【精品解析】人教版物理必修3同步练习: 11.3 实验:导体电阻率的测量(能力提升)

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名称 【精品解析】人教版物理必修3同步练习: 11.3 实验:导体电阻率的测量(能力提升)
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科目 物理
更新时间 2024-04-02 15:09:09

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人教版物理必修3同步练习: 11.3 实验:导体电阻率的测量(能力提升)
一、选择题
1.(刻度尺、游标卡尺的使用 25)用游标卡尺测量某一物体的厚度,测量时游标卡尺的示数如图所示,则下述读数中正确的是(  )
A.3.00cm B.3.0cm C.30mm D.30.00mm
2.(刻度尺、游标卡尺的使用 25)有一块横截面为矩形的长板,长度在70cm与71cm之间,宽度在7cm与8cm之间.厚度在0.5cm与1cm之间.小华用直尺(最小刻度为mm)、卡尺(游标为50分度)和千分尺(螺旋测微器)测量此板的长度、宽度、厚度.下列使用器材和对应读数可能正确的是(  )
A.用米尺测长度读数为70.2cm B.用卡尺测宽度读数为7.23cm
C.用卡尺测宽度读数为7.233cm D.用千分尺测厚度读数为0.6250cm
3.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)用刻度尺和直角三角板测量一圆柱体的直径,方法如图所示,此圆柱体的直径为(  )
A.1.0cm B.1.00cm C.2.0cm D.2.00cm
4.(刻度尺、游标卡尺的使用 25)如图为10分度的游标卡尺测量钢管内径时的示数,其示数为(  )
A.2.90cm B.2.9cm C.2.27mm D.2.27cm
5.(2019高一下·海伦月考)关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是
A.对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
B.由 可知,电阻率 与R、S成正比, 与l成反比
C.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大
D.由 可知,电阻与电压、电流都有关系
6.(2017高二上·高平期末)某研究小组自制了一个液体电阻率的测量仪器,如图所示,长方体容器箱两侧A、B是两超薄金属片,其余各面均用绝缘材料制成,其各边长如图所示.在容器箱注满待测液体,通过两根引线加上U的电压时,测得电流为I,则这种液体的电阻为(  )
A.(UAB):(Ic) B.(UAC):(Ib)
C.(UBC):(Ia) D.(IAB):(Uc)
7.(2020高二上·丰台期中)用图所示的电路测量电阻 的阻值,图中电压表的内阻为 ,电流表内阻为 ,测量时把电压表示数U和电流表示数I的比值作为电阻的测量值,忽略实验操作中的偶然误差,则下列说法正确的是(  )
A.电阻 的测量值大于真实阻值
B.电阻 的测量值小于真实阻值
C.电阻 的真实阻值为
D.电阻 的真实阻值为
8.(2020高一下·北京期末)健康同学认为,欧姆表测量电阻不够准确,他想换用伏安法进一步测量一段阻值约为5Ω电阻丝的电阻,有下列器材与电路:
a.电流表A1(0.6A,内阻约为0.1Ω)
b.电流表A2(3A,内阻约为0.1Ω)
c.电压表V1(3V,内阻约为6kΩ)
d.电压表V2(15V,内阻约为20kΩ)
e.滑动变阻器R1(2kΩ,0.5A)
f.滑动变阻器R2(10Ω,2A)
g.干电池E(3V,内阻约为0.05Ω)
h.开关一个,带夹子的导线若干
为了尽量减小测量数据的读数误差,他应该(  )
A.电流表选用a,电路选甲 B.电流表选用b,电路选甲
C.电流表选用a,电路选乙 D.电流表选用b,电路选乙
9.(2020·东城模拟)用伏安法测电阻,当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时,可采用试触的方法。如图所示,某同学测量未知电阻R时,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点。他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化。则下列说法中正确的是(  )
A.R与电压表阻值接近,应选择电流表内接电路
B.R与电压表阻值接近,应选择电流表外接电路
C.R与电流表阻值接近,应选择电流表外接电路
D.R与电流表阻值接近,应选择电流表内接电路
二、多项选择题
10.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)关于测量,下列说法正确的是 (  )
A.测量长度要有估计数字,估计数字的位数越多,误差就越小
B.在记录测量结果时,只写数值,不写单位是毫无意义的
C.记录测量的结果,所用单位不同时,不会影响测量结果的准确程度
D.为了减少误差,进行任何一个测量,都要采取多次测量求平均值的方法
11.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)用最小分度是1毫米的刻度尺测量物体的长度,下列哪些读数符合要求(  )
A.1.502 m B.1.5020 m C.150.20cm D.1502.0 mm
12.(2020高二上·会宁期末)右图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么
A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
13.(2020高二上·长白月考)如图所示,有一个未知电阻Rx,用图中(a)和(b)两种电路分别对它进行测量,用(a)图电路测量时,两表读数分别为6 V,6 mA,用(b)图电路测量时,两表读数分别为5.9 V,10 mA,则下列分析判断正确的是(  )
A.(a)电路的测量值为1 kΩ,比真实值偏大,误差小
B.(a)电路的测量值为1 kΩ,比真实值偏大,误差大
C.(b)电路的测量值为590 Ω,比真实值偏小,误差小
D.(b)电路的测量值为590 Ω,比真实值偏小,误差大
14.(2020高二上·潜山期中)如图所示是用电压表V和电流表A测电阻的一种方法,Rx为待测电阻,如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则(  )
A.电流表采用了外接法
B.电流表采用了内接法
C.Rx为大阻值电阻时应采用这种接法
D.Rx为小阻值电阻时应采用这种接法
三、非选择题
15.(2024高二下·华蓥开学考)某学习小组的同学为测量一合金制成的圆柱体导体的电阻率,可供选用的器材如下:
待测电阻:阻值约为5Ω
电流表,满偏电流为1mA,内阻为30Ω
电流表,满偏电流为10mA,内阻为30Ω
电压表V:量程为3V,内阻约为9kΩ
标准电阻:阻值为1Ω
标准电阻:阻值为0.05Ω
滑动变阻器R:阻值范围为
学生电源E:电动势为6V,内阻不计
开关S及导线若干。
(1)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分别如图甲和乙所示,由图读得圆柱体的直径为   mm,长度为   cm。
(2)学习小组认为要想准确测量导体的电阻率,需要重新改装电流表并设计电路,电流表应该选   (选填“”或“”),标准电阻应该选   (选填“”或“”)。
(3)若某次实验电流表示数为I,电压表示数为U,写出此时待测电阻的表达式   (用I、U表示)
(4)圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、表示的电阻率的关系式为   。
16.(2024高二上·广州期末)(1)用螺旋测微器(千分尺)测金属导线的直径,其示数如甲图所示,该金属导线的直径为____mm。用游标卡尺(卡尺的游标有20等分)测量一支铅笔的长度,测量结果如图乙所示,由此可知铅笔的长度是____mm。
(1)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
17.(2024高考·合肥模拟)某同学要测量一段金属丝的电阻率,实验室提供的实验器材有:
A.粗细均匀的待测金属丝,长度为0.5m,电阻约
B.电压表(0~3V、内阻约)
C.电流表(0~0.6A、内阻约)
D.滑动变阻器(最大阻值)
E.毫米刻度尺、螺旋测微器
F.两节干电池、开关S及导线若干
请完成以下内容:
(1)用螺旋测微器测金属丝直径,首先未放被测物时,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆与测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度的零刻度线未对齐,如图1所示,该示数为   mm,螺旋测微器夹有金属丝时示数如图2所示,该示数为   mm。
(2)该同学根据图3的电路图进行了实物连线,请在图4中补全连线   。
(3)连接好电路后,将滑动变阻器触头调到最左端,闭合开关S,调节滑动变阻器的触头位置,记录电压表示数U和对应的电流表示数I,再调节滑动变阻器的触头位置得到多组U、I数据,如下表:
0.58 0.70 0.91 0.95 1.20 1.38
0.20 0.24 0.28 0.33 0.42 0.48
图5为采用上表数据描绘出的点,请在答题卡上的图中补全数据点,并作出图像   。
由图像可得金属丝的电阻值   ,电阻率   。(均保留2位有效数字)
18.(2024高三上·牡丹江月考)某同学用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度大小,实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量小球的直径如图乙所示,小球的直径   。
(2)将小球从点由静止释放,小球通过光电门的遮光时间为。
用刻度尺测量出小球下落的高度
调整的大小,重复上述过程,得到多组数据,以为纵轴、为横轴,画出图像,该图像为过原点、斜率为的直线,则当地的重力加速度大小   (用表示)。
(3)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些,导致小球经过光电门时,虽然小球也能遮光,但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题,用这样的装置完成了实验,这会导致重力加速度的测量值   (填“偏小”“偏大”或“不变”)。
19.(2024高三上·邢台期末) 某同学测量一段长度已知、阻值约为的电阻丝的电阻率。实验室提供了以下器材:
A.电压表V(量程,内阻约几千欧姆)
B.电流表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电源E(电动势约为,内阻约为)
E.定值电阻(阻值约为,允许通过的最大电流为)
F.滑动变阻器(,额定电流为)
G.滑动变阻器(,额定电流为)
H.滑动变阻器(,额定电流为)
I.单刀单掷开关一个,单刀双掷开关一个,导线若干
(1)用螺旋测微器测量金属丝不同部位的直径,然后算出其平均值D,某次测量的数据如图所示,其读数为   mm。
(2)实验中要尽量多测几组数据,滑动变阻器选择   ,电流表选择   。(均填写前面序号)
(3)该同学设计的测量金属丝电阻率的实验电路如图所示,先将滑动变阻器的滑动头滑到最左端,闭合开关,将单刀双掷开关接c,滑动变阻器的滑动头向右滑动,使得电压表、电流表都有较大角度偏转,读出此时电压表和电流表的读数分别为、,接着将单刀双掷开关接a,再次读出此时电压表和电流表的读数分别为、,则接入电路的金属丝的电阻   。
(4)若接入电路的金属丝长度为L,则金属丝的电阻率为   (用、L、D表示)。
20.(2024高二上·惠州期末)某同学测量一段两端切割平整的铅笔芯的电阻率,需测量铅笔芯的尺寸和电阻.
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量铅笔芯的长度和直径,测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度L=   cm,直径d=   mm.
(2)该同学按图(a)连接电路,若电压表读数为U,电流表读数为I,定值电阻已知,将电流表和电压表看作理想电表,则铅笔芯的电阻率ρ=   (用L、d、U、I、表示).
(3)实际上,该实验中的电流表和电压表不是理想电表,且内阻未知,则用上述方法测得的   (选填“大于”、“等于”或“小于”)其真实值.
(4)若电流表内阻为已知,定值电阻已知,为更准确地测量铅笔芯电阻,请将图(b)中的部分电路图补充完整,并标上仪器的符号.   
21.(2024高二下·绵阳开学考)某同学测量电阻约为的一段圆柱形合金材料的电阻率,步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图所示,圆柱形合金材料直径为   mm;
(2)用伏安法测合金材料的电阻时,除待测合金材料外,实验室还备有如下器材,为了准确测量其电阻,电压表应选   ;电流表应选   。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表,量程0~3V,内阻约
B.电压表,量程0~15V,内阻约
C.电流表,量程0.6A,内阻约
D.电流表,量程0~100mA,内阻约
E.滑动变阻器R()
F.电动势为3V的电源,内阻不计
G.开关S,导线若干
(3)该同学设计测量的电路图如图甲所示,请根据所设计的电路图,补充完成图乙中实物图的连线   。
22.(2024高二上·汉寿期末) 某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:
A电池组(3V,内阻约1Ω);
B电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω);
C电流表A2(0~0.6A,内阻0.125Ω);
D电压表V1(0~3V,内阻4kΩ);
E电压表V2(0~15V,内阻15kΩ);
F滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A);
G滑动变阻器R2(0~2000Ω,额定电流0.3A);
H开关、导线若干。
(1)上述器材中,电流表应选   ,电压表应选   ,滑动变阻器应选   (填写器材前的字母)。为使通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,电路应选   (填写甲、乙、丙、丁);
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为   mm;
(3)若用L表示金属丝接入电路中的长度,d表示直径,U表示金属丝上的电压,I表示金属丝中的电流,请用以上字母写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=   。
23.(2023高二上·岳阳楼期末) 某物理兴趣小组为了测量一金属丝的电阻率。
(1)先用多用电表粗测其电阻为8Ω,然后用螺旋测微器测其直径为d,用游标卡尺测其长度,如图甲所示,L为   cm。
(2)为了尽可能准确测量其电阻,电源选用两节干电池,测量数据从零开始,请完成实物图乙的连线   ;
(3)若通过多次测量得到电阻的图线为过原点的直线,斜率为k,由d表示电阻丝的直径,L表示电阻丝的长度,其电阻率的表达式为   。
24.(2020高二下·江北期末)某实验小组欲将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表,需准确测量电压表V1的内阻,经过粗测,此表的内阻约为2kΩ。可选用的器材有:
电压表V2(量程为5V,内阻为5kΩ)
滑动变阻器R1(最大值为100Ω)
电流表(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω)
电源(电动势E=6V,内阻不计)
定值电阻R(阻值已知且满足实验要求)。
图甲为测量电压表V的内阻实验电路图,图中M、N为实验小组选用的电表。
(1)请选择合适的电表替代M、N,按照电路图用线条替代导线连接实验电路   ;
(2)实验电路正确连接,调节滑动变阻器,M表的读数为Y,N表的读数为X,请用两表的读数和定值电阻R表示电压表V1的内阻   ;
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,得到多组M表和与之对应的N表的读数,建立直角坐标系,通过描点作出M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数图象。若使M表和N表可同时达到满偏,则函数图象的斜率约为   ;(结果保留2位有效数字)
(4)若测得电压表V的内阻准确值为R0,则将此表改成量程为3V的电压表需   (选填“串”或“并”)联电阻的阻值为   。
25.(2021高二下·东至月考)某同学利用图甲所示电路测量一约3Ω的电阻丝Rx的准确阻值。现有实验器材如下:
A.电源(电动势3V,内阻可忽略)
B.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程25mA,内阻约40Ω)
D.电流表(量程250mA,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω)
F.滑动变阻器R2(0~100Ω)
G.定值电阻R0(阻值10Ω)
H.开关S及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整;
(2)实验中,电流表应选择   (选填电流表代号C或D);滑动变阻器应选择   (选填滑动变阻器代号E或F);
(3)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调节不到零,其原因是   导线没有连接好(选填图中的导线代号a、b、c);
(4)实验中电压表的示数为U,电流表示数为I,则电阻丝的电阻Rx=   。(结果用U、I、R0表示)
26.(2024高二下·保定开学考)(1)实验小组决定使用伏安法测量圆柱体的电阻,已知其电阻约为,实验所用直流电源的电动势约为4V、内阻可忽略,电流表A的量程为0~30mA、内阻约为,电压表V的量程为0~3V、内阻约为,滑动变阻器阻值的变化范围为,允许通过的最大电流为2.0A,为减小测量误差,实验中实验电路应采用图中的____。(R代表圆柱体的电阻)
A. B. C. D.
(1)若电流表的示数为I,电压表的示数为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    。
27.(2024高二下·桂林开学考)“祖冲之”研究小组使用伏安法测量圆柱体的电阻。
(1)已知圆柱体的电阻约为,实验所用直流电源的电动势约为、内阻可忽略;电流表的量程为、内阻约为;电压表的量程为,内阻约为;滑动变阻器阻值的变化范围为,为减小测量误差,实验电路应采用图中的代表圆柱体的电阻(  )
A. B.
C. D.
(2)若电流表的示数为,电压表的示数为,圆柱体的直径和长度分别用、表示,则用、、、表示的电阻率的关系式为   。
(3)如图所示,黑盒子有三个接线柱,用多用电表欧姆挡探究其内部电路。当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生瞬间偏转后偏转又消失;当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生稳定的偏转;当红、黑表笔分别接触、时电表指针不发生偏转。则黑盒内电路可能是下列选项中的(  )
A. B.
C. D.
28.(2024高二上·长沙期末)某电阻Rx的阻值约为100Ω,现要用如图所示的电路测量其阻值,可选器材如下:
A电源E(电动势约3V);
B滑动变阻器R1(最大阻值10kΩ);
C滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);
D电压表V(量程0~3V,内阻为1kΩ);
E电流表A1(量程0~10mA,内阻约为1Ω);
F电流表A2(量程0~30mA,内阻约为3Ω);
G开关、导线若干。
(1)电流表应选择   (填“E”或“F”);
(2)某同学做实验的过程中,发现滑动变阻器的滑片即便在很大范围内滑动,电压表和电流表的示数都几乎为零,不方便获得多组电压电流数据,于是向你求助。你帮他检查后发现器材完好,电路连接无误,各接线柱接触良好。请帮该同学判断最有可能存在的问题:   ;
(3)为了消除因电表内阻造成的系统误差,测量时S2应接   (填“a”或“b”)。某次测量中读得电压表的示数为1.60V,电流表的示数为17.2mA,消除系统误差之后,算得Rx的阻值为   Ω(保留3位有效数字)。
29.(2024高二上·深圳期末)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时,其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示,实验设定恒定电流为,主要实验器材有:恒压直流电源、加热器、测温仪、热敏电阻、电阻箱、电流表、电压表。
(1)用图所示的电路图对进行测量,测量值比真实值   选填“偏大”“偏小”“不变”。
(2)用加热器调节的温度后,为使电流表的示数仍为,须调节电阻箱。某次实验电阻箱调节后如图所示,则此时电阻箱的读数为   。
(3)实验时,测得两端的电压随温度的变化如图所示,由图可知温度为时对应的电压为   ,此时电阻为   ,该热敏电阻的阻值随温度升高而   选填“增大”“减小”“不变”。
30.(2024高二上·广西期末)某实验小组测未知电阻的阻值时,先用多用电表进行粗测,再改装电表后采用“伏安法”准确测量未知电阻.
(1)先用多用表的欧姆挡“”按正确的操作步骤粗测,指针如图甲所示,则读数应记为   .

