11.3.《实验:导体电阻率的测量》 筑基提能同步练习 高中物理必修第三册(人教版2019)
一、筑基培根——建立物理观念
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高二上·鄂州期中)一同学在某次实验中测量一物体长度,记录结果为11.75mm,则该同学所使用的测量工具可能为( )
A.10分度的游标卡尺 B.20分度的游标卡尺
C.50分度的游标卡尺 D.螺旋测微器
【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】10分度游标卡尺不用估读,精确度为0.1mm, 50分度的游标卡尺精确度为0.02mm, 螺旋测微器精确度估读一位,精确度为0.001mm,而记录结果11.75mm精确度不是0.1 mm也不是0.001mm,如果精确度是0.02mm则读数末尾不会是0.05mm,所以只有20的游标卡尺精确度为0.05mm是可能的.
故答案为:B。
【分析】游标卡尺10分度精确度为0.1mm,50分度精确度为0.02mm,20分度精确度为0.05mm,所以是20分度的。
3.(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.
4.(2020高一下·北京期末)杨光同学用螺旋测微器测得该材料的直径如图所示,示数为D=__________mm(注意第一根半刻度线已经露出)。( )
A.0.4200 B.1.420 C.0.92 D.0.920
【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】示数为D=0.5mm+0.01mm×42.0=0.920mm。
故答案为:D。
【分析】利用游标卡尺结构可以读出对应的读数。
5.(2023高二上·朝阳期末)某同学用游标卡尺测量一个圆柱形导体的长度,游标尺上有10等分刻度,测量示数如图甲所示;用螺旋测微器测量该导体的直径,测量示数如图乙所示。下列选项中正确表示读数结果的是( )
A.甲乙 B.甲乙
C.甲乙 D.甲乙
【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】游标卡尺为10等分度,则由主尺和游标尺读数可知 ,螺旋测微器测量导体的直径为 ,由于读数造成的偶然误差的存在,3.275mm~3.279mm皆可。
故答案为:D。
【分析】利用游标卡尺的结构和精度可以读出对应的读数;利用螺旋测微器的结构和精度可以读出对应的读数。
6.(2023高二上·北京市月考)在用伏安法测电阻时,若电流表的内阻为1 Ω,电压表的内阻为5000 Ω,Rx约为10 Ω,则图甲、乙两个电路中哪个测量结果较为准确?该电路的系统误差使得测量值比真实值偏大还是偏小?( )
A.甲电路,偏大 B.甲电路,偏小
C.乙电路,偏大 D.乙电路,偏小
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】甲图为电流表的外接法,电流表测量的电流偏大,导致电阻的测量值偏小;图乙为电流表的内接法,电压表测量的电压值偏大,导致电阻的测量值偏大,待测电阻为10Ω,阻值较小,电压表的分流作用影响较小,故选择电流表的外接法,测量值比实际值偏小,B正确。
故答案为:B
【分析】甲图为电流表的外接法,电流表测量的电流偏大,导致电阻的测量值偏小;图乙为电流表的内接法,电压表测量的电压值偏大,导致电阻的测量值偏大。测量大电阻时选择内接法,测量小电阻时选择外接法。
7.(2022高二上·绥棱月考)图甲、乙都是测量灯泡电阻的电路图,下列说法正确的是( )
A.在测灯泡电阻R时,图甲的接法叫电流表内接法,图乙的接法叫电流表外接法
B.图甲中,图乙中
C.图甲中误差由电压表分流引起,此法测较大电阻好
D.图乙中误差由电流表分压引起,此法测较大电阻好
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】A.在测灯泡电阻R时,题图甲的接法叫电流表外接法,题图乙的接法叫电流表内接法,A不符合题意;
BCD.图甲中由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R= 可知R测R真,待测电阻阻值越大,电流表的分压越小,误差越小,因此这种接法适用于测大电阻,BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】图甲为电流表外接法,图乙为电流表内接法;外接法测量电阻时,电阻的测量值小于真实值;而内接法会导致电阻的测量值大于真实值;外接法误差来源于电压表分流,内接法的误差来源于电流表分压。
8.(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。
二、能力发展——科学探究与思维
9.(2019高二上·吉林月考)关于伏安法测电阻实验的下列说法正确的是( )
A.伏安法测电阻时,若安培表外接,则测量值偏小
B.伏安法测大电阻时,应该采用安培表内接法
C.为了减小安培表内接法测电阻的误差,在量程满足要求时应该选电流表内阻小的测量
D.为了减小安培表内接法测电阻的误差,在量程满足要求时应该选电压表内阻大的测量
【答案】A,B,C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】A.伏安法测电阻时,若安培表外接法测量电阻时,由于伏特表内阻的分流使电流表示数变大,根据 可知测得的电阻值偏小,A符合题意;
