【精品解析】高考物理一轮复习:导体电阻率的测量

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名称 【精品解析】高考物理一轮复习:导体电阻率的测量
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2024-09-13 14:26:19

文档简介

高考物理一轮复习:导体电阻率的测量
一、选择题
1.(2024高二下·西湖期中)在“探究小车速度随时间变化规律”、“探究加速度与力、质量的关系”、“验证机械能守恒定律”三个实验中,下列器材都必须要用到的是(  )
A. B.
C. D.
2.(2020高一下·北京期末)某学习小组的同学们准备测量一段长度约100cm的电阻丝的电阻率,需要先测量电阻丝的长度,下列工具应该选用(  )
A.程实同学文具盒里边的直尺 B.游标卡尺
C.螺旋测微器 D.实验室的直尺
3.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)下列说法正确的是(  )
A.因气温变化引起刻度尺热胀冷缩,而造成的误差是偶然误差
B.多次测量求平均值可以减小系统误差
C.称体重时没脱鞋而带来的误差属于系统误差
D.正确地测量同一物体的长度,不同的人测量结果不同,这是系统误差
4.(2024高一下·渝中期末)某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中,设计了如下所示的电路图。已知该金属丝的电阻约为,电源为蓄电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势,内阻很小。滑动变阻器阻值范围为,电流表内阻约几欧,电压表内阻约。则以下电路图中,哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路(  )
A. B.
C. D.
5.(2024高一下·南京期末)甲乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式,丙丁两电路图分别为两种电压电流表连接方式。下列说法正确的是(  )
A.甲乙两图中待测电阻的电压可调节范围一样
B.在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.若采用丙图,误差是由电压表分流引起的
D.若采用丁图,电阻的测量值大于真实值
6.(2024高二上·拱墅期中)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.应选择电流表内接电路,测量值等于真实值
B.应选择电流表内接电路,测量值大于真实值
C.应选择电流表外接电路,测量值大于真实值
D.应选择电流表外接电路,测量值小于真实值
7.(2019高二上·辽宁月考)关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是(  )
A.由 ,可知导体的电阻与电压成正比,与电流成反比。
B.由 可知导体的电阻与长度l、电阻率 成正比,与横截面积S成反比
C.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D.将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍,则电阻丝的电阻变为原来的2倍
8.(伏安法测电阻+++++++++ 35)如图所示,用伏安法测电阻R0的值时,M、N接在恒压电源上,当S接a时电压表示数10V,电流表示数0.2A;当S接b时,电压表示数12V,电流表示数0.15A.下列叙述正确的是(  )
A.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为50Ω
B.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为70Ω
C.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为50Ω
D.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为70Ω
9.两只电阻的伏安特性曲线如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.两电阻的阻值为大于
B.两电阻串联在电路中时,两端电压大于两端电压
C.两电阻串联在电路中时,消耗的功率小于消耗的功率
D.两电阻并联在电路中时,的电流小于的电流
10.(2020·通州模拟)某同学在测量金属丝电阻Rx的实验时,采用试触的方法,电路如图所示,让电压表的一端接在c点,另一端先后接到a点和b点。他发现电压表示数有明显变化,而电流表示数没有明显变化。下列说法正确的是(  )
A.电压表的另一端应接a点,Rx的测量值大于真实值
B.电压表的另一端应接b点,Rx的测量值小于真实值
C.电压表的另一端应接a点,Rx的测量值小于真实值
D.电压表的另一端应接b点,Rx的测量值大于真实值
11.(2018高二下·玉溪期末)在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是(  )
A. B.
C. D.
12.(2019高二上·咸阳月考)如图所示,用甲、乙两种电路测RX的阻值,甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0V和3.0mA,乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9V和4.0mA,则待测电阻RX的值应(  )
A.比1000Ω略大一些 B.比1000Ω略小一些
C.比725Ω略大一些 D.比725Ω略小一些
二、多项选择题
13.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)关于测量,下列说法正确的是 (  )
A.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
B.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
C.在记录测量结果时,只写数值,不写单位是毫无意义的
D.测量长度要有估计数字,估计数字的位数越多,误差就越小
14.(2017高二上·广东期中)如图所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中,总电压为U,则下列表述正确的是(  )
A.通过两段导体的电流相等
B.两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同
C.细导体两端的电压U1小于粗导体两端的电压U2
D.细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度
15.(2020高二上·黄陵期中)为了测某电阻R的阻值,分别接成如图所示的甲、乙两电路,在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA,乙电路中两表示数分别为2.9V和4mA,则待测电阻的值可能为(  )
A.比1000Ω略大一些 B.略小于1000Ω
C.比725Ω大一些 D.等于725Ω
16.(2019高二上·凌源月考)如图所示是用电压表 和电流表 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.Rx的测量值大于实际值
B.Rx的测量值小于实际值
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
17.(2024高一下·黔西月考)甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是(  )
A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B.在闭合开关测量前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.要求电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
D.甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
三、非选择题
18.(2024高二下·昆明期末)一只毫安表的表盘刻度清晰,但刻度值污损,某同学要测量其内阻和量程,除了待测毫安表之外,实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程为)
B.滑动变阻器(最大阻值为)
C.滑动变阻器(最大阻值为)
D.电阻箱(最大阻值为)
E.电源(电动势约为)
F.开关、导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的实验电路,滑动变阻器应选用   (选填“”或“”)。
(2)请用笔画线代替导线,将图乙中电路连接完整   。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱接入电路的阻值,使毫安表指针满偏,记录此时电压表的示数和电阻箱的阻值。重复上述操作,进行多次实验,得到电压表示数和电阻箱阻值的多组数据,在坐标纸上作出图像如图丙所示,可得待测毫安表的量程为   ,内阻为   。(计算结果均保留2位有效数字)
19.(2024高一下·黔西月考)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
A.电源E:电动势3V,内阻忽略不计;
B.电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω;
C.电流表A2:量程0~300μA,内阻r2=1000Ω;
D.电压表V:量程15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ)
G.定值电阻R3:阻值为9000Ω;
H.开关S、导线若干。
(1)出于电表的安全性及测量要求考虑,同学们选用电压表V并联在小灯泡两端测量小灯泡的电压,发现这种方法实际上不可行,其最主要的原因是   。
(2)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,请选用合适的实验器材,在虚线框中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号   。
(3)假设电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,电压表的读数为U,根据设计的电路图,用已知的和测得的物理量来表示Rx=   。(用字母表示)
20.(2024高二下·金牛月考)某同学想测某电阻的阻值。