(2)再改装电表,将量程为、内阻为的电流表串联一个的电阻,将它改装成电压表,则改装后的电压表的量程是   .
(3)现另有以下仪器:
电源(电动势,内阻不计)
电流表(量程,内阻约)
电流表(量程,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值为)
开关、导线若干
在图乙框中画出测量最合理的完整电路图并标出所选仪器.
乙 丙
(4)该小组的同学在坐标纸上建立坐标系,用测量数据描绘出图线如图丙所示,由图线可得未知电阻的阻值   (保留2位有效数字).
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】解:游标卡尺的主尺读数为:3cm,游标尺上第0个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为0.1×0mm=0.0mm=0.00cm,所以最终读数为:3cm+0.00cm=3.00cm=30.0mm.
故选:A
【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.
2.【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:A、用米尺测长度要估读一位,读数应该为70.20cm,所以A错误;
B、游标卡尺精确到0.02mm,测宽度读数为7.230cm,最后的数值不是奇数,所以BC错误;
D、用千分尺精确到0.01mm,还要估读一位数,所以测厚度读数可以为0.6250cm,所以D正确;
故选:D
【分析】直尺与螺旋测微器需要估读,游标卡尺不需要估读,根据各测量器材的分度值进行合理的读数.
3.【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:由图可以知道,用的测量的工工具就是毫米刻度尺,它可以精确到毫米,由于还要在估读一位数,所以读数的时候要读到0.1mm,
图中圆柱体的直径为d=20.0mm=2.00cm,所以D正确.
故选D.
【分析】题目中的是我们简单测来个物体直径的方法,关键的是要注意读数时候的精确.
4.【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:游标卡尺的主尺读数为2.2cm,游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标读数为0.1×7mm=0.7mm=0.07cm,
所以最终读数为:主尺读数+游标尺读数为:2.2cm+0.07cm=2.27cm;
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.
5.【答案】A
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】A、对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,则由 可知该导体材料的电阻率随温度的升高而增大,A符合题意;
B、电阻率由材料和温度决定,与横截面积和长度无关,B不符合题意;
C、金属的电阻率随温度的升高而增大,有些材料的电阻率与温度无关,C不符合题意;
D、电阻是导体本身的性质,与电压及电流无关,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】电阻的大小是本身的一种属性,与外界的电流、电压无关,电阻和电阻率一般来说会随着温度的升高而升高。
6.【答案】A
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】解:由图可知,两根引线加上U的电压是加在AB两板之间,而AB之间电流的方向是c,即:I=Uc
由欧姆定律得液体的电阻为:R=
故选:A
【分析】根据电压U=Uab 时,电流I=Ic,由欧姆定律求出液体的电阻R.
7.【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】AB.由于电压表分流是电流表示数偏大,而电压表示数等于电阻 的真实电压,根据 可知电阻 的测量值小于真实阻值,A不符合题意,B符合题意;
CD.通过电阻 的电流为
电阻 的真实阻值为
C、D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由于电压表分流,会导致流过电阻的电流偏小,所以测量值小于真实值;利用并联电路的特点可以求出通过未知电阻的电阻大小,结合欧姆定律可以求出阻值的大小。
8.【答案】C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】电路最大电流约为
则电流表应选a,电源电动势为3V,因此电压表选c,由于
说明待测电阻较小,因此电流表应采用外接法,则电路应选乙,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用欧姆定律可以判别电流表的量程;利用电阻的大小可以判别电流表的内外接法。
9.【答案】A
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】解:由图示电路图可知,电压表的一端接A点,另一端接到B点时,电压表与电阻并联,电流表测电阻与电压表电流之和,另一端接到C点时,电流表测通过电阻的电流;若电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,说明电压表分流较大,而电压表分压较小,故R阻值较大,与电压表阻值较近;故应选择电流表内压电路;A符合题意BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】利用大内大,小外小的口诀结合待测电阻的阻值可以判别电流表的接法。
10.【答案】B,C,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:A、并不是所有的测量工具都需要估读,游标卡尺就不需要估读,并且估读的时候,也并不是估计数字的位数越多,误差就越小,只能估读到精确度的下一位,所以A错误;
B、在记录测量结果时,只写数值,不写单位是毫无意义的,不同的单位,单表的含义不同,所以B正确;
C、记录测量的结果,所用单位不同时,数字的大小不同,但不会影响测量结果的准确程度,所以C正确;
D、为了减少误差,进行任何一个测量,都要采取多次测量求平均值的方法,所以D正确.
故选:BCD
【分析】读数的时候要尽量的准确,在测量的时候要注意游标卡尺是不需要估读的,读出的数字要标上单位,否则的话是没有意义的.
11.【答案】B,C,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:用毫米刻度尺测量物体的长度,测量结果应准确到毫米,在毫米之后应估读一位;
A、1.502m=150.2cm,准确到1cm,故A错误;
B、1.5020m=150.20cm,准确到1mm,故B正确;
C、150.20cm,测量结果准确到1mm,故C正确;
D、1502.0mm=150.20cm,测量结果准确到1mm,故D错误;
故选:BCD.
【分析】用刻度尺测量物体的长度,测量结果应准确到最小分度值,在最小分度值之下应再估读一位.
12.【答案】A,D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】AB.电压表示数有明显变化,说明电流表的分压较大,说明待测电阻较小,应采用电流表外接法,即K接a,可减小误差,A符合题意,B不符合题意;
CD.电流表示数有明显变化,说明电压表的分流较大,待测电阻较大,应采用电流表内接法,即K接b,可减小误差,D符合题意,C不符合题意。
故答案为:AD。
【分析】电压表有显著变化,说明电流表对电路影响大所以测量待测电阻时,电流表应该外接;电流表有明显变化时说明电压表的内阻对测量电阻的电流有影响所以应该使用电流表内接法。
13.【答案】A,D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】AB.(a)电路的测量值 ,这种测量方法中电压表测的是电流表和电阻两端的电压,所以比真实值偏大,电流表测的是真实电流,故电阻测量值比真实值偏大,由于电阻较大,电流表的分压作用较小,故误差较小,A符合题意;
CD.(a)电路的测量值 ,这种测量方法中电流表测的是电压表和电阻中的总电流,所以比真实值偏大,电压表测的是真实电压,故电阻测量值比真实值偏小,由于电阻较大,电压表的分流作用较大,故误差较大,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据两种情况下电压表与电流表示数分析电压表与电流表示数变化明显的情况,即可确定是电流的分压影响更大还是电压表的分流影响更大,从而即可知用那种接法的误差更小;根据电流表内外接法误差产生的原因分析。
14.【答案】A,D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】本接法中电压表直接测量电阻两端的电压,电流表接在电压表和电阻的外边,电流表采用了外接法,A符合题意,B不符合题意;若待测电阻的阻值远小于电压表内阻,则电压表分流可以忽略,此时测量结果误差较小,所以本接法适合于测量小阻值电阻;C不符合题意,D符合题意.
故答案为:AD
【分析】由图可知所用方法为电流表的外接法;电压表所测量的是电阻两端电压的真实值,由于电压表的分流影响,电流表所测量的电流大于电阻的真实电流,即测量结果偏小,要使测量结果更准确 ,应该减小电压表的分流,即应使待测电阻的阻值远小于电压表的内阻,即 Rx为小阻值电阻时应采用这种接法。
15.【答案】(1)2.150;4.240
(2);
(3)
(4)
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)图甲中螺旋测微器的精确度为0.01mm,主尺读数为2mm,可动尺读数为15.0×0.01mm=0.150mm,可得圆柱体的直径为2mm+0.150mm=2.150mm,图乙中游标卡尺的精确度为0.05mm,主尺读数为42mm,可动尺读数为8×0.05mm=0.40mm,可得圆柱体的长度为
42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm
(2)根据题意可知,因为提供的电压表的量程为0-3V,所以流过待测电阻的最大电流为
电流表的内阻应越小越好,所以并联一较小电阻,使得电流表的内阻小,当选择时,电流表量程为
同理可得,当选择时,电流表量程为6010mA,为了减小误差,所以选择。
(3)改装后的电流表内阻为
因为电流表内阻已知,所以电流表采用内接法,流过待测电阻的电流为
待测电阻两端的电压为,则待测电阻的阻值为
(4)根据电阻定律得