B.采用安培表内接法误差自于电流表的分压,所以当电阻远大于安培表内阻时使用该接法,误差小,B符合题意;
CD.安培表内接法测电阻,误差自于安培表的分压,为了减小的误差,所以当安培表内阻远小于待测电阻时,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:ABC。
【分析】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;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。
10.(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。
11.(2021高二上·芜湖期中)如图所示电路中,已知 , ,理想电压表示数为2V ,理想电流表示数为 ,下列说法正确的是( )
A.R3的阻值为12Ω B.R3的阻值为10Ω
C.AC两端的电压为4.4V D.AC两端的电压为2.4V
【答案】A,C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】AB.通过 的电流为
通过 的电流为
由于 是并联关系,由并联电路的特点可知,R3的阻值为12Ω,所以A符合题意;B不符合题意;
CD.根据串并联电路的特点可知,AC两端的电压为
所以C符合题意;D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】利用欧姆定律可以求出通过R1的电流大小,结合并联电路的特点可以求出R3的阻值大小;利用欧姆定律可以求出AC端电压的大小。
12.(2019高二上·咸阳期中)“测量金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中正确的是( )
A.电流表采用外接法,将会使ρ测<ρ真
B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差
C.由ρ= 可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差
D.由ρ= 可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量
【答案】A,C,D
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】电流表采用外接法,则电阻的测量值偏小,根据 可知,将会使ρ测<ρ真,A符合题意;电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分流的减小而引起测量误差,B不符合题意;由ρ= 可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差,C符合题意;由ρ= 可知,因电阻率与直径的平方成正比,可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量,D符合题意;
故答案为:ACD.
【分析】电流表外接会使电压表分流所以导致被测电阻偏小电阻率偏小;利用电阻定律结合欧姆定律可以求出电阻率的表达式。
三、科学本质——质疑交流与创新
13.(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
14.(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。
15.(2024高二下·麒麟期末)物理小组的同学在实验室测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率,根据实验室老师提供的器材,他们设计了如图所示的电路,实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径,求出平均值D;若螺旋测微器某次测量结果如图丙所示,其示数为 mm。
(2)根据电路图甲,连接实物图乙,请帮助他们把电路图补充完整。
(3)调节电阻丝上导电夹P的位置,用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x;闭合开关S,记录电压表示数U、电流表示数I;
(4)改变电阻丝上的导电夹P的位置,重复步骤(3),记录多组x、U、I的值。
(5)根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丁所示,若图线斜率为k,则电阻丝的电阻率 (用已知和测量出的物理量的符号表示);电流表内阻对电阻率的测量误差 (选填“有”或“没有”)影响。
【答案】3.277;;;没有
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)根据螺旋测微器读数规则可知
;
(2)根据电路图连接实物图,
(5)根据电阻定律
根据欧姆定律可知
解得
电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
【分析】(1)螺旋测微器读数等于固定刻度加上可动刻度读数;
(2)根据电流流向依次连接各个用电器;
(5)根据电阻定律以及欧姆定律表达式求解电阻率,根据电阻率表达式可知电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