(1)先用多用电表直接测量其电阻,先把选择开关调至欧姆“”挡,经过正确的操作后,发现指针偏转角度过大,根据下面有关操作,请选择合理实验步骤并按操作顺序写出:   ,最终测量结果如图1所示,则待测电阻为   。
A、将红黑表笔短接,进行欧姆调零;
B、将两表笔分别与待测电阻两端接触,并读数;
C、将选择开关置于档;
D、将选择开关置于档;
(2)该同学想更准确地测出其电阻,他从实验室找到如下器材:
待测电阻
电压表量程、内阻
电流表量程、内阻
电流表量程、内阻
滑动变阻器
滑动变阻器
电阻箱
电源电动势、内阻不计、开关,导线若干
该同学分析实验器材、发现电压表的量程太小,需将该电压表改装成量程的电压表,应   填“串联”或“并联”电阻箱,并将的阻值调为   ;
实验时,为了减小实验误差,且要求电表的示数从零开始调节,请将设计的电路画在图虚线框中,并标出所选用的相应的器材符号   ;
忽略偶然误差对结果的影响,由此测得的阻值   真实阻值填“>”、“=”、“<”。
21.(2024高二下·丰城月考) 用伏安法测电阻的阻值,连接了甲、乙两种电路,两电路中的电压表、电流表相同,两电路两端所加电压相同。先用甲图电路测量,电流表示数为、电压表示数为;再换用乙图电路测量,电流表示数为、电压表示数为。实验发现,由甲图换用乙图电路测电阻,电流表比电压表示数变化更明显,则   ,   (均填“>”“=”或“<”),用   (填“甲”或“乙”)图电路测电阻误差更小。
22.(2024·湖南)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示,E 是电源,V 为电压表,A 为电流表。
⑴保持玻璃管内压强为 1 个标准大气压,电流表示数为 100mA,电压表量程为 3V,表盘如图(c)所示,示数为   V,此时金属丝阻值的测量值 R 为   Ω(保留 3位有效数字);
⑵打开抽气泵,降低玻璃管内气压 p,保持电流 I 不变,读出电压表示数 U,计算出对应的金属丝阻值;
⑶根据测量数据绘制 R-p 关系图线,如图(d)所示;
⑷如果玻璃管内气压是 0.5 个标准大气压,保持电流为 100mA,电压表指针应该在图(c)指针位置的   侧(填“左”或“右”);
⑸若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值   真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
23.(2022·和平模拟)在学校社团活动中,某实验小组欲将一只量程为的微安表头G改装为量程为0~15V的电压表,首先利用如图所示的电路测量微安表的内阻,可供选择的实验器材有:
A.待改装的微安表头G(量程为,内阻约为几百欧姆)
B.微安表(量程为)
C.滑动变阻器()
D.滑动变阻器()
E.电阻箱()
F.电源E(电动势约为9V)
G.开关、导线若干
(1)为顺利完成实验,变阻器1应选择   ,变阻器2应选择   (填器材前序号);
(2)实验时,除了微安表的示数和微安表G的示数,还需要记录的数据是   ;
(3)改装完成后,实验小组利用电流表A和改装后的电压表V,用伏安法测量某未知电阻的阻值,测量时电流表的示数为0.2A,改装的电压表指针指在原处,则该电阻的测量值为   。
24.(2024高二下·川汇期末)在精确测量一定值电阻的阻值时,除滑动变阻器、电键、导线若干外,实验室有下列器材可供选择:
a.电源E(电动势为3V,内阻较小)
b.电压表V(量程3V,内阻约)
c.电流表(量程25mA,内阻为)
d.电流表(量程250mA,内阻约)
e.定值电阻(阻值为)
完成下列问题:
(1)用如图所示的电路粗测时,S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于   。
A.最左端 B.最右端 C.正中间
(2)图中,当电流表的示数为时,电压表V的示数为,则的真实值最接近   。
A. B. C. D.
(3)为更精确地测量的阻值,下列电路中最佳的选择是   。
A. B. C. D.
25.(2024高二下·川汇期末)某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中
(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为L=   mm
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径D=   mm
(3)用电流表测金属丝的电流(量程0~0.6A)时读数如图所示,则电流表的读数为   A。
26.(2024高二下·抚州期末)某实验小组用如图1所示的实验装置,探究一定质量的气体在温度不变时,其压强p和体积V的关系。推动注射器的活塞改变气体的体积V,利用压强传感器直接在计算机上获取对应的压强数据p。
(1)为测量气体体积,还需利用图2中游标卡尺的   (选填“甲”、“乙”或"丙”)测量大直径注射器内径;
(2)实验中下列说法正确的是___________;
A.推拉柱塞时应尽量缓慢
B.推拉柱塞时可手握注射器
C.若实验中软管脱落,可立即装上并继续本次实验
D.柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体,防止漏气的作用
(3)若要研究p、V之间的关系,使绘制的图像呈一条倾斜的直线,应选用   (选填“”或“”)作为坐标系;
(4)若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是   ;
(5)某同学实验中操作不规范,得到了如图所示的图像,究其原因,是实验中气体温度发生了怎样的变化___________。
A.一直降低 B.先升高后降低
C.先降低后升高 D.一直升高
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系;验证机械能守恒定律;实验基础知识与实验误差;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】重物只有验证机械能实验用得到,测力计在探究加速度与力、质量的关系实验中用。刻度尺三个实验都需要用。
故选B。
【分析】秒表三个实验都用不到,测力计在探究加速度与力、质量的关系实验中用。
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】文具盒里边的直尺测量范围比较小,游标卡尺和螺旋测微器虽然精度较高,但是测量范围都更小,则测量电阻丝的长度用实验室的直尺即可。
故答案为:D。
【分析】利用刻度尺可以直接测量电阻丝的长度。
3.【答案】C
【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、因气温变化引起刻度尺热胀冷缩,而造成的误差是系统误差,故A错误.
B、多次测量求平均值可以减小偶然误差,故B错误.
C、称体重时没脱鞋而带来的误差属于系统误差,故C正确.
D、正确地测量同一物体的长度,不同的人测量结果不同,这是偶然误差,故D错误.
故选C.
【分析】系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略,或实验原理不完善而产生的.系统误差的特点是在多次重做同一实验时,误差总是同样的偏大或偏小,不会出现这几次偏大另几次偏小的情况.要减小系统误差,必须校准测量仪器,改进实验方法,设计在原理上更为完善的实验.
偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的.偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大偏小的概率相同.因此,可以多进行几次测量,求出几次测得的数值的平均值,这个平均值比一次测得的数值更接近于真实值.
4.【答案】A
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】由于题干提示电源不能在大功率下长时间运行,根据
回路中的电流不能过大,所以应采用限流接法;由于待测电阻的阻值约为,与电流表内阻接近,根据“小外小,大内大”的接法口诀,则采用电流表外接法误差较小。
故选A。
【分析】利用电源电动势不能在大功率下长时间运行,则回路电流不能过大,所以滑动变阻器使用限流式接法;利用待测电阻比较小则电流表使用外接法。
5.【答案】B
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】A.滑动变阻器采用分压式接法,电压电流调节范围更大,所以甲乙两图中待测电阻的电压可调节范围不一样,故A错误;
B.为了保护电路,在闭合开关测量前,甲图中滑动变阻器应打到阻值最大处,滑片P都应置于b端,乙图中滑动变阻器应打到让待测电阻短路的位置,滑片P都也应置于b端,故B正确;
C.若采用丙图,电流表采用内接法,误差是由电流表分压引起的,故C错误;
D.若采用丁图,电流表采用外接法,误差是由电压表分流引起的,使得电流表的读数大于电阻的电流,根据欧姆定律
可知电阻的测量值小于真实值,故D错误。
故选B。
【分析】滑动变阻器采用分压式接法,电压电流可以从零开始连续调节,得到更多的实验数据。
6.【答案】B
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】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,则说明电流表分压作用比较小,电压表的分流作用比较大,由于电流表分压作用比较小,所以电流表应该使用内接法,根据欧姆定律,由于电压表的测量值为电阻和电流表的电压之比,根据欧姆定律可知待测电阻的测量值大于真实值。故选B。
【分析】根据电流表的分压作用比较小,则电流表可以使用内接法,结合欧姆定律可以判别电阻的测量值大于真实值。
7.【答案】B
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】A. 公式 是电阻的定义式,电阻大小和导体本身有关,与电流电压无关,A不符合题意;
B. 公式 是电阻的决定式,所以导体的电阻与长度l、电阻率 成正比,与横截面积S成反比,B符合题意;
C. 将一根导线一分为二,根据 知电阻变为原来的一般,而导体的电阻率不变,C不符合题意;
D. 将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍, 根据 知电阻变为原来的4倍,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】电阻的大小和电流、电压的大小无关;导线一分为二电阻率大小不变;利用电阻定律可以判别电阻的大小变化。
8.【答案】D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】解:由题意可知, = =0.2, = =0.25, > ,由此可知,电压表分流对实验影响较大,电流表应采用内接法,故S应接在b点.
