（高中物理）實(shí)驗(yàn)(一)測定金屬的電阻率　實(shí)驗(yàn)(二)描繪小燈泡的伏安

1、7-4實(shí)驗(yàn)(一)測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)(二)描繪小燈泡的伏安特性曲線一、選擇題1“測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()a用米尺測量金屬絲的全長三次，算出其平均值b用螺旋測微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測量一次直徑，算出其平均值c用伏安法測電阻時(shí)采用電流表內(nèi)接線路，屢次測量后算出平均值；d實(shí)驗(yàn)中保持金屬絲的溫度不變答案ac解析應(yīng)量出金屬絲接入電路中的有效長度，而不是全長；金屬絲的電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯(lián)，電壓表對(duì)它分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法，故ac操作錯(cuò)誤。二、非選擇題2(·適應(yīng)性檢測)不同材料的物質(zhì)，電阻率隨溫度的變化規(guī)律是不同的，一般金屬材

2、料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率那么與之相反，隨溫度的升高而減小。某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律，他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件w做實(shí)驗(yàn)，測量元件w的電壓、電流的變化規(guī)律，并作出ui圖象，要求元件w兩端電壓從零逐漸增大。(1)他們應(yīng)選用以下列圖所示四個(gè)測量電路中的_電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(2)實(shí)驗(yàn)測得元件w的電壓與電流的關(guān)系如下列圖。判斷元件w是金屬材料還是半導(dǎo)體材料？答：_。答案(1)c(2)半導(dǎo)體材料解析(1)要求元件w的電壓從零開始逐漸增大，應(yīng)選滑動(dòng)變阻器的分壓式連接，元件w電阻較小，電流表采用外接法，那么c選項(xiàng)正確；(2)由ui圖象可知，電阻隨u增大(或

3、溫度升高)而減小，所以應(yīng)為半導(dǎo)體材料。3(·卷)某同學(xué)測量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。(1)分別使用游標(biāo)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(shù)如圖(a)和圖(b)所示，長度為_cm，直徑為_mm。(2)按圖(c)連接電路后，實(shí)驗(yàn)操作如下：(a)將滑動(dòng)變阻器r1的阻值置于最_處(填“大或“小)；將s2撥向接點(diǎn)1，閉合s1，調(diào)節(jié)r1，使電流表示數(shù)為i0；(b)將電阻箱r2的阻值調(diào)至最_(填“大或“小)；s2撥向接點(diǎn)2；保持r1不變，調(diào)節(jié)r2，使電流表示數(shù)仍為i0，此時(shí)r2阻值為1280；(3)由此可知，圓柱體的電阻為_。答案(1)5.015.316(5

4、.3105.320)(2)(a)大(b)大(3)1280解析(1)游標(biāo)卡尺的精度為，所以l(501×0.1)mm，螺旋測微器的讀數(shù)為d(531.6×0.01)mm。(2)為了保護(hù)電流表，在接通電路之前，要使電路中的總電阻盡可能大，然后慢慢減小電路中的電阻。4(·一調(diào))有一個(gè)額定電壓為2.8v，功率約為0.8w的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的iu圖象，有以下器材供選用：a電壓表(03v，內(nèi)阻6k)b電壓表(015v，內(nèi)阻30k)c電流表(03a，內(nèi)阻0.1)d電流表(0，內(nèi)阻0.5)e滑動(dòng)變阻器(10，2a)f滑動(dòng)變阻器(200，)g蓄電池(電動(dòng)勢6v，內(nèi)阻不計(jì)

5、)(1)用如下列圖的電路進(jìn)行測量，電壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(用序號(hào)字母表示)(2)通過實(shí)驗(yàn)測得此燈泡的伏安特性曲線如下列圖，由圖象可求得此燈泡在正常工作時(shí)的電阻為_；(3)假設(shè)將此燈泡與電動(dòng)勢6v、內(nèi)阻不計(jì)的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個(gè)阻值為_的電阻。答案(1)ade(2)10(3)11解析由題中分壓外接電路及測量數(shù)據(jù)可知電壓表應(yīng)選擇a，電流表應(yīng)選擇d，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇e；由燈泡伏安特性曲線找到2.8v時(shí)小燈泡的實(shí)際電流，由r可求得電阻；假設(shè)將小燈泡與6v電源連接，由uler1，可解得r1。5為測量一定值電阻rx(約1520)的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的主要器材如下

6、：電池組e(電動(dòng)勢約3v)電流表(量程00.6a)電壓表(量程03v)電阻箱r(阻值范圍0999.9)為使測量盡可能準(zhǔn)確，某同學(xué)用圖甲所示電路進(jìn)行測量。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱r的值，讀出電阻箱的阻值r及對(duì)應(yīng)電表、的示數(shù)，i、u，所得數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)12345r/i/au/v11完成以下問題：(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)電路；(2)將電流表、電壓表視為理想電表，那么電流表的示數(shù)i、電壓表的示數(shù)u、電阻箱的阻值r及待測電阻rx四個(gè)物理量之間滿足的關(guān)系式是_；(3)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖丙給出的坐標(biāo)系中作出圖象；(4)由作出的圖象，可求得電阻rx的測量值為rx_(保存3位有效數(shù)