1 / 111.3.《实验:导体电阻率的测量》 筑基提能同步练习 高中物理必修第三册(人教版2019)
一、筑基培根——建立物理观念
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高二上·鄂州期中)一同学在某次实验中测量一物体长度,记录结果为11.75mm,则该同学所使用的测量工具可能为( )
A.10分度的游标卡尺 B.20分度的游标卡尺
C.50分度的游标卡尺 D.螺旋测微器
3.(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
4.(2020高一下·北京期末)杨光同学用螺旋测微器测得该材料的直径如图所示,示数为D=__________mm(注意第一根半刻度线已经露出)。( )
A.0.4200 B.1.420 C.0.92 D.0.920
5.(2023高二上·朝阳期末)某同学用游标卡尺测量一个圆柱形导体的长度,游标尺上有10等分刻度,测量示数如图甲所示;用螺旋测微器测量该导体的直径,测量示数如图乙所示。下列选项中正确表示读数结果的是( )
A.甲乙 B.甲乙
C.甲乙 D.甲乙
6.(2023高二上·北京市月考)在用伏安法测电阻时,若电流表的内阻为1 Ω,电压表的内阻为5000 Ω,Rx约为10 Ω,则图甲、乙两个电路中哪个测量结果较为准确?该电路的系统误差使得测量值比真实值偏大还是偏小?( )
A.甲电路,偏大 B.甲电路,偏小
C.乙电路,偏大 D.乙电路,偏小
7.(2022高二上·绥棱月考)图甲、乙都是测量灯泡电阻的电路图,下列说法正确的是( )
A.在测灯泡电阻R时,图甲的接法叫电流表内接法,图乙的接法叫电流表外接法
B.图甲中,图乙中
C.图甲中误差由电压表分流引起,此法测较大电阻好
D.图乙中误差由电流表分压引起,此法测较大电阻好
8.(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.
二、能力发展——科学探究与思维
9.(2019高二上·吉林月考)关于伏安法测电阻实验的下列说法正确的是( )
A.伏安法测电阻时,若安培表外接,则测量值偏小
B.伏安法测大电阻时,应该采用安培表内接法
C.为了减小安培表内接法测电阻的误差,在量程满足要求时应该选电流表内阻小的测量
D.为了减小安培表内接法测电阻的误差,在量程满足要求时应该选电压表内阻大的测量
10.(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.
11.(2021高二上·芜湖期中)如图所示电路中,已知 , ,理想电压表示数为2V ,理想电流表示数为 ,下列说法正确的是( )
A.R3的阻值为12Ω B.R3的阻值为10Ω
C.AC两端的电压为4.4V D.AC两端的电压为2.4V
12.(2019高二上·咸阳期中)“测量金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中正确的是( )
A.电流表采用外接法,将会使ρ测<ρ真
B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差
C.由ρ= 可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差
D.由ρ= 可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量
三、科学本质——质疑交流与创新
13.(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)
14.(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)
15.(2024高二下·麒麟期末)物理小组的同学在实验室测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率,根据实验室老师提供的器材,他们设计了如图所示的电路,实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径,求出平均值D;若螺旋测微器某次测量结果如图丙所示,其示数为 mm。
(2)根据电路图甲,连接实物图乙,请帮助他们把电路图补充完整。
(3)调节电阻丝上导电夹P的位置,用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x;闭合开关S,记录电压表示数U、电流表示数I;
(4)改变电阻丝上的导电夹P的位置,重复步骤(3),记录多组x、U、I的值。
(5)根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丁所示,若图线斜率为k,则电阻丝的电阻率 (用已知和测量出的物理量的符号表示);电流表内阻对电阻率的测量误差 (选填“有”或“没有”)影响。
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】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】10分度游标卡尺不用估读,精确度为0.1mm, 50分度的游标卡尺精确度为0.02mm, 螺旋测微器精确度估读一位,精确度为0.001mm,而记录结果11.75mm精确度不是0.1 mm也不是0.001mm,如果精确度是0.02mm则读数末尾不会是0.05mm,所以只有20的游标卡尺精确度为0.05mm是可能的.