而R0的测量值 = Ω=80Ω;
则真实值为R真= =66.7Ω
故选:D.
【分析】根据电表示数变化关系确定电流表的接法,然后应用欧姆定律求出电阻的测量值,应用并联电路特点与欧姆定律求出电阻真实值,根据实验电路、应用欧姆定律分析实验误差.
9.【答案】C
【知识点】电阻的测量
【解析】【分析】A、I-U图线斜率的倒数为导体的电阻值,由图可得大于;错误
B、两电阻串联在电路中时,电流相等,由可知两端电压小于两端电压;错误
C、两电阻串联在电路中时,电流相等,由可知消耗的功率小于消耗的功率;正确
D、两电阻并联在电路中时,电压相等,由知的电流大于的电流;错误
故选C。
【点评】I-U图线斜率的倒数为导体的电阻值,比较两电阻大小,两电阻串联在电路中时,电流相等,两电阻并联在电路中时,电压相等。
10.【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】因为电压表示数有明显变化,而电流表示数没有明显变化,所以电压表分流不明显,说明电压表内阻远大于金属丝电阻的阻值,故应采用电流表外接法,故电压表的另一端接b端,由于电压表的分流使电流表示数偏大,由欧姆定律可知 的测量值小于真实值,B符合题意,A、C、D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】利用欧姆定律结合电表的影响可以判别测量值存在的误差。
11.【答案】D
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】金属阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法,D符合题意.
故答案为:D
【分析】在测量电阻时,在测量电路中为减小误差,大电阻采用内接法,小电阻采用外接法;在控制电路中,当要求电压从0开始连续调节时采用分压接法。
12.【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】因电流表的示数变化大,说明了电压表的分流作用明显,所以要用电流表内接法的电路进行测量,为甲电路.用甲电路:电压表的示数是待测电阻和电流表的上的电压的和,故电压比真实值大
又U测>U真,所以R测>R真即测量值偏大,真实值比1000Ω略小一些,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电流表分压,电压表分流,结合欧姆定律分析测量值的偏差。
13.【答案】A,B,C
【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、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A正确;
B、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B正确;
C、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,代表的含义不同,所以C正确;
D、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D错误.
故选:ABC
【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.
14.【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律;导体电阻率的测量
【解析】【解答】解:A、两个导体串联,电流相等.故A正确.
B、电流的微观表达式I=nevS,由题n、e、I相同,S不同,则自由电子定向移动的平均速率v不同.故B正确.
C、根据电阻定律R= 可知,细导体的电阻大于粗导体的电阻,由欧姆定律U=IR得知,I相同,则细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2.故C错误.
D、设导体的长度为L,横截面积为S.导体内的电场强度E= = = = ,I、ρ相同,则E与S成反比,所以细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度.故D正确.
故选:ABD
【分析】两段导体串联,电流相同,结合电流的微观表达式I=nevS可以看出,截面越小,速度越大,根据欧姆定律可以得到,细导体两端的电压大于粗导体两端的电压。
15.【答案】B,C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】用试触法判断电流表内外接方法是:哪个电表的变化大就用哪个表测真实值
电压表的变化为小于电流表的变化,所以用甲图误差小一些。所以甲图真实值略小于测量值,乙图真实图比测量值大一些。
AB.根据甲图,由欧姆定律可知,待测的电阻的阻值为
因为电流表内接,电流表的分压作用,电压表测量值偏大,电阻测量值偏大,所以待测电阻的值略小于1000Ω,B符合题意,A不符合题意;
CD.根据乙图,由欧姆定律可知,待测的电阻的阻值为
因为电流表外接,电压表的分流作用,电流表测量值偏大,电阻测量值偏小,所以待测电阻的值略比725Ω大一些,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】由题中所给出的数据,判断出是电流表的示数变化更显著还是电压表的示数变化更显著;即可确定选择那一电路测量时误差更小,根据电流表的内外接法的误差主要来源分析电阻的测量值与真实值之间的关系。
16.【答案】B,D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】由于电流表所测的是电压表与电阻的电流,因此所测电流偏大,则 Rx的测量值小于实际值,B符合题意;如果Rx为大阻值电阻,电压表所分得电流对电路影响较大,则不采用这种接法,反之Rx为小阻值电阻时应采用这种接法,则D符合题意.
故答案为:BD
【分析】利用电压表的分流可以判别测量值小于真实值;这种接法适用于测量小电阻。
17.【答案】B,C
【知识点】伏安法测电阻;特殊方法测电阻
【解析】【解答】A.乙图电路中的滑动变阻器采用分压式接法,是一上两下的连接方式,故A错误;
B.在闭合开关测量前,甲图中滑动变阻器应该全部接入电路,滑片P都应置于b端,乙图中Rx两端的电压应该从零开始变化,滑片P都也应置于b端,故B正确;
C.乙图中电压和电流都可以从零开始,而甲图中电压和电流都无法调节到零,故图乙的电压和电流调节范围较大,故C正确;
D.图甲属于限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,且无法调节到零,故待测电阻上的电压无法调节到零,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】滑动变阻器采用分压式接法,图甲属于限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,但无法调节到零。
18.【答案】(1)
(2)
(3)10;20
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】 (1)滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器选用阻值较小的。
(2)
实物图连接如图所示。
(3)每次实验均使电流表指针满偏,根据欧姆定律可得
图像的纵截距为
解得内阻为
【分析】(1)滑动变阻器采用分压式接法, 滑动变阻器选用阻值较小的。
(2)根据电流流向连接电路;
(3)根据欧姆定律求解电流大小,图像的斜率表示待测毫安表的量程。
(1)由图甲所示的电路图可知,滑动变阻器采用分压式接法,为了方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的。
(2)实物图连接如图所示。
(3)[1]每次实验均使电流表指针满偏,根据欧姆定律可得
整理得
可知图像的斜率表示待测毫安表的量程,为
[2]图像的纵截距为
解得内阻为
19.【答案】(1)量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数
(2)
(3)
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)因为电压表量程15V,电动势3V,所以不可行,因为电压表量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数。
(2)题要求用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值,所以需要量程合适的电压表和电流表。但是题中所提供的电压表V的量程为15V,比电源的电动势3V还明显大多了,所用就需要将电流表A2(量程0~300μA,内阻r2=1000Ω)与定值电阻R3(阻值为9000Ω)串联改装成量程为3V的电压表V'(内阻为10000Ω)。如果加在被测电阻(阻值约为200Ω)两端电压为电压表V'的量程3V,则流过被测电阻的电流约为15mA,故电流表A1(量程0~15mA,内阻约为100Ω)正合适。电流表A1的内阻未知,而改装电表内阻已知,需要采用外接法。由于需要多次测量不同的电压和电流,且需要调节方便,则需要选用滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω)且应接成分压式。电路设计如图所示
(3)电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,则根据串、并联电路的知识,被测电阻的阻值为
【分析】(1)电压表量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数;
(2) 在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值, 需要测量更多实验数据,故采用阻值小的电阻分压式连接;
(3)根据串、并联电路的知识,结合欧姆定律求解被测电阻的阻值。
20.【答案】(1)CAB;150
(2)串联;600;;=
【知识点】伏安法测电阻;练习使用多用电表