7、字)。答案(1)如圖1所示(2)(3)如圖2所示(4)16.1(15.318.2)解析(1)根據(jù)原理圖連接實(shí)物圖，這里要注意電表的正進(jìn)負(fù)出以及把導(dǎo)線接在電阻箱接線柱上；rx與r并聯(lián)，那么ui，整理可得。(2)根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，注意讓盡可能多的點(diǎn)落在圖象上，不能落在圖象上的點(diǎn)分布在圖象兩側(cè)，個(gè)別點(diǎn)偏離太大那么舍棄不用。(3)由表達(dá)式結(jié)合圖象可知，截距為1，那么rx16.1。6(·東北三校二模)有一個(gè)額定電壓為10v、額定功率在1015w之間的用電器l(該用電器在電路中可用電阻符號(hào)表示)，為了測定它的額定功率，現(xiàn)有下面器材可供選用：a電動(dòng)勢為3v、15v、50v的直流電源各一個(gè)(內(nèi)阻均不

8、計(jì))b三種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)：r1(規(guī)格為053a)、r2(規(guī)格為0152a)、r3(規(guī)格為050 1 a)c量程分別為0、03a內(nèi)阻可忽略的雙量程直流電流表一只d量程為03v、內(nèi)阻為2k的直流電壓表一只e阻值為r12k、r26k、r320k的定值電阻各一個(gè)(實(shí)驗(yàn)中只能選用一個(gè))f開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線假設(shè)干 利用上述儀器，為使測量盡可能準(zhǔn)確、方便，并使耗電功率最小，請(qǐng)答復(fù)：(1)應(yīng)該選擇的滑動(dòng)變阻器是_。(2)應(yīng)該選擇的電流表量程是_。(3)畫出測量電路圖。(4)假設(shè)電表的指針如下列圖，由此可求得該用電器額定功率p_w(結(jié)果保存三位有效數(shù)字)。答案(1)r2(2)03a解析由pui得，用電器l的

9、最大電流為，又由rl得：用電器l的最大電阻為10，為了測量方便和平安，滑動(dòng)變阻器選用r2，電流表選用03a，由于選用的滑動(dòng)變阻器最大阻值為15，而電路又無特殊要求，那么電路選用限流供電，而電壓表的量程較小，需要改裝電壓表，r2與電壓表串聯(lián)測電壓，由串并聯(lián)電路特點(diǎn)，u012v ，由于電流表的內(nèi)阻可以忽略，電流表內(nèi)接。電路圖如下列圖。電壓表的讀數(shù)為2.5v，經(jīng)計(jì)算可知用電器l兩端的電壓ul10v，電流表的讀數(shù)為，那么puli12.0w。7(·三校聯(lián)考)實(shí)際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測量實(shí)際電流表g1的內(nèi)阻r1的電路如下列圖供選擇的儀器如下：待測電流表g1(05ma，內(nèi)

10、阻約300)；電流表g2(010ma，內(nèi)阻約100)；定值電阻r1(300)；定值電阻r2(10)；滑動(dòng)變阻器r3(01000)；滑動(dòng)變阻器r4(020)；干電池(1.5v)；電鍵s及導(dǎo)線假設(shè)干。(1)定值電阻應(yīng)選_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_。(在空格內(nèi)填寫序號(hào))(2)用連線連接實(shí)物圖。(3)補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟；按電路圖連接電路，將滑動(dòng)觸頭移至最_端(選填“左或“右)；閉合電鍵s，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄g1、g2的讀數(shù)i1、i2；屢次移動(dòng)滑動(dòng)觸頭，記錄相應(yīng)的g1、g2讀數(shù)i1、i2；以i2為縱坐標(biāo)、i1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖象，如下列圖。(4)根據(jù)i2i1圖象的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達(dá)

11、式_。答案(1)(2)如圖(3)左(4)r1(k1)r1解析根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，待測電阻r1r，因?yàn)閮呻娏鞅淼牧砍讨钆c待測電流表的量程相當(dāng)，所以與g1并聯(lián)的定值電阻的阻值與r1差不多，約為300，可以使g1示數(shù)有較大范圍變化減小誤差，故定值電阻選r1；滑動(dòng)變阻器用的是分壓式接法，應(yīng)選用阻值較小的變阻器，選r4。由r1r1(1)r1，解得r1(k1)r1。8(·一模)“描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：a小燈泡(額定電壓為3.8v，額定電流約為)b電流表a(0，內(nèi)阻約為0.5)c電壓表v(06v，內(nèi)阻約為5k)d滑動(dòng)變阻器r1(010，2a)e滑動(dòng)變阻器r2(0100，)f電源(6v，內(nèi)阻不計(jì))g開關(guān)及導(dǎo)線假設(shè)干(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器選_(選填“r1”或“r2”)。(2)該同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)測量電路，通過改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使電流表的讀數(shù)從零開始變化，記錄多組電壓表的讀數(shù)u和電流表的讀數(shù)i。請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(3)該同學(xué)根