利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
28.(2024高三上·如皋期末) 弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件。小明在实验室中测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,装置、电路如图甲、乙所示.甲图中,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入乙图的电路中。
(1)导电绳拉伸后的长度及其电阻Rx的测量步骤如下,正确操作顺序是 。
①断开S1,增大导电绳拉伸量,重复上述步骤
②将导电绳拉伸后,用刻度尺测量A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度
③闭合S2,调节R,使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数I
④将R的滑片滑到最右端,仅闭合开关S1
⑤调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置,记录两表的示数U和
(2)导电绳的电阻Rx= (用I、和U表示)。
(3)该实验中,电压表的分流对导电绳电阻的测量结果有无影响,并请简要说明理由。
【答案】(1)②④⑤③①
(2)
(3)无影响,因为电压表在S2闭合前后的分流值相同,不影
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1) 正确顺序为②④⑤③① ,故填“ ②④⑤③① ”;
(2)导电绳流过的电流为,所以其电阻为
故填“ ”
(3)因为电压表在S2闭合前后的分流值相同,作差减掉了,故填“无影响”。
【分析】这个实验是没有系统误差的,电压表的分流在S2闭合前后都存在,一减减掉了。
29.(2023高二上·顺义期末)某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路如图所示。在某次测量中,电压表的示数为8.0V,电流表的示数为0.50A,根据测量数据可计算出被测电阻Rx = Ω。若考虑电表内阻的影响,电阻的测量值 (选填“大于”或“小于”)电阻Rx的真实值。
【答案】16;小于
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】根据欧姆定律有 ,由于电流表测的是Rx和电压表的总电流,则测量出来的电流比实际流过Rx的电流要大,则电阻的测量值小于电阻Rx的真实值
【分析】根据欧姆定律求得被测电阻的阻值大小。电流表外接法测量结果偏小。
1 / 1人教版物理必修3同步练习: 11.3 实验:导体电阻率的测量(基础巩固)
一、选择题
1.(2023高二下·雨花会考)在“测量金属丝的电阻率”的实验中,用10分度游标卡尺测量金属丝的直径,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.要用图中测量爪A夹紧金属丝
B.可旋紧图中B防止游标尺移位
C.只需在金属丝的某一位置测量一次
D.该游标卡尺测量可准确到
2.(2020高二下·嘉兴期中)关于材料的电阻率,下面说法正确的是( )
A.一根长导线截成等长三段,每段的电阻率是原来的
B.金属导体的电阻率随温度的升高而增大
C.纯金属的电阻率比合金的电阻率大
D.电阻率是反映材料导电性能的物理量,材料电阻率越大,则导电性能越好
3.(2020高二上·蚌埠期中)某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是( )
A.小灯泡被烧坏 B.小灯泡不亮
C.电流表被烧坏 D.电压表被烧坏
4.(2020高二上·哈尔滨期中)用伏安法测阻值约为10Ω的电阻,已知电流表内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为10kΩ,则( )
A.应采用内接法,测量值偏小 B.应采用内接法,测量值偏大
C.应采用外接法,测量值偏小 D.应采用外接法,测量值偏大
5.(2019高三上·东台月考)在伏安法测电阻的实验中,电压表的内阻Rv=1k ,电流表的内阻RA=1 ,待测电阻的阻值约为10 ,那么要使测量结果更接近真实值,应该选用的电路是( )
A.电流表内接法 B.电流表外接法
C.两种电路都可以 D.无法确定
6.(2019高二下·鞍山期中)某物理兴趣小组的同学们想利用伏安法测电阻RX(阻值很小) 在实验过程中,该同学欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加,应从下图中的A、B、C、D四个电路中选择哪个电路来测量电阻( )
