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文檔簡介

1、電學實驗測定金屬的電阻率1.在 “測定金屬的電阻率 ”的實驗中,所測金屬絲的電阻大約為 5 ,先用伏安法測出該金屬絲的電阻 ,然后根據電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。用米尺測出該金屬絲的長度L,用螺旋測微器測量該金屬絲直徑時的刻度位置如圖所示。(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為 _mm 。(2)實驗時,取來兩節新的干電池、開關、若干導線和下列器材:A電壓表 03 V,內阻 10 kB電壓表 015 V,內阻 50 kC電流表 00.6A,內阻 0.05D電流表 03 A,內阻 0.01E滑動變阻器, 010F滑動變阻器, 0100 要較 準確地測 出該金 屬絲的 電阻值, 電壓表 應選 _ ,電

2、 流表應 選_,滑動變阻器選 _(填序號 )。 實驗中,某同學的實物接線如圖所示,請指出該實物接線中的兩處明顯錯誤。錯誤 l:_ ;錯誤 2:_。2.為了測量某根金屬絲的電阻率,根據電阻定律需要測量長為 L 的金屬絲的直徑 D.電阻 R。某同學進行如下幾步進行測量:(1)直徑測量:該同學把金屬絲放于螺旋測微器兩測量桿間,測量結果如圖,由圖可知,該金屬絲的直徑 d= 。(2)歐姆表粗測電阻,他先選擇歐姆× 10 檔,測量結果如圖所示,為了使讀數更精確些,還需進行的步驟是 。A.換為× 1 檔,重新測量 B. 換為× 100 檔,重新測量C.換為× 1 檔,

3、先歐姆調零再測量 D. 換為× 100 檔,先歐姆調零再測量(3)伏安法測電阻, 實驗室提供的滑變阻值為 020 ,電流表 00.6A(內阻約 0.5 ),電壓表 03 V(內阻約 5k ),為了測量電阻誤差較小, 且電路便于調節, 下列備選電路中,應該選擇 。3.在測定金屬電阻率的實驗中,某同學連接電路如圖( a)所示閉合開關后,發現電路有故障(已知電源、電表和導線均完好,電源電動勢為 E):(1)若電流表示數為零、電壓表示數為 E,則發生故障的是 斷路(填 “待測金屬絲 ”、“滑動變阻器 ”或 “開關 ”)(2)實驗中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖( b)所示,其示數 D= m

4、m4.測得接入電路的金屬絲的長度為 L,金屬絲的直徑 d,已知其電阻大約為 25(1)在用伏安法準確測其電阻時,有下列器材供選擇,除必選電源(電動勢 1.5V,內阻很小)、導線、開關外,電流表應選 ,電壓表應選 ,滑動變阻器應選 。(填代號 )并將設計好的測量電路原理圖畫在方框內。A1 電流表 (量程 40mA,內阻約 0.5)A2 電流表 (量程 10mA,內阻約 0.6)V1 電壓表 (量程 6V,內阻約 30k)V2 電壓表 (量程 1.2V,內阻約的 20k)R1 滑動變阻器 (范圍 0-10)R2 滑動變阻器 (范圍 0-2k)(2)若電壓表、電流表讀數用 U、I 表示,用上述測得的

5、物理量計算金屬絲的電阻率的表示式為 = 。(全部用上述字母表示)5.某同學測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻。 分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數如圖 (a)和如圖 (b)所示,長度為 _cm,直徑為 _mm。按如圖 (c)連接電路后,實驗操作如下:5 6 cm45圓柱體1S24035R220 50 10(a) (b)302520R1(c)S1E rA(a)將滑動變阻器 R1 的阻值置于最 _處(填“大”或 “小”;) 將 S2 撥向接點 1,閉合 S1,調節 R1,使電流表示數為 I0;(b)將電阻箱 R2 的阻值調至最 _(填“大 ”或“小”