联立可得
【分析】(1)根据螺旋测微器和游标卡尺的读数规则读数;(2)由欧姆定律求出待测电流的最大值,再根据电流表改装原理,选择合适的电流表和标准电阻进行改装;(3)因为电流表内阻已知,所以电流表采用内接法,由欧姆定律求解待测电阻的阻值;(4)根据电阻定律推导电阻率的表达式。
16.【答案】(1)A;C
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】(1)金属丝的直径为
铅笔的长度为
(2)欧姆表指针偏角很小,说明待测电阻过大,需要更换更大的倍率进行测量,故答案为:AC
【分析】(1)螺旋测微器需要进行估读,游标卡尺不需要估读
(2)欧姆表测量电阻时指针从无穷大开始偏转,偏角过小,说明电阻过大,需要更换大的倍率进行测量。
17.【答案】(1)0.180;0.680
(2)
(3);;
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;电阻率
【解析】【解答】 (1)根据螺旋测微器的读数规则,精确度为0.01mm,故图1的读数为
18.0×0.01mm=0.180mm
图2的读数为
0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm;
(2)根据电路图连线顺序连线,实物连线图如下图所示
(3)根据题意要求,在图中补出点(0.33,0.95),将图中各点用一条平滑的直线拟合,使各点均匀分布在直线两侧,隔得远的点舍掉,作出的U-I图像如下图所示
U-I图像的斜率表示待测金属丝的电阻,故
根据电阻定律及待测金属丝的面积有
【分析】(1)根据螺旋测微器读数规则读数;
(2)根据电路图连接实物图;
(3)根据题意补点,用一条平滑的直线拟合,使各点均匀分布在直线两侧,隔得远的点舍掉,作出的U-I图像,根据图像的斜率求解待测金属丝的电阻,再根据电阻定律求解待测金属丝的电阻率。
18.【答案】(1)3.340
(2)
(3)偏大
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;自由落体运动
【解析】【解答】(1)螺旋测微器测的精确度为0.01mm,图中螺旋测微器的主尺读数为3mm,可动尺读数为
0.01mm×34.0=0.340mm
可得量小球的直径
3mm+0.340mm=3.340mm
(2)小球通过光电门的速度为
根据自由落体的位移公式