A. B.
C. D.
7.(2017高二下·湖南会考)在如图所示的装置做《验证机械能守恒定律》实验的过程中,下列物理量需要直接测量的是( )
A.重锤的质量
B.重锤下落的高度
C.重力加速度
D.与下落高度对应的重锤的瞬时速度
8.(2017高二上·高平期末)如图所示,用20分度游标卡尺测量钢球的直径时,符合规则而又科学的读数应为( )
A.7.5mm B.7.50mm C.8.5mm D.8.50mm
二、多项选择题
9.(2022高二上·河西期末)物理兴趣小组欲比较准确地测量一个长约几厘米、电阻约为、横截面为圆形粗细均匀的导电材料的电阻率。用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,读数为,用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,读数为,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
10.(2017高二上·黄冈期中)用多用电表的欧姆挡测电阻.机械调零、欧姆调零后,用“×100”挡测量一个电阻的阻值,发现表针偏转角度极小,正确的判断和做法是 ( )
A.被测电阻值很大
B.被测电阻值很小
C.为了把电阻值测得更准一些,应换用“×1k”挡,重新欧姆调零后再测量
D.为了把电阻值测得更准一些,应换用“×10”挡,重新欧姆调零后再测量
三、非选择题
11.(2024高二下·仁寿开学考)写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数。游标卡尺的读数 cm;螺旋测微器的读数 mm。
12.(2019高三上·西安期中)某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时,测得的结果如下图所示,则该金属丝的直径d= mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如下图所示,则该工件的长度L= cm。
13.(2023·天津市期中) 将一遮光条固定在滑块上,用分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,游标卡尺如图乙所示,则遮光条的宽度
14.(2023·丰台模拟) 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:用游标卡尺测金属小球的直径,示数如图所示,该小球的直径为 mm。
15.(2022高二上·柯桥月考)如图所示的游标卡尺中,读数是 mm。如图所示的螺旋测微器,读数是 mm。
16.(2024·甘肃高考) 在测量金属丝电阻率的实验中,待测金属丝的阻值约为,电压表和电流表的内阻分别约为和。
(1)通过多次测量金属丝直径可以减小测量的 误差(填“系统”或“偶然”),要使测量准确到,应选用的仪器是 。
(2)为了减小电表内阻对测量结果引起 误差(填“系统”或“偶然”),应该采用电流表 电路(填“内接”或“外接”),引起误差的原因是
A.电压表分流 B.电压表分压 C.电流表分流 D.电流表分压
(3)图中符合实验要求且连线正确的是____
A. B.
C. D.
17.(2024高二上·双港期末)现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度,螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示。
(1)由如图读得圆柱体的直径为 mm,长度为 cm。
(2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ= 。
18.(2022高三上·红桥期末)读出游标卡尺和螺旋测微器的读数:
(1)游标卡尺读数为 mm。
(2)螺旋测微器读数为 mm。
19.(2023高二上·荔湾期中)某同学欲测量一段金属丝Rx的电阻率,待测金属丝粗细均匀,阻值约为100Ω。备选器材如下:
A.量程为0~50mA、内阻约为50Ω的电流表;
B.量程为0~0.6A、内阻约为0.2Ω的电流表;
C.量程为0~5V、内阻约为15kΩ的电压表;
D.最大阻值为10Ω、额定电流为2A的滑动变阻器R;
E.电动势为E=5V、内阻很小的直流电源;
F.开关一个,导线若干;