【解析】【解答】(1)欧姆表使用顺序为先把选择开关调至欧姆“”挡,经过正确的操作后,发现指针偏转角度过大,即所选挡位过大,应换至更小挡,即将选择开关置于档;再将红黑表笔短接,进行欧姆调零;将两表笔分别与待测电阻两端接触,并读数;
故顺序为:CAB。
则待测电阻为15×10Ω=150Ω
(2)a. 将该电压表改装成量程的电压表,需要分压,应串联电阻箱,串联的电阻箱阻值为
b. 要求电表的示数从零开始调节,则滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器选择小量程的R1,电路中的最大电流为
故电流表选择A2,由于电压表内阻已知,故电流表采用内接法,可规避电流表内阻的影响。故电路图如下所示
c.由于电压表内阻已知,可根据串并联规律确定通过待测电阻的实际电流,故测得的阻值与真实值相等。
【分析】熟练掌握多用电表欧姆挡的使用方法和操作步骤及注意事项。熟练掌握电表改装的原理及计算方法。电表的示数从零开始调节,则滑动变阻器采用分压式接法,根据电路中电流的最大值确定电流表的量程,设计的电路图应尽可能的使测量值准确,减少实验的误差。
21.【答案】>;<;乙
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】电路两端电压相等,由于电流表分压作用,有
由于电压表的分流作用,有
由此可得
由甲图换用乙图电路测电阻,电流表示数变化更明显,说明电压表分流作用明显,则待测电阻为大电阻,电流表应采用内接法,则用乙图电路测电阻误差更小。故答案为:
【分析】 利用伏安法测电阻,注意电流表的分压与电压表的分流作用导致的电压与电流的变化情况,结合欧姆定律进行比较。
22.【答案】1.23;12.3;右侧;小于
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】 (1)电压表量程为0~3V,其分度值为0.1V,读数需估读到分度值下一位,电压表示数为1.23V。
根据欧姆定律可得金属丝阻值的测量值为:
(4)当玻璃管内气压是0.5个标准大气压时,相比1个标准大气压,玻璃管内气压降低了,根据R-p关系图线可知电阻阻值R增大了,电流不变,根据欧姆定律可得电压表示数增大,指针应该在图(c)指针位置的右侧。
(5)若电压表是非理想电压表,由于采用的是电流表外接法测量的电阻值,存在电压表分流的影响,所以电流测量值偏大,根据欧姆定律,可知金属丝电阻的测量值小于真实值。
故答案为:(1)1.23;12.3;(4)右;(5)小于
【分析】 (1)根据电压表的量程确定分度值,判断读数需要估读的位数,然后进行读数。根据欧姆定律求解金属丝阻值的测量值。
(4)玻璃管内的气压较之前降低了,根据R-p关系图线判断电阻阻值的变化,根据欧姆定律判断电压表示数的变化。
(5)根据采用的是电流表外接法测量的电阻值,确定误差产生的原因,根据欧姆定律判断金属丝电阻的测量值与真实值的关系。
23.【答案】(1)D;E
(2)变阻器2的阻值
(3)60
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)在该实验中,首先要闭合S1,断开S2,调节变阻器1使得,电流计G1和G2偏转到满刻度的以上(设为I1),然后闭合S2,保持变阻器1的电阻不变,调节变阻器2,使得电流计G读数为I2,则通过变阻器2的电流为I1-I2,通过变阻器2的阻值以及电流关系可求解电流G的内阻;则认为当闭合S2时,电路中的电流I1保持不变,这就需要变阻器1的阻值较大,因不需要读出变阻器1的阻值,则变阻器1可选择阻值较大的D;变阻器2必须要用电阻箱,故答案为:E;
(2)由上述分析可知,实验时,除了微安表的示数和微安表G的示数,还需要记录的数据是变阻器2的阻值;
(3)将满偏电流为250μA的电流计改装为15V量程的电压表,当电流计读数为200μA时,对应的电压值为12V,则待测电阻阻值为
【分析】 (1)由实验原理选择合适的电学仪器:
(2)根据实验原理及目的分析出还需要记录的数据:
(3)根据欧姆定律和电路结构求出电阻的测量值。
24.【答案】A;B;C
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最左端,这样闭合的瞬间,上的电压为零,然后移动滑片,电压逐渐增大。
(2)由欧姆定律可得
代入数据
故答案为:B。
(3)因为电流表的内阻已知为,同时为了使两个表的指针同时实现较大幅度的偏转,由于电压表示数量程为3V,则可得出连接电流表的支路需再串联电阻,这样才能减小或避免测量阻值的系统误差和偶然误差,能满足要求的只有C。
【分析】(1)闭合开关前,滑动变阻器需接入最大阻值;
(2)根据欧姆定律代入数据求解;
(3)实验时电表指针需偏转较大,且电流表电阻已知,根据欧姆定律结合并联得出结论。
25.【答案】102.30;4.950;0.16
【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)游标卡尺是20分度的,游标卡尺的精度是0.05mm,由图示游标卡尺可知,金属丝的长度
L=102mm+6×0.05mm=102.30mm
(2)由图示螺旋测微器可知,金属丝的直径
D=4.5mm+45.0×0.01mm=4.950mm
(3)由于电流表量程0~0.6A,由图示电流表表盘可知,其分度值为0.02A,示数为0.16A。
【分析】(1)游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺示数;
(2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数;
(3)根据电流表量程,结合分度值示数求解。
26.【答案】(1)甲
(2)A;D
(3)
(4)气体在漏气
(5)B
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;理想气体与理想气体的状态方程;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解析】(1)测量大直径注射器内径应该利用图2中游标卡尺的甲(内测量爪)。
(2)AB.实验时为保持注射器中气体的温度不变,推拉柱塞时应尽量缓慢,推拉柱塞时不可手握注射器。故A正确;B错误;
C.本实验中应该保持气体的质量不变,若实验中软管脱落,则封闭气体质量将发生变化,不能立即装上并继续本次实验。故C错误;
D.柱塞处涂抹润滑油的作用是封闭气体,防止漏气。故D正确。
故选AD。
(3)根据理想气体的状态方程有:
可得
根据表达式可以得出选用图像呈一条倾斜的直线。
(4)根据理想气体的状态方程有:
若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是气体发生漏气,质量在不断减小。
(5)根据理想气体的状态方程有
根据表达式可以得出PV的乘积与温度成正比,由图像可知之积先变大后变小,因此温度先升高后降低。
【分析】(1)测量大直径注射器内径应该利用图2中游标卡尺的甲(内测量爪);
(2)实验时为保持注射器中气体的温度不变,推拉柱塞时应尽量缓慢,推拉柱塞时不可手握注射器;
实验中软管脱落,则封闭气体质量将发生变化,不能立即装上并继续本次实验;柱塞处涂抹润滑油的作用是封闭气体,防止漏气;
(3)根据理想气体的状态方程可以得出应该选择为坐标系;
(4)若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是气体发生漏气,质量在不断减小;
(5)PV的乘积与温度成正比,由图像可知之积先变大后变小,因此温度先升高后降低。
(1)为测量气体体积,还需利用图2中游标卡尺的甲(内测量爪)测量大直径注射器内径。
(2)AB.实验时为防止气体温度变化,推拉柱塞时应尽量缓慢,推拉柱塞时不可手握注射器。故A正确;B错误;
C.若实验中软管脱落,则封闭气体质量将发生变化,不能立即装上并继续本次实验。故C错误;
D.柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体,防止漏气的作用。故D正确。
故选AD。
(3)根据
可得
可知选用作为坐标系,绘制的图像呈一条倾斜的直线。
(4)根据
若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是气体在漏气。
(5)根据
由图像可知之积先变大后变小,因此温度先升高后降低。
1 / 1高考物理一轮复习:导体电阻率的测量
一、选择题
1.(2024高二下·西湖期中)在“探究小车速度随时间变化规律”、“探究加速度与力、质量的关系”、“验证机械能守恒定律”三个实验中,下列器材都必须要用到的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】探究加速度与力、质量的关系;验证机械能守恒定律;实验基础知识与实验误差;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】重物只有验证机械能实验用得到,测力计在探究加速度与力、质量的关系实验中用。刻度尺三个实验都需要用。
故选B。
【分析】秒表三个实验都用不到,测力计在探究加速度与力、质量的关系实验中用。
2.(2020高一下·北京期末)某学习小组的同学们准备测量一段长度约100cm的电阻丝的电阻率,需要先测量电阻丝的长度,下列工具应该选用(  )
A.程实同学文具盒里边的直尺 B.游标卡尺
C.螺旋测微器 D.实验室的直尺
【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】文具盒里边的直尺测量范围比较小,游标卡尺和螺旋测微器虽然精度较高,但是测量范围都更小,则测量电阻丝的长度用实验室的直尺即可。
故答案为:D。
【分析】利用刻度尺可以直接测量电阻丝的长度。
3.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)下列说法正确的是(  )
A.因气温变化引起刻度尺热胀冷缩,而造成的误差是偶然误差
B.多次测量求平均值可以减小系统误差
C.称体重时没脱鞋而带来的误差属于系统误差
D.正确地测量同一物体的长度,不同的人测量结果不同,这是系统误差
【答案】C
【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、因气温变化引起刻度尺热胀冷缩,而造成的误差是系统误差,故A错误.
