2020屆高考物理復(fù)習(xí)恒定電流高效演練創(chuàng)新預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)八測(cè)定金屬的電阻率（含解析）新人教版.docx

測(cè)定金屬的電阻率1.某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。步驟如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲，由圖可知其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=_ mm；(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙，由圖可知其直徑D=_ mm；(3)用多用電表的電阻“10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻R，表盤(pán)的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值約為_(kāi) 。(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：待測(cè)圓柱體電阻R電流表A1(量程04 mA，內(nèi)阻約50 )電流表A2(量程030 mA，內(nèi)阻約30 )電壓表V1(量程03 V，內(nèi)阻約10 k)電壓表V2(量程015 V，內(nèi)阻約25 k)直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4 V，內(nèi)阻不計(jì))滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍015 ，允許通過(guò)的最大電流2.0 A)滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍02 k，允許通過(guò)的最大電流0.5 A)開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的電路，請(qǐng)指出3處不妥之處：_；_；_?！窘馕觥?1)游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為50 mm，游標(biāo)尺上第3個(gè)刻度游標(biāo)讀數(shù)為0.053 mm=0.15 mm，所以最終讀數(shù)為：50 mm+0.15 mm=50.15 mm；(2)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為4.5 mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.0120.0 mm=0.200 mm，所以最終讀數(shù)為：4.5 mm+0.200 mm=4.700 mm。(3)該電阻的阻值約為12.010 =120 。(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的最大電流為Imax=1 000 mA33 mA，所以電流表應(yīng)選A2；由于要求“測(cè)得多組數(shù)據(jù)”，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選擇阻值小的變阻器R1；由于，所以電流表應(yīng)用外接法。答案：(1)50.15(2)4.700(3)120(4)電流表應(yīng)選A2電流表應(yīng)采用外接法滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法2.(2018衡陽(yáng)模擬)現(xiàn)要測(cè)量電流表G1的內(nèi)阻，給出下列器材：電流表G1(量程5 mA，內(nèi)阻r1約為150 )電流表G2(量程10 mA，內(nèi)阻r2約為100 )定值電阻R1=100 定值電阻R2=10 滑動(dòng)變阻器R3(0200 )干電池E(1.5 V，內(nèi)阻未知)單刀單擲開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干(1)定值電阻選_。(2)如圖所示，在虛線框中已畫(huà)出部分實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)圖，請(qǐng)補(bǔ)充完整，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。(3)若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組計(jì)算r1，所用的表達(dá)式為r1=_，式中各符號(hào)的意義是_?！窘馕觥?1)若選R2，則其阻值太小，電流過(guò)大，而R1與G1內(nèi)阻相當(dāng)，故選R1。(2)電路圖如圖所示。G2的示數(shù)減去G1的示數(shù)為通過(guò)R1的電流值。(3)由并聯(lián)電路特點(diǎn)得：I1r1=R1(I2-I1)，r1=，I1、I2分別表示電流表G1、G2的讀數(shù)，R1表示定值電阻R1的阻值。答案：(1)R1(2)電路圖見(jiàn)解析(3)I1、I2分別表示電流表G1、G2的讀數(shù)，R1表示定值電阻R1的阻值【加固訓(xùn)練】 (2018福州模擬)中國(guó)機(jī)器人農(nóng)民發(fā)明家吳玉祿(被譽(yù)為中國(guó)的特斯拉)只有小學(xué)文化，為了給他的機(jī)器人吳老二找一個(gè)可充電電池，他在廢品站找到了一個(gè)像電池一樣有兩個(gè)電極的裝置，上面標(biāo)有“TNT”等字樣，他高興地拿回去充電，結(jié)果差點(diǎn)丟了性命。如果你是他的兒女，為了安全起見(jiàn)，你能給他提出一些建議或幫助嗎？(1)經(jīng)核實(shí)該電雷管全電阻值為6 ，其中電熱絲阻值為5 ，引腳線長(zhǎng)2 m，阻值為1 ，當(dāng)通以0.45 A電流時(shí)約6 s爆炸，若吳玉祿用5.4 V的電壓給它充電時(shí)理論上約_s爆炸(危險(xiǎn))。