G.螺旋测微器,刻度尺
(1)该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径D如图所示,则螺旋测微器的读数为 mm。
(2)为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻率,电流表应选用 (填“A”或“B”)。
(3)为了尽可能精确地测量该金属丝的电阻,下列电路图正确的是____(填正确答案标号)。
A. B.
C. D.
(4)连接好实验电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器,若电压表的示数记为U,所选用电流表的示数记为I,用刻度尺测得待测金属丝的长度为L,(1)中测得待测金属丝的直径为D,则计算其电阻率的表达式为ρ= (用题中所给的字母表示)。
20.(2021高二上·江西期中)某同学在实验室完成了下列测量:
(1)用20分度的游标卡尺测量某物体的长度,如图所示,由图可知其长度为 mm
(2)用螺旋测微器测量某圆柱体的直径,如图乙所示,由图可知其直径为 mm
21.(2021高三上·湖北开学考)小王同学要测定一段金属丝的电阻率(电阻约为几欧),他先用螺旋测微器测出金属丝的直径 。
(1)要测量金属丝的电阻,他从实验室中选取了合适的器材:电池组(电动势 ,内阻约 )、电流表(内阻约 )、电压表(内阻约 )、滑动变阻器 ( ,额定电流 )、开关、导线若干。要尽量减小测量误差,同时要求电压调节范围尽量大些,请将实物图连接完整。
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最 (填“左”或“右”)端,闭合并关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数不断变化,电流表的示数几乎为零,原因可能是 ,排除故障,移动滑动变阻器,经多次测量,得金属丝的电阻值为 。
(3)若要求得金属丝的电阻率,还需测量 (写出物理量名称及字母符号),则待测金属丝的电阻率 (用题中所给及测量的物理量符号表示)。该测量结果与其电阻率的真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
22.(2020高二上·南平期末)某实验探究小组的同学准备测量阻值约为20Ω金属丝的电阻率,他们用螺旋测微器测出该金属丝的直径(如图甲所示),用伏安法测金属丝两端之间的电阻。
(1)由图甲可读出该金属丝的直径为 mm;
(2)为了较精准地测量该金属丝电阻的阻值,尽可能多测几组数据,现提供器材如下:
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ) 电压表V2(量程15V,内阻约10kΩ)
电流表A1(量程0.6A,内阻约0.5Ω) 滑动变阻器R(最大阻值5Ω)
电源E1(电动势12V,内阻不计) 电源E2(电动势3V,内阻不计)
开关S和导线
①实验时电源应选 ,电压表应选 ;(填器材代号)
②如图乙是测量金属丝电阻率的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据在①问中所选的器材,补充完成图中实物间的连线 ;
③若通过金属丝的电流为I,金属丝两端之间的电压为U,金属丝的直径D和长度L,则电阻率的表达式为ρ= (用D、L、I、U表示)。
23.(2020高二上·焦作期中)实验室内有一金属圆柱体,某同学欲测量它的电阻率。
(1)该同学先用游标卡尺测量圆柱体的长度,再用螺旋测微器测量圆柱体的直径,测量结果分别如图1和图2所示,则圆柱体的长度 、直径 ;
(2)该同学准备再测量该金属圆柱体的电阻时,发现实验室内唯一的电压表已损坏,于是他打算用一个微安表头(量程100 ,内阻900Ω)和电阻箱改装一个量程为3V的直流电压表,则改装成功后电阻箱接入电路中的阻值为 Ω。
24.(2020高二上·蚌埠期中)某物理小组的两位同学采用伏安法测金属丝的电阻,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图中A、B所示,根据你对实验的理解,你认为 同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为 。(保留两位有效数字)
25.(2020高三上·广州月考)某同学利用多用电表测量电阻。完成下列测量步骤:
⑴检查多用电表的机械零点。
⑵将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处。
⑶将红、黑表笔 ,进行欧姆调零。
⑷为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘 (填“左侧”、“右侧”或“中央”)。
⑸若测二极管的反向电阻时,将 表笔接二极管正极,将 表笔接二极管负极,读出电表示数。
⑹测量完成后,将选择开关拨向 位置。
26.(2020高三上·泸县期末)某同学利用如图所示的多用电表测量一个定值电阻的阻值,图中 、 为可调节的部件.该同学的部分操作步骤如下:
① 将选择开关调到电阻挡的“ ”位置.
② 将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节 (选填“ ”或“ ”),使电表指针指向电阻挡的 (选填“ 刻线”或“ 刻线”).
③ 将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触,发现多用电表的示数如图所示,为了较准确地进行测量,应将选择开关调到电阻挡的 (选填“ ”或“ ”)位置.然后 (选填“需要”或“不需要”)重复步骤②.