6、,) S2 撥向接點 2;保持 R1 不變,調節R2,使電流表示數仍為 I0,此時 R2 阻值為 1280 ;由此可知,圓柱體的電阻為 _。描繪小電珠的伏安特性曲線134(2)在“描繪小電珠伏安特性曲線”的實驗中,被測的小電珠為 “4V,2 W”。實驗室只有以下可供選擇的實驗器材:電壓表 V1(量程 6 V ,內阻約 20 k )電壓表 V2(量程 3 V ,內阻約 10 k )電流表 A(量程 0.6 A ,內阻約 1 )變阻器 R1(010 ,1.0 A)變阻器 R2(0200 ,0.6 A )電源 E(6V)開關 S 及導線若干 實驗中要求測定小電珠在 0.4V4.0 V 的范圍內,不同

7、電壓 U 時流經它的電流值 I ,作出伏安特性曲線。為了順利完成實驗,實驗電路中應采用 _(分壓、限流)法供電,變阻器選用 _(填字母代號,下同) ,電壓表選 _;請將左下圖的實物圖連接成實驗所需的電路, 并使變阻器接入電路的阻值有比較恰當的值:U /V5.00V A4.003.002.001.00 I/A0 某同學在實驗中讀取了如下表的實驗數據, 且在右上圖 IU 坐標圖中標出了相應的數據點。 請你在此坐標圖中幫該同學標出縱坐標的標度; 畫出其伏安特性曲線; 求出小電珠兩端電壓為 3.5V 時,其阻值 R= (取兩位有效數字) 。U /V 0.40 0.80 1.20 1.40 1.80 2

8、.40 2.80 3.20 3.60 4.00I /A 0.092 0.150 0.235 0.270 0.340 0.390 0.422 0.441 0.475 0.4962 34(18 分)(1)有一只標值為 “2.5 V,× W”的小燈泡,其額定功率的標值已模糊不清某同學想通過描繪燈絲伏安特性曲線來測定該燈泡的額定功率已知小燈泡的燈絲電阻約為 5 ,請先在圖甲中補全用伏安法測量燈絲電阻的電路圖,再選擇電流表( 00.6A ;03A )、電壓表( 03V ;015V )的合適量程,并按圖甲連接方式將圖乙中的實物連成完整的電路開關 S 閉合之前,將圖乙中滑動變阻器的滑片應置于 (選

9、填 “A端”、“B端”或“AB正中間 ”)該同學通過實驗作出的燈絲伏安特性曲線如上圖丙所示,則小燈泡的額定功率為 W。3 在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中,所用器材有:小電珠( 2.5V,0.6W ),滑動變阻器,多用電表,電流表,學生電源,開關,導線若干。 粗測小電珠的電阻, 應選擇多用電表 _倍率的電阻檔 (請填寫 “× 1”、“ × 10”或“× 100”);調零后, 將表筆分別與小電珠的兩極連接, 示數如圖 16,結果為 _ 。500100 2001KV00025 1510 5304050100 150 20 305010 4 620.501.51 2

10、A V2004082.5250500 500 100 501 K 200403000 5 0 0 V 05000 V2500 VOFF100101mA2 552004082 5250500紅000.2 0.4 1 2A0.63黑0.6 3圖16AVPa b電源S圖 18E圖17 實驗中使用多用電表測量電壓,請根據實驗原理圖 17 完成實物圖 18 中的連線。 開關閉合前, 應將滑動變阻器的滑片 P 置于_端。為使小電珠亮度增加,P 應由中點向 _端滑動。 下表為電壓等間隔變化測得的數據,為了獲得更準確的實驗圖象,必須在相鄰數據點_間多測幾組數據(請填寫“ ab” “bc” “cd” “de”或

11、“ ef”)數據點 a b c d e fU/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50I/A 0.000 0.122 0.156 0.185 0.216 0.244練習使用多用電表1 34、(10 分)如圖 (1)所示的實驗電路(1)某同學用多用表的歐姆檔粗測 “2.5V 0.6W”小電珠的電阻,則必須將開關 斷開該同學把多用電表選擇開關旋轉到 “× 10擋”,發現表頭指針偏轉很大,則該同學應 ;進行歐姆調零后,將紅、黑表筆分別與小電珠兩極相接觸,測得小電珠的阻值如圖 (2)所示,其讀數為 (2)要測量小電珠兩端的電壓, 則要將選擇開關置于直流電壓檔, 閉合開關