B、多次测量求平均值可以减小偶然误差,故B错误.
C、称体重时没脱鞋而带来的误差属于系统误差,故C正确.
D、正确地测量同一物体的长度,不同的人测量结果不同,这是偶然误差,故D错误.
故选C.
【分析】系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略,或实验原理不完善而产生的.系统误差的特点是在多次重做同一实验时,误差总是同样的偏大或偏小,不会出现这几次偏大另几次偏小的情况.要减小系统误差,必须校准测量仪器,改进实验方法,设计在原理上更为完善的实验.
偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的.偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大偏小的概率相同.因此,可以多进行几次测量,求出几次测得的数值的平均值,这个平均值比一次测得的数值更接近于真实值.
4.(2024高一下·渝中期末)某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中,设计了如下所示的电路图。已知该金属丝的电阻约为,电源为蓄电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势,内阻很小。滑动变阻器阻值范围为,电流表内阻约几欧,电压表内阻约。则以下电路图中,哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】由于题干提示电源不能在大功率下长时间运行,根据
回路中的电流不能过大,所以应采用限流接法;由于待测电阻的阻值约为,与电流表内阻接近,根据“小外小,大内大”的接法口诀,则采用电流表外接法误差较小。
故选A。
【分析】利用电源电动势不能在大功率下长时间运行,则回路电流不能过大,所以滑动变阻器使用限流式接法;利用待测电阻比较小则电流表使用外接法。
5.(2024高一下·南京期末)甲乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式,丙丁两电路图分别为两种电压电流表连接方式。下列说法正确的是(  )
A.甲乙两图中待测电阻的电压可调节范围一样
B.在闭合开关前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.若采用丙图,误差是由电压表分流引起的
D.若采用丁图,电阻的测量值大于真实值
【答案】B
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】A.滑动变阻器采用分压式接法,电压电流调节范围更大,所以甲乙两图中待测电阻的电压可调节范围不一样,故A错误;
B.为了保护电路,在闭合开关测量前,甲图中滑动变阻器应打到阻值最大处,滑片P都应置于b端,乙图中滑动变阻器应打到让待测电阻短路的位置,滑片P都也应置于b端,故B正确;
C.若采用丙图,电流表采用内接法,误差是由电流表分压引起的,故C错误;
D.若采用丁图,电流表采用外接法,误差是由电压表分流引起的,使得电流表的读数大于电阻的电流,根据欧姆定律
可知电阻的测量值小于真实值,故D错误。
故选B。
【分析】滑动变阻器采用分压式接法,电压电流可以从零开始连续调节,得到更多的实验数据。
6.(2024高二上·拱墅期中)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.应选择电流表内接电路,测量值等于真实值
B.应选择电流表内接电路,测量值大于真实值
C.应选择电流表外接电路,测量值大于真实值
D.应选择电流表外接电路,测量值小于真实值
【答案】B
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】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,则说明电流表分压作用比较小,电压表的分流作用比较大,由于电流表分压作用比较小,所以电流表应该使用内接法,根据欧姆定律,由于电压表的测量值为电阻和电流表的电压之比,根据欧姆定律可知待测电阻的测量值大于真实值。故选B。
【分析】根据电流表的分压作用比较小,则电流表可以使用内接法,结合欧姆定律可以判别电阻的测量值大于真实值。
7.(2019高二上·辽宁月考)关于导体的电阻及电阻率的说法中,正确的是(  )
A.由 ,可知导体的电阻与电压成正比,与电流成反比。
B.由 可知导体的电阻与长度l、电阻率 成正比,与横截面积S成反比
C.将一根导线一分为二,则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D.将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍,则电阻丝的电阻变为原来的2倍
【答案】B
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】A. 公式 是电阻的定义式,电阻大小和导体本身有关,与电流电压无关,A不符合题意;
B. 公式 是电阻的决定式,所以导体的电阻与长度l、电阻率 成正比,与横截面积S成反比,B符合题意;
C. 将一根导线一分为二,根据 知电阻变为原来的一般,而导体的电阻率不变,C不符合题意;
D. 将一根电阻丝均匀拉长为原来2倍, 根据 知电阻变为原来的4倍,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】电阻的大小和电流、电压的大小无关;导线一分为二电阻率大小不变;利用电阻定律可以判别电阻的大小变化。
8.(伏安法测电阻+++++++++ 35)如图所示,用伏安法测电阻R0的值时,M、N接在恒压电源上,当S接a时电压表示数10V,电流表示数0.2A;当S接b时,电压表示数12V,电流表示数0.15A.下列叙述正确的是(  )
A.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为50Ω
B.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为70Ω
C.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为50Ω
D.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为70Ω
【答案】D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】解:由题意可知, = =0.2, = =0.25, > ,由此可知,电压表分流对实验影响较大,电流表应采用内接法,故S应接在b点.
而R0的测量值 = Ω=80Ω;
则真实值为R真= =66.7Ω
故选:D.
【分析】根据电表示数变化关系确定电流表的接法,然后应用欧姆定律求出电阻的测量值,应用并联电路特点与欧姆定律求出电阻真实值,根据实验电路、应用欧姆定律分析实验误差.
9.两只电阻的伏安特性曲线如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A.两电阻的阻值为大于
B.两电阻串联在电路中时,两端电压大于两端电压
C.两电阻串联在电路中时,消耗的功率小于消耗的功率
D.两电阻并联在电路中时,的电流小于的电流
【答案】C
【知识点】电阻的测量
【解析】【分析】A、I-U图线斜率的倒数为导体的电阻值,由图可得大于;错误
B、两电阻串联在电路中时,电流相等,由可知两端电压小于两端电压;错误
C、两电阻串联在电路中时,电流相等,由可知消耗的功率小于消耗的功率;正确
D、两电阻并联在电路中时,电压相等,由知的电流大于的电流;错误
故选C。
【点评】I-U图线斜率的倒数为导体的电阻值,比较两电阻大小,两电阻串联在电路中时,电流相等,两电阻并联在电路中时,电压相等。
10.(2020·通州模拟)某同学在测量金属丝电阻Rx的实验时,采用试触的方法,电路如图所示,让电压表的一端接在c点,另一端先后接到a点和b点。他发现电压表示数有明显变化,而电流表示数没有明显变化。下列说法正确的是(  )
A.电压表的另一端应接a点,Rx的测量值大于真实值
B.电压表的另一端应接b点,Rx的测量值小于真实值
C.电压表的另一端应接a点,Rx的测量值小于真实值
D.电压表的另一端应接b点,Rx的测量值大于真实值
【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】因为电压表示数有明显变化,而电流表示数没有明显变化,所以电压表分流不明显,说明电压表内阻远大于金属丝电阻的阻值,故应采用电流表外接法,故电压表的另一端接b端,由于电压表的分流使电流表示数偏大,由欧姆定律可知 的测量值小于真实值,B符合题意,A、C、D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】利用欧姆定律结合电表的影响可以判别测量值存在的误差。
11.(2018高二下·玉溪期末)在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】金属阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法,D符合题意.