结合 的斜率可得
解得当地的重力加速度为
(3)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些,导致小球经过光电门时,虽然小球也能遮光,但光线无法对准球心,则实际挡光宽度小于小球直径d,则
可知重力加速度的测量值偏大。
【分析】(1)根据螺旋测微器的读数规则读数;(2)根据自由落体的位移公式推导的关系式,再结合的斜率求解当地的重力加速度;(3)分析小球挡光时的宽度的变化,再根据重力加速度表达式对误差进行分析。
19.【答案】(1)9.200(9.199~9.201均可)
(2)G;B
(3)
(4)
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;导体电阻率的测量;伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)固定刻度9mm,半毫米刻线未露出,可动刻度读数19.9个格对齐,读数为9.199mm。填9.199;
(2)多测几组数,用分压法,选小阻值滑动变阻器,电流最大值为0.1A=100mA,所以选50mA量程,第一空填G,第二空填B;
(3)差值

(4)电阻定律

填。
【分析】千分尺读数一定要看半毫米刻线是否露出,注意分压法的条件,多读几组数据、从零开始等等条件;选电表时充分考虑到读数的准确性。
20.【答案】(1)5.015;1.753-7.757
(2)
(3)小于
(4)
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)图(a)所示游标卡尺精度是0.05mm,主尺读数为50mm,可动尺读数为3×0.05mm=0.15mm,可得该导体的长度为
L=50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm
图(b)所示螺旋测微器精确度为0.01mm,主尺读数为1.5mm,可动尺读数为
25.5× 0.01mm=0.255mm
可得圆柱体的直径
d=1.5mm+0.255mm=1.755mm
(2)根据电阻定律可得

根据电路结构,由欧姆定律可得
联立解得
(3)由于电压表的分流作用,使得电流偏大,所以上述方法测得的小于真实值。
(4)若电流表内阻为已知,定值电阻已知,为更准确地测量铅笔芯电阻,应采用电流表内接法,所以电路图如下:
【分析】(1)根据游标卡尺和螺旋测微器的读数规则读数;(2)根据电阻定律和欧姆定律推导铅笔芯电阻率的表达式;(3)根据实验原理分析实验误差;(4)根据电流表内阻已知的特点,分析电流表接入电路的方式,画出电路。
21.【答案】(1)1.844
(2)A;C
(3)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)用螺旋测微器测量其直径为
(2)因电源电动势为3V,则电压表应选A;若电流表用C,则电路可能达到的最大电流为
则电流表应选C。
(3)电路连线如图
【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。熟悉掌握仪器选择的方法及选取原则,在保证电路安全的同时,需保证测量尽可能准确及操作便捷。连接实物图时注意导线不要交叉。
22.【答案】(1)C;D;F;甲
(2)5.668
(3)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)因电池组电动势为3V,故电压表应选D,通过待测电阻丝的最大电流约为
电流表应选择C,为方便实验操作,滑动变阻器应选择F。由于电压表内阻远大于待测电阻丝的阻值,电流表应采用外接法,通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,则滑动变阻器应采用分压式接法,所以电路应选甲;
(2)螺旋测微器读数为
(3)由电阻定律可知,金属丝电阻
电阻为
联立解得
【分析】熟悉掌握仪器选择的方法和原则。电流表的量程再确定电路安全的同时,为了保证测量的准确的同时量程不宜过大。熟悉掌握电流表内接法和外接法的判断方法。为使测量范围大,应选择最大值较小的变阻器采用分压式接法。根据实验原理结合欧姆定律确定电阻率的表达式。
23.【答案】(1)5.015
(2)
(3)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)根据游标卡尺读数规则,金属丝长度
(2)由于金属丝电阻较小且要求测量数据从零开始,所以电路应采用“分压式外接法”测量其电阻,连接实物图如图所示
(3)依题意,根据欧姆定律及电阻定律有

联立可得
若电阻的U-I图线为过原点的直线,斜率为k,则

解得
【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。 测量数据从零开始,则滑动变阻器采用分压式接法。根据实验原理结合电阻定律推导得出图像的函数表达式,分析图像斜率及截距的物理意义,再结合图像进行数据处理。
24.【答案】(1)
(2)
(3)2.5
(4)串;
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表,应将定值电阻与电压表V1(N)串联,为测量电压表V1的内阻,再将电压表V2(M)并联到电压表V1和定值电阻两端,电路如图

(2)根据欧姆定律可得,M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数关系为
(3)Rv1约为2kΩ,而电路分压需要5V,Rv1分到电压为2V,故要求R分压为3V,电阻约为3kΩ,图象斜率约为
(4)将电压表改装成大量程的电压表时应串联电阻分压,根据串联电路规律可知,串联电阻应分1V电压即为电压表V1的一半,串联电路中电流相等,则串联电阻应为电压表V1的一半即为 。
【分析】(1)为了能得到比较多的数据,采用分压法,电压表内阻比较小,对电流的影响大,电路采用电流表内接法;
(2)结合电压表两端的电压和流过用电器的电流,利用欧姆定律求解电阻的表达式即可;
(3)利用欧姆定律列方程,结合图形横纵坐标求解斜率即可;
(4)当电压表半偏时,外接的电阻等于内阻。
25.【答案】(1)
(2)D;E
(3)a
(4)
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)电路连线如图;
(2)实验中流过电流表的最大电流约为
故答案为:电流表D;
滑动变阻器为分压接法,因此 ,选择滑动变阻器E;
(3)调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调节不到零,说明滑动变阻器为限流接法,导线a没有连接好。
(4)根据欧姆定律得

【分析】(1)利用电路图进行实物图连接;
(2)利用欧姆定律可以判别电流表的量程选择;利用滑动变阻器的分压式接法可以选择滑动变阻器的阻值;
(3)当电流表和电压表总是调节不到0时,可以判别滑动变阻器使用限流式接法,所以其a导线没有连接好;
(4)利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式。
26.【答案】(1)
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)由于
可知电流表应采用外接法;待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为了方便调节,滑动变阻器应采用分压接法,因此实验中实验电路应采用图中的A。
(2)由电阻定律可得


联立解得电阻率为
【分析】熟悉掌握电流表内接法和外接法的判定方法。待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值时,滑动变阻器应采用分压接法。再根据电阻定律结合欧姆定律确定电阻率的表达式。
27.【答案】(1)A
(2)
(3)A
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)依题意,可得
可知圆柱体的电阻较小,采用电流表外接法实验误差较小,同时滑动变阻器的最大阻值较小,采用分压式接法可以多测几组数据,从而减小实验误差。综上所述,实验电路应采用图中的A。
故答案为:A。
(2)根据电阻定律,可得