④ 在使用多用表测量电阻时,若双手捏住红、黑表笔金属部分,则测量结果将 .(选填“偏大”或“偏小”)
27.(2019高三上·莆田月考)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:
(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
a. ;
b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0处;
c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是 Ω。
(2)为了尽量准确测该电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据。除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路。
A.电压表V(量程20V,内阻约为25kΩ)
B.电流表A1(量程50mA、内电阻r1=20Ω)
C.电流表A2(量程100mA、内电阻约5Ω)
D.定值电阻R0(80Ω)
E.滑动变阻器R( )
F.电源:电动势E=6V,内电阻较小
G.导线、开关若干
请在虚线框内画出能准确测量电阻Rx的电路图 (要求在电路图上标出元件符号),请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式Rx= 。
28.(2024高三上·如皋期末) 弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件。小明在实验室中测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,装置、电路如图甲、乙所示.甲图中,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入乙图的电路中。
(1)导电绳拉伸后的长度及其电阻Rx的测量步骤如下,正确操作顺序是 。
①断开S1,增大导电绳拉伸量,重复上述步骤
②将导电绳拉伸后,用刻度尺测量A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度
③闭合S2,调节R,使电压表的示数仍为U,记录电流表的示数I
④将R的滑片滑到最右端,仅闭合开关S1
⑤调节R,使电压表和电流表的指针偏转到合适位置,记录两表的示数U和
(2)导电绳的电阻Rx= (用I、和U表示)。
(3)该实验中,电压表的分流对导电绳电阻的测量结果有无影响,并请简要说明理由。
29.(2023高二上·顺义期末)某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路如图所示。在某次测量中,电压表的示数为8.0V,电流表的示数为0.50A,根据测量数据可计算出被测电阻Rx = Ω。若考虑电表内阻的影响,电阻的测量值 (选填“大于”或“小于”)电阻Rx的真实值。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】A. 图中测量爪是测量内径的,故A不符合题意;
B.可旋紧图中B防止游标尺移位,故B符合题意;
C. 为了测量的准确需要在最少3个位置进行测量,然后取平均,故C不符合题意;
D. 10分度游标卡尺的精确度是0.1mm,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】
根据游标卡尺各部分的作用分析判断;根据减小误差的方法分析判断;根据最小分度值判断精确度。
2.【答案】B
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】A.把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻都是原来的 ,但是电阻率是不变的,A不符合题意;
B.金属材料的电阻率随温度的升高而增大,B符合题意;
C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小,C不符合题意;
D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,同等长度和截面积的导体,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大,导电性能越差,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电阻的大小是本身的一种属性,电阻和电阻率一般来说会随着温度的升高而升高。
3.【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】由于电压表内阻较大,所以电路中的电流非常小,故灯泡几乎不亮,不会被烧坏;电流表中示数很小,不会被烧坏;此时电压表相当于直接接在电源两端,故此时电压表的示数接近电源的电动势.
故答案为:B。
【分析】由于电压表内阻较大,所以电路中的电流非常小,故灯泡几乎不亮,不会被烧坏;电流表中示数很小,不会被烧坏;此时电压表相当于直接接在电源两端,据此即可分析判断。
4.【答案】C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】根据伏安法测电阻的原理,由于电流表内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为10kΩ,待测电阻为10Ω,电压表内阻约为待测电阻的1000倍,待测电阻阻值约为电流表的100倍,由此可知该电阻为小电阻,故应采用电流表的外接法;在电流表外接法中,由于电压表的分流作用,电流表的测量值I大于真实值,由欧姆定律 可知,电阻的测量值小于电阻的真实值,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当待测电阻的阻值远大于电流表的内阻时,采用电流表的内接法误差更小,而采用电流表的内接法时,由电流表的分压,电压表所测量的电压偏大,可知测量结果与电阻的真实值间的关系;当电压表的内阻远大于待测电阻的阻值时,应采用电流表的外接法误差更小,而采用电流表的外接法时,由于电压表的分流,电流表所测电流偏大,可知测量结果与电阻的真实值间的关系。
5.【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】由题意可知,
所以
说明待测电阻阻值较小,所以应用电流表外接法
故答案为:B
【分析】电流表内阻比较大,对电压影响比较大,故采用电流表外接法。
6.【答案】D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】因RX阻值很小,则可采用电流表外接;欲使待测电阻两端的电压由零缓慢地增加,必须采用分压电路;
故答案为:D.
【分析】为了能得到比较多的数据,采用分压法,电流表内阻比较大,对电压影响比较大,故采用电流表外接法。
7.【答案】B
【知识点】验证机械能守恒定律;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】根据机械能守恒的表达式mgh= mv2可知重物的质量没必要必须测量,
实验需要验证mgh= mv2,由于与下落高度对应的重锤的瞬时速度v= ,所以需要直接测量的量是重锤下落的高度,即需要直接测量的是B;
故选:B.