故答案为:D
【分析】在测量电阻时,在测量电路中为减小误差,大电阻采用内接法,小电阻采用外接法;在控制电路中,当要求电压从0开始连续调节时采用分压接法。
12.(2019高二上·咸阳月考)如图所示,用甲、乙两种电路测RX的阻值,甲电路中伏特表和安培表的示数分别为3.0V和3.0mA,乙电路中伏特表和安培表示数分别为2.9V和4.0mA,则待测电阻RX的值应(  )
A.比1000Ω略大一些 B.比1000Ω略小一些
C.比725Ω略大一些 D.比725Ω略小一些
【答案】B
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】因电流表的示数变化大,说明了电压表的分流作用明显,所以要用电流表内接法的电路进行测量,为甲电路.用甲电路:电压表的示数是待测电阻和电流表的上的电压的和,故电压比真实值大
又U测>U真,所以R测>R真即测量值偏大,真实值比1000Ω略小一些,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电流表分压,电压表分流,结合欧姆定律分析测量值的偏差。
二、多项选择题
13.(长度的测量+++++++++++++++++++ 24)关于测量,下列说法正确的是 (  )
A.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
B.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
C.在记录测量结果时,只写数值,不写单位是毫无意义的
D.测量长度要有估计数字,估计数字的位数越多,误差就越小
【答案】A,B,C
【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、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A正确;
B、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B正确;
C、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,代表的含义不同,所以C正确;
D、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D错误.
故选:ABC
【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.
14.(2017高二上·广东期中)如图所示,两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中,总电压为U,则下列表述正确的是(  )
A.通过两段导体的电流相等
B.两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同
C.细导体两端的电压U1小于粗导体两端的电压U2
D.细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度
【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律;导体电阻率的测量
【解析】【解答】解:A、两个导体串联,电流相等.故A正确.
B、电流的微观表达式I=nevS,由题n、e、I相同,S不同,则自由电子定向移动的平均速率v不同.故B正确.
C、根据电阻定律R= 可知,细导体的电阻大于粗导体的电阻,由欧姆定律U=IR得知,I相同,则细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2.故C错误.
D、设导体的长度为L,横截面积为S.导体内的电场强度E= = = = ,I、ρ相同,则E与S成反比,所以细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度.故D正确.
故选:ABD
【分析】两段导体串联,电流相同,结合电流的微观表达式I=nevS可以看出,截面越小,速度越大,根据欧姆定律可以得到,细导体两端的电压大于粗导体两端的电压。
15.(2020高二上·黄陵期中)为了测某电阻R的阻值,分别接成如图所示的甲、乙两电路,在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA,乙电路中两表示数分别为2.9V和4mA,则待测电阻的值可能为(  )
A.比1000Ω略大一些 B.略小于1000Ω
C.比725Ω大一些 D.等于725Ω
【答案】B,C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】用试触法判断电流表内外接方法是:哪个电表的变化大就用哪个表测真实值
电压表的变化为小于电流表的变化,所以用甲图误差小一些。所以甲图真实值略小于测量值,乙图真实图比测量值大一些。
AB.根据甲图,由欧姆定律可知,待测的电阻的阻值为
因为电流表内接,电流表的分压作用,电压表测量值偏大,电阻测量值偏大,所以待测电阻的值略小于1000Ω,B符合题意,A不符合题意;
CD.根据乙图,由欧姆定律可知,待测的电阻的阻值为
因为电流表外接,电压表的分流作用,电流表测量值偏大,电阻测量值偏小,所以待测电阻的值略比725Ω大一些,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】由题中所给出的数据,判断出是电流表的示数变化更显著还是电压表的示数变化更显著;即可确定选择那一电路测量时误差更小,根据电流表的内外接法的误差主要来源分析电阻的测量值与真实值之间的关系。
16.(2019高二上·凌源月考)如图所示是用电压表 和电流表 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.Rx的测量值大于实际值
B.Rx的测量值小于实际值
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】B,D
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】由于电流表所测的是电压表与电阻的电流,因此所测电流偏大,则 Rx的测量值小于实际值,B符合题意;如果Rx为大阻值电阻,电压表所分得电流对电路影响较大,则不采用这种接法,反之Rx为小阻值电阻时应采用这种接法,则D符合题意.
故答案为:BD
【分析】利用电压表的分流可以判别测量值小于真实值;这种接法适用于测量小电阻。
17.(2024高一下·黔西月考)甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器,P是滑动变阻器的滑片,a、b是滑动变阻器的两端,Rx是待测电阻,下列说法正确的是(  )
A.乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B.在闭合开关测量前,甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C.要求电压和电流调节范围比较大时,选择图乙电路连接
D.甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
【答案】B,C
【知识点】伏安法测电阻;特殊方法测电阻
【解析】【解答】A.乙图电路中的滑动变阻器采用分压式接法,是一上两下的连接方式,故A错误;
B.在闭合开关测量前,甲图中滑动变阻器应该全部接入电路,滑片P都应置于b端,乙图中Rx两端的电压应该从零开始变化,滑片P都也应置于b端,故B正确;
C.乙图中电压和电流都可以从零开始,而甲图中电压和电流都无法调节到零,故图乙的电压和电流调节范围较大,故C正确;
D.图甲属于限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,且无法调节到零,故待测电阻上的电压无法调节到零,故D错误。
故答案为:BC。
【分析】滑动变阻器采用分压式接法,图甲属于限流式接法,滑片滑到b时,待测电阻两端的电压最小,但无法调节到零。
三、非选择题
18.(2024高二下·昆明期末)一只毫安表的表盘刻度清晰,但刻度值污损,某同学要测量其内阻和量程,除了待测毫安表之外,实验室提供的器材如下:
A.电压表(量程为)
B.滑动变阻器(最大阻值为)
C.滑动变阻器(最大阻值为)
D.电阻箱(最大阻值为)
E.电源(电动势约为)
F.开关、导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的实验电路,滑动变阻器应选用   (选填“”或“”)。
(2)请用笔画线代替导线,将图乙中电路连接完整   。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱接入电路的阻值,使毫安表指针满偏,记录此时电压表的示数和电阻箱的阻值。重复上述操作,进行多次实验,得到电压表示数和电阻箱阻值的多组数据,在坐标纸上作出图像如图丙所示,可得待测毫安表的量程为   ,内阻为   。(计算结果均保留2位有效数字)
【答案】(1)
(2)
(3)10;20