联立,解得
(3)依题意,当黑、红表笔分别接触1、2时电表指针发生瞬间偏转后偏转又消失,可知1、2之间有电容器,当黑、红表笔分别接触2、3时电表指针发生稳定的偏转;当红、黑表笔分别接触2、3时电表指针不发生偏转,可知2、3有二极管,且二极管正极与2相连。综上所述黑盒内电路可能是A。
故答案为:A。
【分析】熟悉掌握电流表内外接法方判定方法。滑动变阻器的阻值小于待测电阻时,滑动变阻器采用分压式接法。再根据欧姆定律及电阻定律确定电阻率的表达式。二极管既有单向导电性,电容充电时会产生瞬时电流。
28.【答案】(1)F
(2)滑动变阻器的规格选择错误,应该选用最大阻值为10Ω的滑动变阻器。
(3)b;103
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)Rx两端的最大电压在3V左右,通过其最大电流约为
故电流表应选择F。
(2)无论如何滑动滑片,电压表和电流表的示数都几乎为零,在电路无故障的情况下,说明Rx所在支路分得的电压过小,所以存在的问题是滑动变阻器选择了最大阻值较大的R1。解决该问题的方法是将滑动变阻器换为最大阻值较小的R2。
(3)由于已经给出电压表内阻的准确值,故可以通过电流表的读数、电压表的读数和内阻来准确计算通过Rx的电流,从而消除系统误差,因此测量时S2应接b。
根据串并联电路规律和欧姆定律可得消除系统误差后的Rx的阻值为
【分析】当滑动变阻器采用分压式接法时,应选择最大阻值较小的。如果选用的滑动变阻器最大阻值很大,那么即使滑片在很大的范围内滑动,分支电路获得的分压也会很小,不利于获得多组实验数据。
29.【答案】(1)偏小
(2)
(3)1.60;32;减小
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)由电路图可知,电流表外接,由于电压表的分流作用,会使电阻测量值偏小;
(2)根据电阻箱示数图可知电阻箱读数为2500Ω;
(3)由图3可知温度为35℃时电压为1.60V,电阻大小为
由图可知热敏电阻两端电压随温度升高而降低,故电阻随温度升高而减小。
【分析】(1)利用电流表的内外接法可求出电阻测量值与真实值的大小比较。
30.【答案】(1)3.5
(2)3
(3)
(4)4.0(3.8~4.1都对)
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)根据表盘读数为3.5Ω;
(2)改装后电压表量程为
(3)电流表A1满偏电压大,故作为电压表使用,根据
使用电流表外接,滑动变阻器阻值较小,故使用分压式接法;
(4)I- U图像斜率的倒数为电阻的阻值,故电阻阻值为4.0。
【分析】(1)利用欧姆表读数方法可得到读数;(2)利用串联电阻改装电压表可求出电压表的量程;(3)结合电压表和电流表的内阻与待测电阻的关系可确定电流表的接法。
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(能力提升)
一、选择题
1.(刻度尺、游标卡尺的使用 25)用游标卡尺测量某一物体的厚度,测量时游标卡尺的示数如图所示,则下述读数中正确的是(  )
A.3.00cm B.3.0cm C.30mm D.30.00mm
【答案】A
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】解:游标卡尺的主尺读数为:3cm,游标尺上第0个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为0.1×0mm=0.0mm=0.00cm,所以最终读数为:3cm+0.00cm=3.00cm=30.0mm.
故选:A
【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读.
2.(刻度尺、游标卡尺的使用 25)有一块横截面为矩形的长板,长度在70cm与71cm之间,宽度在7cm与8cm之间.厚度在0.5cm与1cm之间.小华用直尺(最小刻度为mm)、卡尺(游标为50分度)和千分尺(螺旋测微器)测量此板的长度、宽度、厚度.下列使用器材和对应读数可能正确的是(  )
A.用米尺测长度读数为70.2cm B.用卡尺测宽度读数为7.23cm
C.用卡尺测宽度读数为7.233cm D.用千分尺测厚度读数为0.6250cm
【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:A、用米尺测长度要估读一位,读数应该为70.20cm,所以A错误;
B、游标卡尺精确到0.02mm,测宽度读数为7.230cm,最后的数值不是奇数,所以BC错误;
D、用千分尺精确到0.01mm,还要估读一位数,所以测厚度读数可以为0.6250cm,所以D正确;
故选:D
【分析】直尺与螺旋测微器需要估读,游标卡尺不需要估读,根据各测量器材的分度值进行合理的读数.
3.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)用刻度尺和直角三角板测量一圆柱体的直径,方法如图所示,此圆柱体的直径为(  )
A.1.0cm B.1.00cm C.2.0cm D.2.00cm
【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:由图可以知道,用的测量的工工具就是毫米刻度尺,它可以精确到毫米,由于还要在估读一位数,所以读数的时候要读到0.1mm,
图中圆柱体的直径为d=20.0mm=2.00cm,所以D正确.
故选D.
【分析】题目中的是我们简单测来个物体直径的方法,关键的是要注意读数时候的精确.
4.(刻度尺、游标卡尺的使用 25)如图为10分度的游标卡尺测量钢管内径时的示数,其示数为(  )
A.2.90cm B.2.9cm C.2.27mm D.2.27cm
【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:游标卡尺的主尺读数为2.2cm,游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标读数为0.1×7mm=0.7mm=0.07cm,
所以最终读数为:主尺读数+游标尺读数为:2.2cm+0.07cm=2.27cm;
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.
5.(2019高一下·海伦月考)关于电阻和电阻率,下列说法中正确的是
A.对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大
B.由 可知,电阻率 与R、S成正比, 与l成反比
C.所有材料的电阻率都随温度的升高而增大
D.由 可知,电阻与电压、电流都有关系
【答案】A
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】A、对某一确定的导体,当温度升高时,发现它的电阻增大,则由 可知该导体材料的电阻率随温度的升高而增大,A符合题意;
B、电阻率由材料和温度决定,与横截面积和长度无关,B不符合题意;
C、金属的电阻率随温度的升高而增大,有些材料的电阻率与温度无关,C不符合题意;
D、电阻是导体本身的性质,与电压及电流无关,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】电阻的大小是本身的一种属性,与外界的电流、电压无关,电阻和电阻率一般来说会随着温度的升高而升高。
6.(2017高二上·高平期末)某研究小组自制了一个液体电阻率的测量仪器,如图所示,长方体容器箱两侧A、B是两超薄金属片,其余各面均用绝缘材料制成,其各边长如图所示.在容器箱注满待测液体,通过两根引线加上U的电压时,测得电流为I,则这种液体的电阻为(  )
A.(UAB):(Ic) B.(UAC):(Ib)
C.(UBC):(Ia) D.(IAB):(Uc)
【答案】A
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】解:由图可知,两根引线加上U的电压是加在AB两板之间,而AB之间电流的方向是c,即:I=Uc
由欧姆定律得液体的电阻为:R=
故选:A
【分析】根据电压U=Uab 时,电流I=Ic,由欧姆定律求出液体的电阻R.
7.(2020高二上·丰台期中)用图所示的电路测量电阻 的阻值,图中电压表的内阻为 ,电流表内阻为 ,测量时把电压表示数U和电流表示数I的比值作为电阻的测量值,忽略实验操作中的偶然误差,则下列说法正确的是(  )
A.电阻 的测量值大于真实阻值
B.电阻 的测量值小于真实阻值
C.电阻 的真实阻值为
D.电阻 的真实阻值为
【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】AB.由于电压表分流是电流表示数偏大,而电压表示数等于电阻 的真实电压,根据 可知电阻 的测量值小于真实阻值,A不符合题意,B符合题意;
CD.通过电阻 的电流为
电阻 的真实阻值为
C、D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由于电压表分流,会导致流过电阻的电流偏小,所以测量值小于真实值;利用并联电路的特点可以求出通过未知电阻的电阻大小,结合欧姆定律可以求出阻值的大小。
8.(2020高一下·北京期末)健康同学认为,欧姆表测量电阻不够准确,他想换用伏安法进一步测量一段阻值约为5Ω电阻丝的电阻,有下列器材与电路:
a.电流表A1(0.6A,内阻约为0.1Ω)
b.电流表A2(3A,内阻约为0.1Ω)
c.电压表V1(3V,内阻约为6kΩ)
d.电压表V2(15V,内阻约为20kΩ)
e.滑动变阻器R1(2kΩ,0.5A)
f.滑动变阻器R2(10Ω,2A)
g.干电池E(3V,内阻约为0.05Ω)
h.开关一个,带夹子的导线若干
为了尽量减小测量数据的读数误差,他应该(  )
A.电流表选用a,电路选甲 B.电流表选用b,电路选甲
C.电流表选用a,电路选乙 D.电流表选用b,电路选乙
【答案】C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】电路最大电流约为
则电流表应选a,电源电动势为3V,因此电压表选c,由于
说明待测电阻较小,因此电流表应采用外接法,则电路应选乙,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用欧姆定律可以判别电流表的量程;利用电阻的大小可以判别电流表的内外接法。
9.(2020·东城模拟)用伏安法测电阻,当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时,可采用试触的方法。如图所示,某同学测量未知电阻R时,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点。他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化。则下列说法中正确的是(  )
A.R与电压表阻值接近,应选择电流表内接电路
B.R与电压表阻值接近,应选择电流表外接电路
C.R与电流表阻值接近,应选择电流表外接电路
D.R与电流表阻值接近,应选择电流表内接电路
【答案】A
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】解:由图示电路图可知,电压表的一端接A点,另一端接到B点时,电压表与电阻并联,电流表测电阻与电压表电流之和,另一端接到C点时,电流表测通过电阻的电流;若电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,说明电压表分流较大,而电压表分压较小,故R阻值较大,与电压表阻值较近;故应选择电流表内压电路;A符合题意BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】利用大内大,小外小的口诀结合待测电阻的阻值可以判别电流表的接法。
二、多项选择题
10.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)关于测量,下列说法正确的是 (  )
A.测量长度要有估计数字,估计数字的位数越多,误差就越小
B.在记录测量结果时,只写数值,不写单位是毫无意义的
C.记录测量的结果,所用单位不同时,不会影响测量结果的准确程度
D.为了减少误差,进行任何一个测量,都要采取多次测量求平均值的方法
【答案】B,C,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:A、并不是所有的测量工具都需要估读,游标卡尺就不需要估读,并且估读的时候,也并不是估计数字的位数越多,误差就越小,只能估读到精确度的下一位,所以A错误;
B、在记录测量结果时,只写数值,不写单位是毫无意义的,不同的单位,单表的含义不同,所以B正确;
C、记录测量的结果,所用单位不同时,数字的大小不同,但不会影响测量结果的准确程度,所以C正确;
D、为了减少误差,进行任何一个测量,都要采取多次测量求平均值的方法,所以D正确.
故选:BCD
【分析】读数的时候要尽量的准确,在测量的时候要注意游标卡尺是不需要估读的,读出的数字要标上单位,否则的话是没有意义的.
11.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)用最小分度是1毫米的刻度尺测量物体的长度,下列哪些读数符合要求(  )
A.1.502 m B.1.5020 m C.150.20cm D.1502.0 mm
【答案】B,C,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:用毫米刻度尺测量物体的长度,测量结果应准确到毫米,在毫米之后应估读一位;
A、1.502m=150.2cm,准确到1cm,故A错误;
B、1.5020m=150.20cm,准确到1mm,故B正确;
C、150.20cm,测量结果准确到1mm,故C正确;
D、1502.0mm=150.20cm,测量结果准确到1mm,故D错误;
故选:BCD.
【分析】用刻度尺测量物体的长度,测量结果应准确到最小分度值,在最小分度值之下应再估读一位.
12.(2020高二上·会宁期末)右图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么
A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
【答案】A,D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】AB.电压表示数有明显变化,说明电流表的分压较大,说明待测电阻较小,应采用电流表外接法,即K接a,可减小误差,A符合题意,B不符合题意;
CD.电流表示数有明显变化,说明电压表的分流较大,待测电阻较大,应采用电流表内接法,即K接b,可减小误差,D符合题意,C不符合题意。
故答案为:AD。
【分析】电压表有显著变化,说明电流表对电路影响大所以测量待测电阻时,电流表应该外接;电流表有明显变化时说明电压表的内阻对测量电阻的电流有影响所以应该使用电流表内接法。
13.(2020高二上·长白月考)如图所示,有一个未知电阻Rx,用图中(a)和(b)两种电路分别对它进行测量,用(a)图电路测量时,两表读数分别为6 V,6 mA,用(b)图电路测量时,两表读数分别为5.9 V,10 mA,则下列分析判断正确的是(  )
A.(a)电路的测量值为1 kΩ,比真实值偏大,误差小
B.(a)电路的测量值为1 kΩ,比真实值偏大,误差大
C.(b)电路的测量值为590 Ω,比真实值偏小,误差小
D.(b)电路的测量值为590 Ω,比真实值偏小,误差大
【答案】A,D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】AB.(a)电路的测量值 ,这种测量方法中电压表测的是电流表和电阻两端的电压,所以比真实值偏大,电流表测的是真实电流,故电阻测量值比真实值偏大,由于电阻较大,电流表的分压作用较小,故误差较小,A符合题意;
CD.(a)电路的测量值 ,这种测量方法中电流表测的是电压表和电阻中的总电流,所以比真实值偏大,电压表测的是真实电压,故电阻测量值比真实值偏小,由于电阻较大,电压表的分流作用较大,故误差较大,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据两种情况下电压表与电流表示数分析电压表与电流表示数变化明显的情况,即可确定是电流的分压影响更大还是电压表的分流影响更大,从而即可知用那种接法的误差更小;根据电流表内外接法误差产生的原因分析。
14.(2020高二上·潜山期中)如图所示是用电压表V和电流表A测电阻的一种方法,Rx为待测电阻,如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则(  )
A.电流表采用了外接法
B.电流表采用了内接法
C.Rx为大阻值电阻时应采用这种接法
D.Rx为小阻值电阻时应采用这种接法
【答案】A,D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】本接法中电压表直接测量电阻两端的电压,电流表接在电压表和电阻的外边,电流表采用了外接法,A符合题意,B不符合题意;若待测电阻的阻值远小于电压表内阻,则电压表分流可以忽略,此时测量结果误差较小,所以本接法适合于测量小阻值电阻;C不符合题意,D符合题意.
故答案为:AD
【分析】由图可知所用方法为电流表的外接法;电压表所测量的是电阻两端电压的真实值,由于电压表的分流影响,电流表所测量的电流大于电阻的真实电流,即测量结果偏小,要使测量结果更准确 ,应该减小电压表的分流,即应使待测电阻的阻值远小于电压表的内阻,即 Rx为小阻值电阻时应采用这种接法。
三、非选择题
15.(2024高二下·华蓥开学考)某学习小组的同学为测量一合金制成的圆柱体导体的电阻率,可供选用的器材如下:
待测电阻:阻值约为5Ω
电流表,满偏电流为1mA,内阻为30Ω
电流表,满偏电流为10mA,内阻为30Ω
电压表V:量程为3V,内阻约为9kΩ
标准电阻:阻值为1Ω
标准电阻:阻值为0.05Ω
滑动变阻器R:阻值范围为
学生电源E:电动势为6V,内阻不计
开关S及导线若干。
(1)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分别如图甲和乙所示,由图读得圆柱体的直径为   mm,长度为   cm。
(2)学习小组认为要想准确测量导体的电阻率,需要重新改装电流表并设计电路,电流表应该选   (选填“”或“”),标准电阻应该选   (选填“”或“”)。
(3)若某次实验电流表示数为I,电压表示数为U,写出此时待测电阻的表达式   (用I、U表示)
(4)圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、表示的电阻率的关系式为   。
【答案】(1)2.150;4.240
(2);
(3)
(4)
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)图甲中螺旋测微器的精确度为0.01mm,主尺读数为2mm,可动尺读数为15.0×0.01mm=0.150mm,可得圆柱体的直径为2mm+0.150mm=2.150mm,图乙中游标卡尺的精确度为0.05mm,主尺读数为42mm,可动尺读数为8×0.05mm=0.40mm,可得圆柱体的长度为
42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm
(2)根据题意可知,因为提供的电压表的量程为0-3V,所以流过待测电阻的最大电流为
电流表的内阻应越小越好,所以并联一较小电阻,使得电流表的内阻小,当选择时,电流表量程为
同理可得,当选择时,电流表量程为6010mA,为了减小误差,所以选择。
(3)改装后的电流表内阻为
因为电流表内阻已知,所以电流表采用内接法,流过待测电阻的电流为
待测电阻两端的电压为,则待测电阻的阻值为
(4)根据电阻定律得