【分析】根据需要验证机械能守恒定律的表达式mgh= mv2,可知需要直接测量重锤运动的距离.
8.【答案】D
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】解:主尺读数为8mm,游标读数为0.05×10=0.50mm,所以最终读数为8.50mm.
故选D.
【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.主尺读数时看游标的0刻度线超过主尺哪一个示数,该示数为主尺读数,看游标的第几根刻度与主尺刻度对齐,乘以游标的分度值,即为游标读数.
9.【答案】B,D
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】AB、游标卡尺的读数为
故B正确,A错误;
CD、螺旋测微器的读数为
故D正确,C错误。
故答案为:BD。
【分析】读数时注意仪器的分度值以及是否需要估读。结果注意单位的换算。
10.【答案】A,C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】解:A、欧姆表的表盘与电流计的刻度相反,即满偏刻度处电阻为零,电流为零时对应电阻无穷大,则可知,当偏转较小时,说明这个电阻较大; 故A正确,B错误;
C、为了准确测量,应换用大档位,使偏角增大,读数更准确,故应换用“×1k”挡,重新欧姆调零后再测量,C正确,D错误.
故选:AC.
【分析】本题考查多用电表使用方法:选取量程,欧姆调零,读数=表盘示数×倍率。
11.【答案】1.055;2.615
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】游标卡尺读数为
螺旋测微器读数为
【分析】利用游标卡尺和螺旋测微器测量特点可读出示数。
12.【答案】3.205(3.203-3.207);5.015
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】由图所示螺旋测微器可知,螺旋测微器的固定刻度示数是3mm,可动刻度示数是 ,螺旋测微器的示数是: [2]由图所示游标卡尺可知,主尺示数是5cm,游标尺示数是3×0.05mm=0.15mm=0.015cm,则游标卡尺的示数是:
【分析】利用游标卡尺和螺旋测微器可以读出读数的大小。
13.【答案】4.00
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】遮光条的宽度:d =4mm+0x0.05mm=4.00mm
【分析】运用游标卡尺的读数方法:测量值(L)=主尺读数(X)+游标尺读数(n×精确度)
14.【答案】13.7
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】游标卡尺 分度值为:10分度,说明游标卡尺精确度为。
小球的直径:
【分析】本题考查物理实验基础,要求学生能够读出游标尺的精确度,小球的直径读数=主尺的读数+游标尺的读数。注意:游标尺第几条刻度线与主尺对齐。
15.【答案】54.12;0.733
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】50分度的游标卡尺精确度为0.02mm,游标上第6格与主尺对齐,则读数为螺旋测微器的精度为0.01mm,转动刻度估读到0.1格,读数为
(0.731mm、0.732mm、0.734mm、0.735mm)
【分析】游标卡尺读数不用估读,读到最小刻度即可,螺旋测微器要估读,估读到千分之毫米。
16.【答案】(1)偶然;螺旋测微器
(2)系统;外接;A
(3)D
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)通过多次测量金属丝直径可以减小测量的偶然误差,要使测量准确到0.01mm,应选用的仪器是螺旋测微器,读数到mm为单位小数点后三位,所以精确度为0.01mm。
(2)为了减小电表内阻对测量结果引起的系统误差,应该采用电流表外接电路,因为待测电阻远小于电压表内阻,电流表外接时,电压表测量准确,电流表测量偏大,引起误差的原因是电压表分流。
故答案为:A。
(3)电路采取外接法,A选项滑动变阻器没起到调节作用,B选项电压表串联到电路中,C选项采取了内接法。
故答案为:D。
【分析】注意掌握系统误差和偶然误差的特点和处理方法。熟悉各仪器的量程及分度值。根据待测电阻和电表阻值的大小关系确定电流表的内外接法。
17.【答案】(1)1.845;4.250
(2)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图(a)可知,圆柱体的直径为
20分度游标卡尺的的精确值为0.05mm,由图(b)可知,圆柱体的长度为