故答案为:B。
【分析】游标卡尺10分度精确度为0.1mm,50分度精确度为0.02mm,20分度精确度为0.05mm,所以是20分度的。
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: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.
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】示数为D=0.5mm+0.01mm×42.0=0.920mm。
故答案为:D。
【分析】利用游标卡尺结构可以读出对应的读数。
5.【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】游标卡尺为10等分度,则由主尺和游标尺读数可知 ,螺旋测微器测量导体的直径为 ,由于读数造成的偶然误差的存在,3.275mm~3.279mm皆可。
故答案为:D。
【分析】利用游标卡尺的结构和精度可以读出对应的读数;利用螺旋测微器的结构和精度可以读出对应的读数。
6.【答案】B
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】甲图为电流表的外接法,电流表测量的电流偏大,导致电阻的测量值偏小;图乙为电流表的内接法,电压表测量的电压值偏大,导致电阻的测量值偏大,待测电阻为10Ω,阻值较小,电压表的分流作用影响较小,故选择电流表的外接法,测量值比实际值偏小,B正确。
故答案为:B
【分析】甲图为电流表的外接法,电流表测量的电流偏大,导致电阻的测量值偏小;图乙为电流表的内接法,电压表测量的电压值偏大,导致电阻的测量值偏大。测量大电阻时选择内接法,测量小电阻时选择外接法。
7.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻
【解析】【解答】A.在测灯泡电阻R时,题图甲的接法叫电流表外接法,题图乙的接法叫电流表内接法,A不符合题意;
BCD.图甲中由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R= 可知R测R真,待测电阻阻值越大,电流表的分压越小,误差越小,因此这种接法适用于测大电阻,BC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】图甲为电流表外接法,图乙为电流表内接法;外接法测量电阻时,电阻的测量值小于真实值;而内接法会导致电阻的测量值大于真实值;外接法误差来源于电压表分流,内接法的误差来源于电流表分压。
8.【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。
9.【答案】A,B,C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】A.伏安法测电阻时,若安培表外接法测量电阻时,由于伏特表内阻的分流使电流表示数变大,根据 可知测得的电阻值偏小,A符合题意;
B.采用安培表内接法误差自于电流表的分压,所以当电阻远大于安培表内阻时使用该接法,误差小,B符合题意;
CD.安培表内接法测电阻,误差自于安培表的分压,为了减小的误差,所以当安培表内阻远小于待测电阻时,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:ABC。
【分析】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;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。
10.【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。
11.【答案】A,C
【知识点】电阻的测量
【解析】【解答】AB.通过 的电流为
通过 的电流为
由于 是并联关系,由并联电路的特点可知,R3的阻值为12Ω,所以A符合题意;B不符合题意;
CD.根据串并联电路的特点可知,AC两端的电压为
所以C符合题意;D不符合题意;
故答案为:AC。
【分析】利用欧姆定律可以求出通过R1的电流大小,结合并联电路的特点可以求出R3的阻值大小;利用欧姆定律可以求出AC端电压的大小。
12.【答案】A,C,D
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】电流表采用外接法,则电阻的测量值偏小,根据 可知,将会使ρ测<ρ真,A符合题意;电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分流的减小而引起测量误差,B不符合题意;由ρ= 可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差,C符合题意;由ρ= 可知,因电阻率与直径的平方成正比,可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量,D符合题意;
故答案为:ACD.
【分析】电流表外接会使电压表分流所以导致被测电阻偏小电阻率偏小;利用电阻定律结合欧姆定律可以求出电阻率的表达式。
13.【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
14.【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。
15.【答案】3.277;;;没有
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)根据螺旋测微器读数规则可知
;
(2)根据电路图连接实物图,
(5)根据电阻定律
根据欧姆定律可知
解得
电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
【分析】(1)螺旋测微器读数等于固定刻度加上可动刻度读数;
(2)根据电流流向依次连接各个用电器;
(5)根据电阻定律以及欧姆定律表达式求解电阻率,根据电阻率表达式可知电流表内阻对电阻率的测量没有影响。
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