联立可得
【分析】(1)根据螺旋测微器和游标卡尺的读数规则读数;(2)由欧姆定律求出待测电流的最大值,再根据电流表改装原理,选择合适的电流表和标准电阻进行改装;(3)因为电流表内阻已知,所以电流表采用内接法,由欧姆定律求解待测电阻的阻值;(4)根据电阻定律推导电阻率的表达式。
16.(2024高二上·广州期末)(1)用螺旋测微器(千分尺)测金属导线的直径,其示数如甲图所示,该金属导线的直径为____mm。用游标卡尺(卡尺的游标有20等分)测量一支铅笔的长度,测量结果如图乙所示,由此可知铅笔的长度是____mm。
(1)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】(1)A;C
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】(1)金属丝的直径为
铅笔的长度为
(2)欧姆表指针偏角很小,说明待测电阻过大,需要更换更大的倍率进行测量,故答案为:AC
【分析】(1)螺旋测微器需要进行估读,游标卡尺不需要估读
(2)欧姆表测量电阻时指针从无穷大开始偏转,偏角过小,说明电阻过大,需要更换大的倍率进行测量。
17.(2024高考·合肥模拟)某同学要测量一段金属丝的电阻率,实验室提供的实验器材有:
A.粗细均匀的待测金属丝,长度为0.5m,电阻约
B.电压表(0~3V、内阻约)
C.电流表(0~0.6A、内阻约)
D.滑动变阻器(最大阻值)
E.毫米刻度尺、螺旋测微器
F.两节干电池、开关S及导线若干
请完成以下内容:
(1)用螺旋测微器测金属丝直径,首先未放被测物时,调节螺旋测微器,拧动微调旋钮使测微螺杆与测砧相触时,发现固定刻度的横线与可动刻度的零刻度线未对齐,如图1所示,该示数为   mm,螺旋测微器夹有金属丝时示数如图2所示,该示数为   mm。
(2)该同学根据图3的电路图进行了实物连线,请在图4中补全连线   。
(3)连接好电路后,将滑动变阻器触头调到最左端,闭合开关S,调节滑动变阻器的触头位置,记录电压表示数U和对应的电流表示数I,再调节滑动变阻器的触头位置得到多组U、I数据,如下表:
0.58 0.70 0.91 0.95 1.20 1.38
0.20 0.24 0.28 0.33 0.42 0.48
图5为采用上表数据描绘出的点,请在答题卡上的图中补全数据点,并作出图像   。
由图像可得金属丝的电阻值   ,电阻率   。(均保留2位有效数字)
【答案】(1)0.180;0.680
(2)
(3);;
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;电阻率
【解析】【解答】 (1)根据螺旋测微器的读数规则,精确度为0.01mm,故图1的读数为
18.0×0.01mm=0.180mm
图2的读数为
0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm;
(2)根据电路图连线顺序连线,实物连线图如下图所示
(3)根据题意要求,在图中补出点(0.33,0.95),将图中各点用一条平滑的直线拟合,使各点均匀分布在直线两侧,隔得远的点舍掉,作出的U-I图像如下图所示
U-I图像的斜率表示待测金属丝的电阻,故
根据电阻定律及待测金属丝的面积有
【分析】(1)根据螺旋测微器读数规则读数;
(2)根据电路图连接实物图;
(3)根据题意补点,用一条平滑的直线拟合,使各点均匀分布在直线两侧,隔得远的点舍掉,作出的U-I图像,根据图像的斜率求解待测金属丝的电阻,再根据电阻定律求解待测金属丝的电阻率。
18.(2024高三上·牡丹江月考)某同学用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度大小,实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量小球的直径如图乙所示,小球的直径   。
(2)将小球从点由静止释放,小球通过光电门的遮光时间为。
用刻度尺测量出小球下落的高度
调整的大小,重复上述过程,得到多组数据,以为纵轴、为横轴,画出图像,该图像为过原点、斜率为的直线,则当地的重力加速度大小   (用表示)。
(3)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些,导致小球经过光电门时,虽然小球也能遮光,但光线无法对准球心。大家都没注意到这个问题,用这样的装置完成了实验,这会导致重力加速度的测量值   (填“偏小”“偏大”或“不变”)。
【答案】(1)3.340
(2)
(3)偏大
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;自由落体运动
【解析】【解答】(1)螺旋测微器测的精确度为0.01mm,图中螺旋测微器的主尺读数为3mm,可动尺读数为
0.01mm×34.0=0.340mm
可得量小球的直径
3mm+0.340mm=3.340mm
(2)小球通过光电门的速度为
根据自由落体的位移公式