(2)根据欧姆定律可得
根据电阻定律可得
又
联立可得电阻率为
【分析】读数时,注意各仪器的分度值及是否需要估读和单位的换算。根据欧姆定律及电阻定律推导得出电阻率的表达式。
18.【答案】(1)50.15
(2)6.725(6.724-6.726均可)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1) 游标卡尺的主尺读数为50mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm,所以最终读数为50mm+0.15mm=50.15mm。
(2) 螺旋测微器的固定刻度为6.5mm,可动刻度为22.5×0.01mm=0.225mm,所以最终读数为6.5mm+0.225mm=6.725mm,由于需要估读,最后的结果可以在6.724-6.726之间。
【分析】(1)游标卡尺不用估读,读出主尺刻度+游标刻度即可。
(2)螺旋测微器要读到最小刻度后一位,固定刻度+可动刻度即可,
19.【答案】(1)5.900(+0.001)
(2)A
(3)B
(4)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1) 螺旋测微器的读数为
(2)电路中的最大电流
所以电流表应该选A;
(3)由于电流表内阻与待测电阻相差不大,所以电流表采用外接法;又滑动变阻器的阻值远小于待测电阻,限流接法起不到控制电路的作用,所以滑动变阻器采用分压式。故选B;
(4)由电阻定律得
解得
【分析】(1)螺旋测微器的示数等于固定刻度与可动刻度示数之和;
(2)根据通过电阻丝的最大电流选择电流表;
(3)根据电表内阻分析内外接法,通过滑动变阻器的最大阻值分析限流或分压;
(4)根据电阻定律求电阻丝的电阻率。
20.【答案】(1)20.30
(2)0.920
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)20分度的游标卡尺,其准确度为0.05mm,主尺读数为:2×10mm=20mm
游标尺第6个刻度与主尺对齐,读数为:6×0.05mm=0.30mm
则物体的长度为:20mm+0.30mm=20.30mm
(2)螺旋测微计精确度为0.01mm,固定刻度读数为:0.5mm,可动刻度读数为:42.0×0.01mm=0.420mm
则圆柱体的直径为:0.5mm+0.420mm=0.920mm
【分析】(1)由游标卡尺读数规则得出游标卡尺读数。游标卡尺读数不用估读。
(2)螺旋测微计精确度为0.01mm,要估读到最小刻度后一位。固定刻度加可动刻度即为最后读数。
21.【答案】(1)
(2)左;金属丝接入电路出现了断路
(3)金属丝长度 ;;偏小
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)由于被测电阻较小,电流表采用外接法,由于要求电压调节范围大些,滑动变阻器采用分压式接法,实物连接如图所示
(2)闭合开关前先将滑动变阻器滑片移到最左端,使滑动变阻器输出电压为零,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数不断变化,电流表的示数几乎为零,原因可能是金属丝接入电路出现了断路。
(3)若要求得金属丝的电阻率,还需测量待测金属丝连入电路中的长度
则待测金属丝的电阻率
由于外接法测得金属丝的电阻偏小,则电阻率的测量值偏小。
【分析】(1)小外小,小电阻采用外接法,测量值小于真实值。(2)电流表的示数几乎为零,金属丝接入电路出现了断路.(3)根据电阻定律,求解电阻率,根据表达式,判断电阻率误差。
22.【答案】(1)1.845(1.843~1.847)
(2)E1;V2;;
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度读数:1.5mm;可动刻度读数0.01mm×34.5=0.345mm;故螺旋测微器读数为1.845mm,由于读数误差(1.843mm~1.847mm)均可;(2)由于只有一个电流有且量程为0.6A,则电路中的最大电压为
则电源应选E1,所以电压表应选V2;要求尽可能多测几组数据,则滑动变阻器选用分压式,金属丝电阻较小,则电流表应用外接法,如图
由电阻定律得
且 ,联立解得
【分析】(1)利用螺旋测微器的结构可以读出对应的读数;
(2)利用欧姆定律可以判别电源的选择和电压表的选择;滑动变阻器使用分压式接法,电流表使用外接法;利用欧姆定律结合电阻定律可以求出电阻率的表达式。
23.【答案】(1)50.1;0.400(0.398~0.401均可)
(2)29100
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)根据游标卡尺的读数规则有