12、 (3)為了測量小電珠的電流,應將選擇開關置于直流電流檔,閉合開關 S1,斷開開關S2,然后將紅、黑表筆分別接 S2 的 (選填 “左、右接線柱 ”、 “右、左接線柱 ”)紅L黑RS2 S1E(1) (2)2 34(2)將“小電珠 L、滑動變阻器、多用電表、電流表、直流穩壓電源、開關和導線若干”連成如圖 1 所示的電路,進行“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實驗Va Ab LP左 右1k100 10 12.5d c10010圖 110 1S50250mA5002.5 10 50 250 500圖 2閉合開關前,應將滑動變阻器的 滑片 P 置于_端(填 “左 ”或 “右 ”)用多用電表電壓檔測量 L

13、 電壓時,紅表筆應接圖 1 中的_點(填 “a”或 “b”)正確連線后, 閉合開關, 發現不論怎么調節滑動變阻器的滑片, 多用電表指針均不偏轉將兩表筆改接到圖 1 電路的 a、c 兩點,電表指針仍不偏轉;改接 a、d 兩點時,電表指針偏轉如圖 2 所示, 其示數為 V ;可判定故障為 d、c 間電路 (填“斷路 ”或“短路 ”)甲乙兩位同學用完多用電表后,分別把選擇開關放在圖 3 所示位置則 的習慣好1k 100 10 1 1k 100 10 12.5 2.5100 100 10 1010 10 50 50mA1250500mA12505002.5 10 50 250 500 2.5 10 5

14、0 250 500甲同學 乙同學圖 3測定電源的電動勢和內阻1.某同學用伏安法測一節干電池的電動勢和內阻,現備有下列器材:A被測干電池一節B電流表:量程 00.6 A,內阻C電流表:量程 00.6 A,內阻約為D電壓表:量程 03 V ,內阻未知E電壓表:量程 015 V ,內阻未知F滑動變阻器: 010 ,2 AG滑動變阻器: 0100 ,1 AH開關、導線若干伏安法測電池電動勢和內阻的實驗中, 由于電流表和電壓表內阻的影響, 測量結果存在系統誤差在現有器材的條件下,要盡可能準確地測量電池的電動勢和內阻(1)在上述器材中請選擇適當的器材: _ _ (填寫選項前的字母 );(2)實驗電路圖應選

15、擇下圖中的 (填 “甲”或 “乙 ”)(3)根據實驗中電流表和電壓表的示數得到了如圖丙所示的 UI圖象,則干電池的電動勢E _ _V,內電阻 r _ _ .2.用電阻箱、多用電表、開關和導線測一節干電池的電動勢和內阻將圖c 的實物連接成可完成實驗的電路完成以下步驟的相關內容:(i)將多用電表的選擇開關旋轉至擋(填“ × 1”、“直流電壓2.5V”或“直流電流 100mA ”)(ii)調節電阻箱,示數如圖d 所示,讀得電阻值R1= (iii )合上開關,從多用表上讀得數值為 x1(iv)重復( ii )、(iii ),收集多組R 和 x 的數據 某同學根據他設計的實驗以及收集到的數據,

16、作出了如圖e 所示的R1x圖線,由此可知,干電池的電動勢E = V(計算結果保留三位有效數字) ;圖線縱軸截距的絕對值代表 的電阻之和R/405001002001K40305025 1510 50100 1505020 30 402000 10 4 602 8 0V1 25 15000 00 5V 22500 VA V525050電阻箱30OFF100101K10010 1 V2 51050紅表筆×1000 × 100201250mA5002 5 10 50 250 500 V10黑表筆干電池 O ×10 × 110 20 30 401x -10c d

17、e3 34(2)某同學要測定一電源的電動勢E 和內電阻 r ,實驗器材有:一只電阻箱 (阻值用 R 表示 ),一個電流表 (讀數用 I 表示 ),一只開關和導線若干。用筆畫線代替導線將圖示器材連接成完整的實驗電路。實驗的原理表達式是 E (用 r 、 I 、 R 表示 )。該同學根據實驗采集到的數據作出如圖所示的1 IR 圖像,則由圖像可求得,該電源的電動勢 E V ,內阻 r (結果均保留兩位有效數字 ) ??紤]電流表內阻的影響, 則電池電動勢及內阻真實值與測量值的大小比較, E“大于”, “小于”, “等于”)真_E 測, r 真_r 測。(填4. 某同學利用電壓 表和電阻箱測定干電池的電