结合 的斜率可得
解得当地的重力加速度为
(3)若某同学在安装器材时小球的释放点稍向左边偏移了一些,导致小球经过光电门时,虽然小球也能遮光,但光线无法对准球心,则实际挡光宽度小于小球直径d,则
可知重力加速度的测量值偏大。
【分析】(1)根据螺旋测微器的读数规则读数;(2)根据自由落体的位移公式推导的关系式,再结合的斜率求解当地的重力加速度;(3)分析小球挡光时的宽度的变化,再根据重力加速度表达式对误差进行分析。
19.(2024高三上·邢台期末) 某同学测量一段长度已知、阻值约为的电阻丝的电阻率。实验室提供了以下器材:
A.电压表V(量程,内阻约几千欧姆)
B.电流表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电源E(电动势约为,内阻约为)
E.定值电阻(阻值约为,允许通过的最大电流为)
F.滑动变阻器(,额定电流为)
G.滑动变阻器(,额定电流为)
H.滑动变阻器(,额定电流为)
I.单刀单掷开关一个,单刀双掷开关一个,导线若干
(1)用螺旋测微器测量金属丝不同部位的直径,然后算出其平均值D,某次测量的数据如图所示,其读数为   mm。
(2)实验中要尽量多测几组数据,滑动变阻器选择   ,电流表选择   。(均填写前面序号)
(3)该同学设计的测量金属丝电阻率的实验电路如图所示,先将滑动变阻器的滑动头滑到最左端,闭合开关,将单刀双掷开关接c,滑动变阻器的滑动头向右滑动,使得电压表、电流表都有较大角度偏转,读出此时电压表和电流表的读数分别为、,接着将单刀双掷开关接a,再次读出此时电压表和电流表的读数分别为、,则接入电路的金属丝的电阻   。
(4)若接入电路的金属丝长度为L,则金属丝的电阻率为   (用、L、D表示)。
【答案】(1)9.200(9.199~9.201均可)
(2)G;B
(3)
(4)
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;导体电阻率的测量;伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)固定刻度9mm,半毫米刻线未露出,可动刻度读数19.9个格对齐,读数为9.199mm。填9.199;
(2)多测几组数,用分压法,选小阻值滑动变阻器,电流最大值为0.1A=100mA,所以选50mA量程,第一空填G,第二空填B;
(3)差值

(4)电阻定律

填。
【分析】千分尺读数一定要看半毫米刻线是否露出,注意分压法的条件,多读几组数据、从零开始等等条件;选电表时充分考虑到读数的准确性。
20.(2024高二上·惠州期末)某同学测量一段两端切割平整的铅笔芯的电阻率,需测量铅笔芯的尺寸和电阻.
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量铅笔芯的长度和直径,测量的示数如图(a)和图(b)所示,长度L=   cm,直径d=   mm.
(2)该同学按图(a)连接电路,若电压表读数为U,电流表读数为I,定值电阻已知,将电流表和电压表看作理想电表,则铅笔芯的电阻率ρ=   (用L、d、U、I、表示).
(3)实际上,该实验中的电流表和电压表不是理想电表,且内阻未知,则用上述方法测得的   (选填“大于”、“等于”或“小于”)其真实值.
(4)若电流表内阻为已知,定值电阻已知,为更准确地测量铅笔芯电阻,请将图(b)中的部分电路图补充完整,并标上仪器的符号.   
【答案】(1)5.015;1.753-7.757
(2)
(3)小于
(4)
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)图(a)所示游标卡尺精度是0.05mm,主尺读数为50mm,可动尺读数为3×0.05mm=0.15mm,可得该导体的长度为
L=50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm
图(b)所示螺旋测微器精确度为0.01mm,主尺读数为1.5mm,可动尺读数为
25.5× 0.01mm=0.255mm
可得圆柱体的直径
d=1.5mm+0.255mm=1.755mm
(2)根据电阻定律可得

根据电路结构,由欧姆定律可得
联立解得
(3)由于电压表的分流作用,使得电流偏大,所以上述方法测得的小于真实值。
(4)若电流表内阻为已知,定值电阻已知,为更准确地测量铅笔芯电阻,应采用电流表内接法,所以电路图如下:
【分析】(1)根据游标卡尺和螺旋测微器的读数规则读数;(2)根据电阻定律和欧姆定律推导铅笔芯电阻率的表达式;(3)根据实验原理分析实验误差;(4)根据电流表内阻已知的特点,分析电流表接入电路的方式,画出电路。
21.(2024高二下·绵阳开学考)某同学测量电阻约为的一段圆柱形合金材料的电阻率,步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图所示,圆柱形合金材料直径为   mm;
(2)用伏安法测合金材料的电阻时,除待测合金材料外,实验室还备有如下器材,为了准确测量其电阻,电压表应选   ;电流表应选   。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表,量程0~3V,内阻约
B.电压表,量程0~15V,内阻约
C.电流表,量程0.6A,内阻约
D.电流表,量程0~100mA,内阻约
E.滑动变阻器R()
F.电动势为3V的电源,内阻不计
G.开关S,导线若干
(3)该同学设计测量的电路图如图甲所示,请根据所设计的电路图,补充完成图乙中实物图的连线   。
【答案】(1)1.844
(2)A;C
(3)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)用螺旋测微器测量其直径为
(2)因电源电动势为3V,则电压表应选A;若电流表用C,则电路可能达到的最大电流为
则电流表应选C。
(3)电路连线如图
【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。熟悉掌握仪器选择的方法及选取原则,在保证电路安全的同时,需保证测量尽可能准确及操作便捷。连接实物图时注意导线不要交叉。
22.(2024高二上·汉寿期末) 某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:
A电池组(3V,内阻约1Ω);
B电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω);
C电流表A2(0~0.6A,内阻0.125Ω);
D电压表V1(0~3V,内阻4kΩ);
E电压表V2(0~15V,内阻15kΩ);
F滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A);
G滑动变阻器R2(0~2000Ω,额定电流0.3A);
H开关、导线若干。
(1)上述器材中,电流表应选   ,电压表应选   ,滑动变阻器应选   (填写器材前的字母)。为使通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,电路应选   (填写甲、乙、丙、丁);
(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为   mm;
(3)若用L表示金属丝接入电路中的长度,d表示直径,U表示金属丝上的电压,I表示金属丝中的电流,请用以上字母写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=   。
【答案】(1)C;D;F;甲
(2)5.668
(3)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)因电池组电动势为3V,故电压表应选D,通过待测电阻丝的最大电流约为
电流表应选择C,为方便实验操作,滑动变阻器应选择F。由于电压表内阻远大于待测电阻丝的阻值,电流表应采用外接法,通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,则滑动变阻器应采用分压式接法,所以电路应选甲;
(2)螺旋测微器读数为
(3)由电阻定律可知,金属丝电阻
电阻为
联立解得
【分析】熟悉掌握仪器选择的方法和原则。电流表的量程再确定电路安全的同时,为了保证测量的准确的同时量程不宜过大。熟悉掌握电流表内接法和外接法的判断方法。为使测量范围大,应选择最大值较小的变阻器采用分压式接法。根据实验原理结合欧姆定律确定电阻率的表达式。
23.(2023高二上·岳阳楼期末) 某物理兴趣小组为了测量一金属丝的电阻率。
(1)先用多用电表粗测其电阻为8Ω,然后用螺旋测微器测其直径为d,用游标卡尺测其长度,如图甲所示,L为   cm。
(2)为了尽可能准确测量其电阻,电源选用两节干电池,测量数据从零开始,请完成实物图乙的连线   ;
(3)若通过多次测量得到电阻的图线为过原点的直线,斜率为k,由d表示电阻丝的直径,L表示电阻丝的长度,其电阻率的表达式为   。
【答案】(1)5.015
(2)
(3)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)根据游标卡尺读数规则,金属丝长度
(2)由于金属丝电阻较小且要求测量数据从零开始,所以电路应采用“分压式外接法”测量其电阻,连接实物图如图所示
(3)依题意,根据欧姆定律及电阻定律有

联立可得
若电阻的U-I图线为过原点的直线,斜率为k,则

解得
【分析】读数时注意仪器的分度值及是否需要估读。 测量数据从零开始,则滑动变阻器采用分压式接法。根据实验原理结合电阻定律推导得出图像的函数表达式,分析图像斜率及截距的物理意义,再结合图像进行数据处理。
24.(2020高二下·江北期末)某实验小组欲将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表,需准确测量电压表V1的内阻,经过粗测,此表的内阻约为2kΩ。可选用的器材有:
电压表V2(量程为5V,内阻为5kΩ)
滑动变阻器R1(最大值为100Ω)
电流表(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω)
电源(电动势E=6V,内阻不计)
定值电阻R(阻值已知且满足实验要求)。
图甲为测量电压表V的内阻实验电路图,图中M、N为实验小组选用的电表。
(1)请选择合适的电表替代M、N,按照电路图用线条替代导线连接实验电路   ;
(2)实验电路正确连接,调节滑动变阻器,M表的读数为Y,N表的读数为X,请用两表的读数和定值电阻R表示电压表V1的内阻   ;
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,得到多组M表和与之对应的N表的读数,建立直角坐标系,通过描点作出M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数图象。若使M表和N表可同时达到满偏,则函数图象的斜率约为   ;(结果保留2位有效数字)
(4)若测得电压表V的内阻准确值为R0,则将此表改成量程为3V的电压表需   (选填“串”或“并”)联电阻的阻值为   。
【答案】(1)
(2)
(3)2.5
(4)串;
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表,应将定值电阻与电压表V1(N)串联,为测量电压表V1的内阻,再将电压表V2(M)并联到电压表V1和定值电阻两端,电路如图