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】 (1)滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器选用阻值较小的。
(2)
实物图连接如图所示。
(3)每次实验均使电流表指针满偏,根据欧姆定律可得
图像的纵截距为
解得内阻为
【分析】(1)滑动变阻器采用分压式接法, 滑动变阻器选用阻值较小的。
(2)根据电流流向连接电路;
(3)根据欧姆定律求解电流大小,图像的斜率表示待测毫安表的量程。
(1)由图甲所示的电路图可知,滑动变阻器采用分压式接法,为了方便调节,滑动变阻器选用阻值较小的。
(2)实物图连接如图所示。
(3)[1]每次实验均使电流表指针满偏,根据欧姆定律可得
整理得
可知图像的斜率表示待测毫安表的量程,为
[2]图像的纵截距为
解得内阻为
19.(2024高一下·黔西月考)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
A.电源E:电动势3V,内阻忽略不计;
B.电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω;
C.电流表A2:量程0~300μA,内阻r2=1000Ω;
D.电压表V:量程15V,内阻约15kΩ;
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ)
G.定值电阻R3:阻值为9000Ω;
H.开关S、导线若干。
(1)出于电表的安全性及测量要求考虑,同学们选用电压表V并联在小灯泡两端测量小灯泡的电压,发现这种方法实际上不可行,其最主要的原因是   。
(2)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值,请选用合适的实验器材,在虚线框中画出完整测量Rx阻值的电路图,并在图中标明器材代号   。
(3)假设电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,电压表的读数为U,根据设计的电路图,用已知的和测得的物理量来表示Rx=   。(用字母表示)
【答案】(1)量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数
(2)
(3)
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】(1)因为电压表量程15V,电动势3V,所以不可行,因为电压表量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数。
(2)题要求用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值,所以需要量程合适的电压表和电流表。但是题中所提供的电压表V的量程为15V,比电源的电动势3V还明显大多了,所用就需要将电流表A2(量程0~300μA,内阻r2=1000Ω)与定值电阻R3(阻值为9000Ω)串联改装成量程为3V的电压表V'(内阻为10000Ω)。如果加在被测电阻(阻值约为200Ω)两端电压为电压表V'的量程3V,则流过被测电阻的电流约为15mA,故电流表A1(量程0~15mA,内阻约为100Ω)正合适。电流表A1的内阻未知,而改装电表内阻已知,需要采用外接法。由于需要多次测量不同的电压和电流,且需要调节方便,则需要选用滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω)且应接成分压式。电路设计如图所示
(3)电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,则根据串、并联电路的知识,被测电阻的阻值为
【分析】(1)电压表量程过大,导致指针偏转角度过小,无法准确读数;
(2) 在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值, 需要测量更多实验数据,故采用阻值小的电阻分压式连接;
(3)根据串、并联电路的知识,结合欧姆定律求解被测电阻的阻值。
20.(2024高二下·金牛月考)某同学想测某电阻的阻值。
(1)先用多用电表直接测量其电阻,先把选择开关调至欧姆“”挡,经过正确的操作后,发现指针偏转角度过大,根据下面有关操作,请选择合理实验步骤并按操作顺序写出:   ,最终测量结果如图1所示,则待测电阻为   。
A、将红黑表笔短接,进行欧姆调零;
B、将两表笔分别与待测电阻两端接触,并读数;
C、将选择开关置于档;
D、将选择开关置于档;
(2)该同学想更准确地测出其电阻,他从实验室找到如下器材:
待测电阻
电压表量程、内阻
电流表量程、内阻
电流表量程、内阻
滑动变阻器
滑动变阻器
电阻箱
电源电动势、内阻不计、开关,导线若干
该同学分析实验器材、发现电压表的量程太小,需将该电压表改装成量程的电压表,应   填“串联”或“并联”电阻箱,并将的阻值调为   ;
实验时,为了减小实验误差,且要求电表的示数从零开始调节,请将设计的电路画在图虚线框中,并标出所选用的相应的器材符号   ;
忽略偶然误差对结果的影响,由此测得的阻值   真实阻值填“>”、“=”、“<”。
【答案】(1)CAB;150
(2)串联;600;;=
【知识点】伏安法测电阻;练习使用多用电表
【解析】【解答】(1)欧姆表使用顺序为先把选择开关调至欧姆“”挡,经过正确的操作后,发现指针偏转角度过大,即所选挡位过大,应换至更小挡,即将选择开关置于档;再将红黑表笔短接,进行欧姆调零;将两表笔分别与待测电阻两端接触,并读数;
故顺序为:CAB。
则待测电阻为15×10Ω=150Ω
(2)a. 将该电压表改装成量程的电压表,需要分压,应串联电阻箱,串联的电阻箱阻值为
b. 要求电表的示数从零开始调节,则滑动变阻器采用分压式接法,滑动变阻器选择小量程的R1,电路中的最大电流为
故电流表选择A2,由于电压表内阻已知,故电流表采用内接法,可规避电流表内阻的影响。故电路图如下所示
c.由于电压表内阻已知,可根据串并联规律确定通过待测电阻的实际电流,故测得的阻值与真实值相等。
【分析】熟练掌握多用电表欧姆挡的使用方法和操作步骤及注意事项。熟练掌握电表改装的原理及计算方法。电表的示数从零开始调节,则滑动变阻器采用分压式接法,根据电路中电流的最大值确定电流表的量程,设计的电路图应尽可能的使测量值准确,减少实验的误差。
21.(2024高二下·丰城月考) 用伏安法测电阻的阻值,连接了甲、乙两种电路,两电路中的电压表、电流表相同,两电路两端所加电压相同。先用甲图电路测量,电流表示数为、电压表示数为;再换用乙图电路测量,电流表示数为、电压表示数为。实验发现,由甲图换用乙图电路测电阻,电流表比电压表示数变化更明显,则   ,   (均填“>”“=”或“<”),用   (填“甲”或“乙”)图电路测电阻误差更小。
【答案】>;<;乙
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】电路两端电压相等,由于电流表分压作用,有
由于电压表的分流作用,有
由此可得
由甲图换用乙图电路测电阻,电流表示数变化更明显,说明电压表分流作用明显,则待测电阻为大电阻,电流表应采用内接法,则用乙图电路测电阻误差更小。故答案为:
【分析】 利用伏安法测电阻,注意电流表的分压与电压表的分流作用导致的电压与电流的变化情况,结合欧姆定律进行比较。
22.(2024·湖南)某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律,搭建了如图(a)所示的装置。电阻测量原理如图(b)所示,E 是电源,V 为电压表,A 为电流表。
⑴保持玻璃管内压强为 1 个标准大气压,电流表示数为 100mA,电压表量程为 3V,表盘如图(c)所示,示数为   V,此时金属丝阻值的测量值 R 为   Ω(保留 3位有效数字);
⑵打开抽气泵,降低玻璃管内气压 p,保持电流 I 不变,读出电压表示数 U,计算出对应的金属丝阻值;
⑶根据测量数据绘制 R-p 关系图线,如图(d)所示;
⑷如果玻璃管内气压是 0.5 个标准大气压,保持电流为 100mA,电压表指针应该在图(c)指针位置的   侧(填“左”或“右”);
⑸若电压表是非理想电压表,则金属丝电阻的测量值   真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】1.23;12.3;右侧;小于
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】 (1)电压表量程为0~3V,其分度值为0.1V,读数需估读到分度值下一位,电压表示数为1.23V。
根据欧姆定律可得金属丝阻值的测量值为:
(4)当玻璃管内气压是0.5个标准大气压时,相比1个标准大气压,玻璃管内气压降低了,根据R-p关系图线可知电阻阻值R增大了,电流不变,根据欧姆定律可得电压表示数增大,指针应该在图(c)指针位置的右侧。
(5)若电压表是非理想电压表,由于采用的是电流表外接法测量的电阻值,存在电压表分流的影响,所以电流测量值偏大,根据欧姆定律,可知金属丝电阻的测量值小于真实值。
故答案为:(1)1.23;12.3;(4)右;(5)小于