根据螺旋测微器的读数规则有 (2)根据电压表的改装原理有
代入数据得
【分析】(1)明确螺旋测微器每一个小格代表的数值,并且在最后的读数时注意估读;明确游标卡尺的读数规则进行读数即可;
(2)结合满偏电流和电压求解总电阻,减去表头电阻即为电阻的阻值。
24.【答案】甲;3.8(3.7~4.0均可)
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】根据欧姆定律 ,同一电阻阻值不变,故U- I图象是经过坐标原点的直线,故甲图象正确,乙同学图象错误。电阻为
【分析】对于定值电阻而言,由于其电阻阻值不变,U- I图象是经过坐标原点的直线,根据图线的斜率的物理意义进行分析即可。
25.【答案】短接;中央;红;黑;OFF挡或交流电压最高挡
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零。(4)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央。(5)因红表笔接内部电源的负极,则若测二极管的反向电阻时,将红表笔接二极管正极,将黑表笔接二极管负极,读出电表示数。(6)测量完成后,将选择开关拨向OFF挡或交流电压最高挡位置。
【分析】多用电表使用前应先进行机械调零,每次更换倍率都要进行欧姆调零,两根笔短接,电阻应该为零,不为零时进行欧姆调零;多用电表规定的是电流“红进黑出”,用完后把旋钮调到OFF挡或交流电压最高挡。
26.【答案】; 刻线;;需要;偏小
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】②将选择开关调到电阻挡的“ ”位置后,要进行欧姆调零,将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节 ,使电表指针指向电阻挡的“ 刻线”;
③根据图可知,被测量电阻较大,所以要调大倍率,应将选择开关调到电阻挡的“ ”档,然后再进行欧姆调零,即需要重复步骤②;
④用双手握住电表两端,即手和电阻是并联的,故测量值将偏小。
【分析】本题考查欧姆表的使用,要掌握欧姆定律的使用方法,明确要选择合适的档位并每次换档后要进行欧姆调零,欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。
27.【答案】(1)换用×10倍率的挡位;120
(2); (R0+r1)
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大,说明所选档位太大,为准确测量电阻阻值,应换用×10倍率的挡位。
欧姆表选择×10倍率的挡位,由图示表盘可以知道,测量结果为 (2)已知电源电动势
而电压表的V的量程为20V,相比较得知,此电压表不可选,误差太大;被测阻值约 ,可以知道,通过 的最大电流约为
此题要用伏安法测电阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知A1的量程和内电阻,可将定值电阻R0和A1串联改装成一电压表测 两端的电压,滑动变阻器
比被测电阻 小得多,则采取分压式接法,则电路图如下图所示。
由电路图可以知道, 两端的电压
中的电流
则
【分析】(1)利用欧姆定律测量电阻的阻值时,如果指针偏转很大,说明选择的倍率过大,应换用小倍率;利用欧姆表测量电阻,读数时利用表盘的示数乘以倍率即可;
(2)在量程允许的情况下选择小量程的电表即可;为了能得到比较多的数据,采用分压法,电流表内阻比较大,对电压影响比较大,故采用电流表外接法,通过串联电阻可以增加电压表的量程;结合电流表、电压表的示数,利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
28.【答案】(1)②④⑤③①
(2)
(3)无影响,因为电压表在S2闭合前后的分流值相同,不影
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1) 正确顺序为②④⑤③① ,故填“ ②④⑤③① ”;
(2)导电绳流过的电流为,所以其电阻为
故填“ ”
(3)因为电压表在S2闭合前后的分流值相同,作差减掉了,故填“无影响”。
【分析】这个实验是没有系统误差的,电压表的分流在S2闭合前后都存在,一减减掉了。
29.【答案】16;小于
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】根据欧姆定律有 ,由于电流表测的是Rx和电压表的总电流,则测量出来的电流比实际流过Rx的电流要大,则电阻的测量值小于电阻Rx的真实值
【分析】根据欧姆定律求得被测电阻的阻值大小。电流表外接法测量结果偏小。
1 / 1