18、動勢和內阻,使用的器材還包括定值電阻(R =5 )一個,開關兩個,導線若干,實驗原理圖如圖 14(a).0在圖 14(b)的實物圖中,已正確連接了部分電路,請完成余下電路的連接。請完成下列主要實驗步驟;A 檢查并調節電壓表指針指零;調節電阻箱,示數如圖 14(c)所示,讀得電阻值是 _;B 將開關s 閉合,開關 s2 斷開,電壓表的示數是 1.49V ;1C 將開關s _, 電壓表的示數是 1.16V ;斷開開關 s1 。2使用測得的數據, 計算出干電池的內阻是 _( 計算結果保留二位有效數字) 。由于所有電壓表不是理想電壓表,所以測得的電動勢比實際值偏 _( 填“大”或“小” ) 。答案測定

19、金屬的電阻率1(1)0.680 (0.678 0.682 mm均可);( 2)A, C,E;導線連接在滑動變阻器的滑片上;采用了電流表內接法測電阻 解析 :( 1)固定刻度讀數: 0;半刻度讀數: 0.5mm;可動刻度讀數 0.01mm×17.9=0.179mm;故螺旋測微器讀數為: 0.679mm;(2)兩節干電池電動勢共為3V,為減小讀數誤差,選小量程電壓表,故選A;根據歐姆定律, I = , A=0.6A,電流不超過0.6A,故電流表同樣選擇小量程的,即選C;滑動變阻器的特點是:電阻大的調節精度低,電阻變化快,操作不方便,故選小電阻的,即選E;故選: A,C,E;伏安法測電阻時

20、,測量較大電阻用安培表內接法,測量較小電阻用安培表外接法,本題待測電阻與安培表電阻相接進,故采用安培表外接法;同時導線連接在滑動變阻器的滑片上;2.(1)2.545mm(2.543mm-2.547mm 都正確);( 2)D;( 3)D3.解:( 1)如果待測金屬絲斷路,電路斷路,電流表示數為零,電壓表接在電源兩端,測電源電動勢,電壓表示數為E,則電路故障是:待測金屬絲斷路(2)螺旋測微器的固定刻度為0.5mm,可動刻度為20.0×0.01mm=0.200mm ,所以最終讀數為0.5mm+0.200mm=0.700mm 故答案為:( 1)待測金屬絲; ( 2)0.7004.() A1

21、V2 R1() 。5.5.01,5.3105.320(a)大 (b)大 1280描繪小電珠的伏安特性曲線1.(共 2 分):第一、二空捆綁給 1 分,答“分壓”則選“ R1”,答“限流”則選“ R2”,否則不給分。第二空 V 1(1 分);(共 2 分):供電電路的連接與第第一空不一致的扣 1 分;測量電路接成內接法的計 0分;電路不能正常運行的(例如正負極顛倒、導線未接在接線柱上)計 0 分;滑動變阻器接在右端接線柱的扣 1 分;(分步給分:安培表外接 1 分,滑動變阻器接線 1 分。因為滑動變阻器的滑片在右端, 所以無論限流還是分壓, 滑動變阻器的接線是唯一的, 見下圖。)(共 6 分):

22、標度正確且保留小數點后兩位小數者得 2 分,否則計 0 分;伏安特性曲線必須平滑,盡可能多的數據點落在曲線上,或均勻分布在曲線兩側,如圖所示,正確的得2 分,畫成折線或直線的計 0 分(是否延長到零點無要求, 延長線用實線或虛線無要求,均給分。);R=7.37.4(2 分)(7.37.6 均給分。),有效數字位數不正確的計 0 分。限流:I/A0.50A V0.400.300.200.10U/V分壓:0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0A V2.(1) 如下圖所示( 4 分,甲、乙圖各 2 分)B 端(2 分) 1.1(2 分,答案在 1.01.2 之間的均給這 2 分)VLAA BRPE SC D甲 乙3.×1 7.5 如右圖 a、b ab練習使用多用電表1、(10 分)(1)S2(2 分, 填“S1和 S2”

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