【分析】 (1)根据电压表的量程确定分度值,判断读数需要估读的位数,然后进行读数。根据欧姆定律求解金属丝阻值的测量值。
(4)玻璃管内的气压较之前降低了,根据R-p关系图线判断电阻阻值的变化,根据欧姆定律判断电压表示数的变化。
(5)根据采用的是电流表外接法测量的电阻值,确定误差产生的原因,根据欧姆定律判断金属丝电阻的测量值与真实值的关系。
23.(2022·和平模拟)在学校社团活动中,某实验小组欲将一只量程为的微安表头G改装为量程为0~15V的电压表,首先利用如图所示的电路测量微安表的内阻,可供选择的实验器材有:
A.待改装的微安表头G(量程为,内阻约为几百欧姆)
B.微安表(量程为)
C.滑动变阻器()
D.滑动变阻器()
E.电阻箱()
F.电源E(电动势约为9V)
G.开关、导线若干
(1)为顺利完成实验,变阻器1应选择   ,变阻器2应选择   (填器材前序号);
(2)实验时,除了微安表的示数和微安表G的示数,还需要记录的数据是   ;
(3)改装完成后,实验小组利用电流表A和改装后的电压表V,用伏安法测量某未知电阻的阻值,测量时电流表的示数为0.2A,改装的电压表指针指在原处,则该电阻的测量值为   。
【答案】(1)D;E
(2)变阻器2的阻值
(3)60
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】(1)在该实验中,首先要闭合S1,断开S2,调节变阻器1使得,电流计G1和G2偏转到满刻度的以上(设为I1),然后闭合S2,保持变阻器1的电阻不变,调节变阻器2,使得电流计G读数为I2,则通过变阻器2的电流为I1-I2,通过变阻器2的阻值以及电流关系可求解电流G的内阻;则认为当闭合S2时,电路中的电流I1保持不变,这就需要变阻器1的阻值较大,因不需要读出变阻器1的阻值,则变阻器1可选择阻值较大的D;变阻器2必须要用电阻箱,故答案为:E;
(2)由上述分析可知,实验时,除了微安表的示数和微安表G的示数,还需要记录的数据是变阻器2的阻值;
(3)将满偏电流为250μA的电流计改装为15V量程的电压表,当电流计读数为200μA时,对应的电压值为12V,则待测电阻阻值为
【分析】 (1)由实验原理选择合适的电学仪器:
(2)根据实验原理及目的分析出还需要记录的数据:
(3)根据欧姆定律和电路结构求出电阻的测量值。
24.(2024高二下·川汇期末)在精确测量一定值电阻的阻值时,除滑动变阻器、电键、导线若干外,实验室有下列器材可供选择:
a.电源E(电动势为3V,内阻较小)
b.电压表V(量程3V,内阻约)
c.电流表(量程25mA,内阻为)
d.电流表(量程250mA,内阻约)
e.定值电阻(阻值为)
完成下列问题:
(1)用如图所示的电路粗测时,S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于   。
A.最左端 B.最右端 C.正中间
(2)图中,当电流表的示数为时,电压表V的示数为,则的真实值最接近   。
A. B. C. D.
(3)为更精确地测量的阻值,下列电路中最佳的选择是   。
A. B. C. D.
【答案】A;B;C
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最左端,这样闭合的瞬间,上的电压为零,然后移动滑片,电压逐渐增大。
(2)由欧姆定律可得
代入数据
故答案为:B。
(3)因为电流表的内阻已知为,同时为了使两个表的指针同时实现较大幅度的偏转,由于电压表示数量程为3V,则可得出连接电流表的支路需再串联电阻,这样才能减小或避免测量阻值的系统误差和偶然误差,能满足要求的只有C。
【分析】(1)闭合开关前,滑动变阻器需接入最大阻值;
(2)根据欧姆定律代入数据求解;
(3)实验时电表指针需偏转较大,且电流表电阻已知,根据欧姆定律结合并联得出结论。
25.(2024高二下·川汇期末)某同学在“测定金属丝电阻率”的实验中
(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为L=   mm
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径D=   mm
(3)用电流表测金属丝的电流(量程0~0.6A)时读数如图所示,则电流表的读数为   A。
【答案】102.30;4.950;0.16
【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)游标卡尺是20分度的,游标卡尺的精度是0.05mm,由图示游标卡尺可知,金属丝的长度
L=102mm+6×0.05mm=102.30mm
(2)由图示螺旋测微器可知,金属丝的直径
D=4.5mm+45.0×0.01mm=4.950mm
(3)由于电流表量程0~0.6A,由图示电流表表盘可知,其分度值为0.02A,示数为0.16A。
【分析】(1)游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺示数;
(2)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数;
(3)根据电流表量程,结合分度值示数求解。
26.(2024高二下·抚州期末)某实验小组用如图1所示的实验装置,探究一定质量的气体在温度不变时,其压强p和体积V的关系。推动注射器的活塞改变气体的体积V,利用压强传感器直接在计算机上获取对应的压强数据p。
(1)为测量气体体积,还需利用图2中游标卡尺的   (选填“甲”、“乙”或"丙”)测量大直径注射器内径;
(2)实验中下列说法正确的是___________;
A.推拉柱塞时应尽量缓慢
B.推拉柱塞时可手握注射器
C.若实验中软管脱落,可立即装上并继续本次实验
D.柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体,防止漏气的作用
(3)若要研究p、V之间的关系,使绘制的图像呈一条倾斜的直线,应选用   (选填“”或“”)作为坐标系;
(4)若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是   ;
(5)某同学实验中操作不规范,得到了如图所示的图像,究其原因,是实验中气体温度发生了怎样的变化___________。
A.一直降低 B.先升高后降低
C.先降低后升高 D.一直升高
【答案】(1)甲
(2)A;D
(3)
(4)气体在漏气
(5)B
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;理想气体与理想气体的状态方程;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解析】(1)测量大直径注射器内径应该利用图2中游标卡尺的甲(内测量爪)。
(2)AB.实验时为保持注射器中气体的温度不变,推拉柱塞时应尽量缓慢,推拉柱塞时不可手握注射器。故A正确;B错误;
C.本实验中应该保持气体的质量不变,若实验中软管脱落,则封闭气体质量将发生变化,不能立即装上并继续本次实验。故C错误;
D.柱塞处涂抹润滑油的作用是封闭气体,防止漏气。故D正确。
故选AD。
(3)根据理想气体的状态方程有:
可得
根据表达式可以得出选用图像呈一条倾斜的直线。
(4)根据理想气体的状态方程有:
若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是气体发生漏气,质量在不断减小。
(5)根据理想气体的状态方程有
根据表达式可以得出PV的乘积与温度成正比,由图像可知之积先变大后变小,因此温度先升高后降低。
【分析】(1)测量大直径注射器内径应该利用图2中游标卡尺的甲(内测量爪);
(2)实验时为保持注射器中气体的温度不变,推拉柱塞时应尽量缓慢,推拉柱塞时不可手握注射器;
实验中软管脱落,则封闭气体质量将发生变化,不能立即装上并继续本次实验;柱塞处涂抹润滑油的作用是封闭气体,防止漏气;
(3)根据理想气体的状态方程可以得出应该选择为坐标系;
(4)若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是气体发生漏气,质量在不断减小;
(5)PV的乘积与温度成正比,由图像可知之积先变大后变小,因此温度先升高后降低。
(1)为测量气体体积,还需利用图2中游标卡尺的甲(内测量爪)测量大直径注射器内径。
(2)AB.实验时为防止气体温度变化,推拉柱塞时应尽量缓慢,推拉柱塞时不可手握注射器。故A正确;B错误;
C.若实验中软管脱落,则封闭气体质量将发生变化,不能立即装上并继续本次实验。故C错误;
D.柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体,防止漏气的作用。故D正确。
故选AD。
(3)根据
可得
可知选用作为坐标系,绘制的图像呈一条倾斜的直线。
(4)根据
若环境温度保持不变,操作规范,分析数据时发现的乘积逐渐减小,产生该现象的主要原因是气体在漏气。
(5)根据
由图像可知之积先变大后变小,因此温度先升高后降低。
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