(2)根据欧姆定律可得,M表(纵坐标)和与之对应的N表的读数(横坐标)的函数关系为
(3)Rv1约为2kΩ,而电路分压需要5V,Rv1分到电压为2V,故要求R分压为3V,电阻约为3kΩ,图象斜率约为
(4)将电压表改装成大量程的电压表时应串联电阻分压,根据串联电路规律可知,串联电阻应分1V电压即为电压表V1的一半,串联电路中电流相等,则串联电阻应为电压表V1的一半即为 。
【分析】(1)为了能得到比较多的数据,采用分压法,电压表内阻比较小,对电流的影响大,电路采用电流表内接法;
(2)结合电压表两端的电压和流过用电器的电流,利用欧姆定律求解电阻的表达式即可;
(3)利用欧姆定律列方程,结合图形横纵坐标求解斜率即可;
(4)当电压表半偏时,外接的电阻等于内阻。
25.(2021高二下·东至月考)某同学利用图甲所示电路测量一约3Ω的电阻丝Rx的准确阻值。现有实验器材如下:
A.电源(电动势3V,内阻可忽略)
B.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)
C.电流表(量程25mA,内阻约40Ω)
D.电流表(量程250mA,内阻约0.4Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω)
F.滑动变阻器R2(0~100Ω)
G.定值电阻R0(阻值10Ω)
H.开关S及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整;
(2)实验中,电流表应选择   (选填电流表代号C或D);滑动变阻器应选择   (选填滑动变阻器代号E或F);
(3)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调节不到零,其原因是   导线没有连接好(选填图中的导线代号a、b、c);
(4)实验中电压表的示数为U,电流表示数为I,则电阻丝的电阻Rx=   。(结果用U、I、R0表示)
【答案】(1)
(2)D;E
(3)a
(4)
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)电路连线如图;
(2)实验中流过电流表的最大电流约为
故答案为:电流表D;
滑动变阻器为分压接法,因此 ,选择滑动变阻器E;
(3)调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调节不到零,说明滑动变阻器为限流接法,导线a没有连接好。
(4)根据欧姆定律得

【分析】(1)利用电路图进行实物图连接;
(2)利用欧姆定律可以判别电流表的量程选择;利用滑动变阻器的分压式接法可以选择滑动变阻器的阻值;
(3)当电流表和电压表总是调节不到0时,可以判别滑动变阻器使用限流式接法,所以其a导线没有连接好;
(4)利用欧姆定律可以求出待测电阻的表达式。
26.(2024高二下·保定开学考)(1)实验小组决定使用伏安法测量圆柱体的电阻,已知其电阻约为,实验所用直流电源的电动势约为4V、内阻可忽略,电流表A的量程为0~30mA、内阻约为,电压表V的量程为0~3V、内阻约为,滑动变阻器阻值的变化范围为,允许通过的最大电流为2.0A,为减小测量误差,实验中实验电路应采用图中的____。(R代表圆柱体的电阻)
A. B. C. D.
(1)若电流表的示数为I,电压表的示数为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    。
【答案】(1)
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)由于
可知电流表应采用外接法;待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为了方便调节,滑动变阻器应采用分压接法,因此实验中实验电路应采用图中的A。
(2)由电阻定律可得


联立解得电阻率为
【分析】熟悉掌握电流表内接法和外接法的判定方法。待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值时,滑动变阻器应采用分压接法。再根据电阻定律结合欧姆定律确定电阻率的表达式。
27.(2024高二下·桂林开学考)“祖冲之”研究小组使用伏安法测量圆柱体的电阻。
(1)已知圆柱体的电阻约为,实验所用直流电源的电动势约为、内阻可忽略;电流表的量程为、内阻约为;电压表的量程为,内阻约为;滑动变阻器阻值的变化范围为,为减小测量误差,实验电路应采用图中的代表圆柱体的电阻(  )
A. B.
C. D.
(2)若电流表的示数为,电压表的示数为,圆柱体的直径和长度分别用、表示,则用、、、表示的电阻率的关系式为   。
(3)如图所示,黑盒子有三个接线柱,用多用电表欧姆挡探究其内部电路。当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生瞬间偏转后偏转又消失;当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生稳定的偏转;当红、黑表笔分别接触、时电表指针不发生偏转。则黑盒内电路可能是下列选项中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】(1)A
(2)
(3)A
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)依题意,可得
可知圆柱体的电阻较小,采用电流表外接法实验误差较小,同时滑动变阻器的最大阻值较小,采用分压式接法可以多测几组数据,从而减小实验误差。综上所述,实验电路应采用图中的A。
故答案为:A。
(2)根据电阻定律,可得

联立,解得
(3)依题意,当黑、红表笔分别接触1、2时电表指针发生瞬间偏转后偏转又消失,可知1、2之间有电容器,当黑、红表笔分别接触2、3时电表指针发生稳定的偏转;当红、黑表笔分别接触2、3时电表指针不发生偏转,可知2、3有二极管,且二极管正极与2相连。综上所述黑盒内电路可能是A。
故答案为:A。
【分析】熟悉掌握电流表内外接法方判定方法。滑动变阻器的阻值小于待测电阻时,滑动变阻器采用分压式接法。再根据欧姆定律及电阻定律确定电阻率的表达式。二极管既有单向导电性,电容充电时会产生瞬时电流。
28.(2024高二上·长沙期末)某电阻Rx的阻值约为100Ω,现要用如图所示的电路测量其阻值,可选器材如下:
A电源E(电动势约3V);
B滑动变阻器R1(最大阻值10kΩ);
C滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);
D电压表V(量程0~3V,内阻为1kΩ);
E电流表A1(量程0~10mA,内阻约为1Ω);
F电流表A2(量程0~30mA,内阻约为3Ω);
G开关、导线若干。
(1)电流表应选择   (填“E”或“F”);
(2)某同学做实验的过程中,发现滑动变阻器的滑片即便在很大范围内滑动,电压表和电流表的示数都几乎为零,不方便获得多组电压电流数据,于是向你求助。你帮他检查后发现器材完好,电路连接无误,各接线柱接触良好。请帮该同学判断最有可能存在的问题:   ;
(3)为了消除因电表内阻造成的系统误差,测量时S2应接   (填“a”或“b”)。某次测量中读得电压表的示数为1.60V,电流表的示数为17.2mA,消除系统误差之后,算得Rx的阻值为   Ω(保留3位有效数字)。
【答案】(1)F
(2)滑动变阻器的规格选择错误,应该选用最大阻值为10Ω的滑动变阻器。
(3)b;103
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)Rx两端的最大电压在3V左右,通过其最大电流约为
故电流表应选择F。
(2)无论如何滑动滑片,电压表和电流表的示数都几乎为零,在电路无故障的情况下,说明Rx所在支路分得的电压过小,所以存在的问题是滑动变阻器选择了最大阻值较大的R1。解决该问题的方法是将滑动变阻器换为最大阻值较小的R2。
(3)由于已经给出电压表内阻的准确值,故可以通过电流表的读数、电压表的读数和内阻来准确计算通过Rx的电流,从而消除系统误差,因此测量时S2应接b。
根据串并联电路规律和欧姆定律可得消除系统误差后的Rx的阻值为
【分析】当滑动变阻器采用分压式接法时,应选择最大阻值较小的。如果选用的滑动变阻器最大阻值很大,那么即使滑片在很大的范围内滑动,分支电路获得的分压也会很小,不利于获得多组实验数据。
29.(2024高二上·深圳期末)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时,其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示,实验设定恒定电流为,主要实验器材有:恒压直流电源、加热器、测温仪、热敏电阻、电阻箱、电流表、电压表。
(1)用图所示的电路图对进行测量,测量值比真实值   选填“偏大”“偏小”“不变”。
(2)用加热器调节的温度后,为使电流表的示数仍为,须调节电阻箱。某次实验电阻箱调节后如图所示,则此时电阻箱的读数为   。
(3)实验时,测得两端的电压随温度的变化如图所示,由图可知温度为时对应的电压为   ,此时电阻为   ,该热敏电阻的阻值随温度升高而   选填“增大”“减小”“不变”。
【答案】(1)偏小
(2)
(3)1.60;32;减小
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)由电路图可知,电流表外接,由于电压表的分流作用,会使电阻测量值偏小;
(2)根据电阻箱示数图可知电阻箱读数为2500Ω;
(3)由图3可知温度为35℃时电压为1.60V,电阻大小为
由图可知热敏电阻两端电压随温度升高而降低,故电阻随温度升高而减小。
【分析】(1)利用电流表的内外接法可求出电阻测量值与真实值的大小比较。
30.(2024高二上·广西期末)某实验小组测未知电阻的阻值时,先用多用电表进行粗测,再改装电表后采用“伏安法”准确测量未知电阻.
(1)先用多用表的欧姆挡“”按正确的操作步骤粗测,指针如图甲所示,则读数应记为   .

(2)再改装电表,将量程为、内阻为的电流表串联一个的电阻,将它改装成电压表,则改装后的电压表的量程是   .
(3)现另有以下仪器:
电源(电动势,内阻不计)
电流表(量程,内阻约)
电流表(量程,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值为)
开关、导线若干
在图乙框中画出测量最合理的完整电路图并标出所选仪器.
乙 丙
(4)该小组的同学在坐标纸上建立坐标系,用测量数据描绘出图线如图丙所示,由图线可得未知电阻的阻值   (保留2位有效数字).
【答案】(1)3.5
(2)3
(3)
(4)4.0(3.8~4.1都对)
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)根据表盘读数为3.5Ω;
(2)改装后电压表量程为
(3)电流表A1满偏电压大,故作为电压表使用,根据
使用电流表外接,滑动变阻器阻值较小,故使用分压式接法;
(4)I- U图像斜率的倒数为电阻的阻值,故电阻阻值为4.0。
【分析】(1)利用欧姆表读数方法可得到读数;(2)利用串联电阻改装电压表可求出电压表的量程;(3)结合电压表和电流表的内阻与待测电阻的关系可确定电流表的接法。
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