(2)某興趣小組發(fā)揚(yáng)吳玉祿精神，用伏安法設(shè)計(jì)了一較準(zhǔn)確測(cè)量上述單只電雷管電阻的電路。準(zhǔn)備了以下實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電雷管Rx，炸藥桶(保護(hù)作用，防爆破)電流表A1：量程0.5 A、內(nèi)阻約0.5 電流表A2：量程30 mA、內(nèi)阻約30 電壓表V1：量程30 V、內(nèi)阻約10 k電壓表V2：量程2 V、內(nèi)阻約3 k滑動(dòng)變阻器R：010 電阻箱R0：0999.9 ，0.1 A干電池E：電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V，內(nèi)阻r約0.1 開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)較合理的電路原理圖，畫(huà)在規(guī)定方框內(nèi)，要求通過(guò)電雷管的電流不超過(guò)27 mA，電壓能從零調(diào)節(jié)，盡可能減小誤差。并寫(xiě)出Rx的計(jì)算公式Rx=_。(可能用到的字母示數(shù)為I1、示數(shù)為I2、示數(shù)為U1、示數(shù)為U2、電阻箱電阻為R0)【解析】(1)根據(jù)焦耳定律：Q=I2Rt，代入數(shù)據(jù)得0.45256=()25t，解得t=1.5 s。(2)題目要求電壓能從零調(diào)節(jié)，所以滑動(dòng)變阻器選用分壓接法；電雷管電流不能超過(guò)27 mA，所以需要串聯(lián)一個(gè)定值電阻或者可以顯示阻值的電阻箱，故電路圖如圖所示。根據(jù)部分電路的歐姆定律：計(jì)算公式為Rx=-R0。答案：(1)1.5(2)電路圖見(jiàn)解析-R03.(創(chuàng)新預(yù)測(cè))市場(chǎng)上銷(xiāo)售的銅質(zhì)電線電纜產(chǎn)品中，部分存在導(dǎo)體電阻不合格問(wèn)題，質(zhì)檢部門(mén)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)主要是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅；再一個(gè)就是銅材質(zhì)量可能合格，但截面積縮小。某興趣小組想應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中一捆銅電線的電阻率是否合格。小組成員經(jīng)查閱，純銅的電阻率為1.810-8 m。現(xiàn)取橫截面積約1 mm2、長(zhǎng)度100 m(真實(shí)長(zhǎng)度)的銅電線電纜，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量其電阻率，實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材如下：A.電源(電動(dòng)勢(shì)約為5 V，內(nèi)阻不計(jì))；B.待測(cè)長(zhǎng)度為100 m銅電纜線，橫截面積約1 mm2；C.電壓表V1(量程為3 V，內(nèi)阻約為0.5 k)；D.電壓表V2(量程為5 V，內(nèi)阻約為3 k)；E.電阻箱R(阻值范圍在0999.9 )；F.定值電阻R0=1 ；G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)小組成員先用螺旋測(cè)微器測(cè)量該銅電線的直徑d如圖甲所示，則d=_mm。(2)小組設(shè)計(jì)電路如圖乙所示，你認(rèn)為P是_，N是_，通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出的圖象如圖丙所示。(3)這捆銅電線的電阻率=_；你認(rèn)為最有可能的原因是_ _。(4)本實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銅電線電纜的電阻率值將會(huì)_(選填“偏大”“不變”或“偏小”)，原因是_?！窘馕觥?1)銅電線的直徑：d=1.0 mm+12.50.01 mm=1.125 mm(1.1231.127 mm)。(2)從圖丙可知，1，即電壓表V2的示數(shù)要比V1的示數(shù)大，再?gòu)膱D乙電路連接可知，P為電壓表V2，N為電壓表V1。(3)分析電路可知Ix=IR=，Rx=R=R，整理得=1+Rx，根據(jù)圖丙由圖線的斜率知k=Rx= =2.20 ，S=r2=0.994 mm2，= m=2.1910-8m，故電阻率達(dá)不到要求，使用的有可能是再生銅或過(guò)多雜質(zhì)的次銅。(4)偏大，由于沒(méi)考慮電壓表V1分流，使測(cè)得銅電線電纜電阻偏大，由Rx=知，測(cè)得電阻率偏大。答案：(1)1.125(1.1231.127 mm)(2)電壓表V2電壓表V1(3)2.1910-8 m可能是再生銅或過(guò)多雜質(zhì)的次銅(其他合理答案也給分)(4)偏大沒(méi)有考慮到電壓表V1的分流。4.(2019深圳模擬)在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：(1)在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過(guò)程如圖甲所示，校零時(shí)的讀數(shù)為_(kāi)mm，合金絲的直徑為_(kāi)mm。(2)實(shí)驗(yàn)小組采用圖乙所示裝置測(cè)量電阻絲的電阻率，通過(guò)改變鱷魚(yú)嘴夾子在電阻絲上的位置，改變接入電路電阻絲長(zhǎng)度，測(cè)出接入電路電阻絲長(zhǎng)度L和對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)I。實(shí)驗(yàn)中測(cè)出多組I和L的數(shù)據(jù)，作出-L圖象，測(cè)得圖線斜率為k，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，電阻絲橫截面積為S，則電阻絲的電阻率=_?！窘馕觥?1)校零時(shí)的