高中物理人教版1第二章恒定電流 第2章專題

第二章專題基礎(chǔ)夯實一、選擇題(單選題)1．在“測定金屬的電阻率”的實驗中，由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知，對實驗結(jié)果的準確性影響最大的是eq\x(導學號50232514)(B)A．導線直徑d的測量 B．電壓U的測量C．電流I的測量 D．導線長度的測量解析：四個選項中的四個物理量對金屬絲的電阻率均有影響，但影響最大的是直徑d，因為在計算式中取直徑的平方，A正確。2．在做“測定金屬的電阻率”實驗時，下列操作正確的是eq\x(導學號50232515)(B)A．若待測金屬導線是漆包線，應(yīng)該用火燒去表面漆皮，輕輕抹去灰塵后再測金屬絲的直徑，千萬不可用小刀去刮漆皮，而兩端接頭部分則用紗布打磨干凈，以保證電路接觸良好B．用米尺反復測量三次導線的總長度，求出平均值L，然后將導線接入測量電路中C．估計待測金屬導線的總長，選擇合適的儀器和實驗電路D．合上開關(guān)S，不斷增大滑動變阻器接入電路的有效阻值，記錄幾組對應(yīng)的電流和電壓數(shù)值，計算出導線的總電阻解析：用米尺反復測量三次接入電路中的導線的長度而不是總長度，B、C錯；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的有效阻值處于最大，合上開關(guān)S后逐步減小滑動變阻器接入電路的有效阻值，D錯。二、非選擇題3．(安徽黃山市2023～2023學年高二上學期期末)eq\x(導學號50232516)(1)用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，如圖甲所示，此示數(shù)為；(2)用20分度的游標卡尺測量某物體的厚度時，如圖乙所示，此示數(shù)為。解析：(1)螺旋測微器的固定刻度為6mm，可動刻度為×0.01mm＝0.125mm，所以最終讀數(shù)為6mm＋0.125mm＝6.125mm。(2)游標卡尺的主尺讀數(shù)為61mm，游標尺上第14個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為14×0.05mm＝0.70mm，所以最終讀數(shù)為：61mm＋0.70mm＝61.70mm。4．在“測定金屬電阻率”的實驗中，用千分尺測量金屬絲的直徑，利用伏安法測量金屬絲的電阻。千分尺示數(shù)及電流表、電壓表的示數(shù)都如圖所示，則可讀出該金屬絲的直徑是，金屬絲的電阻值是Ω(要求保留3位有效數(shù)字)，除此以外，還需測量的物理量是__金屬絲的長度__，電路選擇電流表__外__(選填“內(nèi)”或“外”)接法。eq\x(導學號50232517)解析：金屬絲的直徑：d＝1mm＋×40.0mm＝1.400mm。電壓表、電流表的示數(shù)分別為和0.44A。由歐姆定律得：R＝eq\f,Ω≈Ω。由R＝ρeq\f(l,S)得金屬絲的電阻率ρ＝eq\f(RS,l)，故除了電阻R、金屬絲橫截面積S需要測量外，還需要測量金屬絲長度l。由于金屬絲電阻較小，為減小誤差，實驗中應(yīng)采用電流表的外接法。5．(河南省實驗中學高二上學期期中)課外活動小組的同學設(shè)計了一個實驗方案，用來測算纏繞螺線管的金屬絲長度。已知纏繞螺線管的金屬絲電阻較小，經(jīng)查閱資料得知該金屬絲的電阻率為ρ。eq\x(導學號50232518)(1)實驗中用螺旋測微器測得金屬絲的直徑，如圖甲所示，可知金屬絲的直徑為d＝。(2)然后利用多用電表測纏繞螺線管的金屬絲的電阻，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“Ω”擋的“×1”位置時，多用表指針指示位置如圖乙所示，可知金屬絲的電阻為R＝Ω(3)若測得的金屬絲直徑用d表示，電阻用R表示，則由已知量和測得量的符號表示金屬絲的長度L＝__eq\f(d2πR,4ρ)__。解析：(1)讀數(shù)為1.5mm＋×27.5mm＝1.775mm(2)讀數(shù)為×1Ω＝Ω(3)由電阻定律R＝ρeq\f(L,S)得L＝eq\f(RS,ρ)，而橫截面積S＝πr2＝eq\f(πd2,4)，所以L＝eq\f(d2πR,4ρ)6．(淄博市2023～2023學年高二上學期檢測)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。eq\x(導學號50232519)(1)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(shù)如圖(a)和圖(b)所示，長度為，直徑為。(2)按圖(c)連接電路后，實驗操作如下：(a)將滑動變阻器R1的阻值置于最__大__處(填“大”或“小”)；將S2撥向接點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__大__(填“大”或“小”)；將S2撥向接點2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時R2阻值為1280Ω；(3)由此可知，圓柱體的電阻為__1280__Ω。解析：(1)游標卡尺讀數(shù)時要注意，游標零刻度線在5cm之后，第1根刻度與主刻線對齊，所讀數(shù)為5cm＋0.1mm＝5.01cm；螺旋測微器讀數(shù)為5.315mm。(2)滑動變阻器R1的阻值應(yīng)置于最大，在S2撥向2之前應(yīng)將電阻箱R2的阻值調(diào)到最大。(3)由等效替代可知圓柱體的電阻為1280Ω。能力提升非選擇題1．如圖所示，甲圖為一段粗細均勻的圓柱形新型導電材料棒，阻值約為1kΩ，現(xiàn)測量該材料的電阻率。eq\x(導學號50232520)(1)在下列器材中選用合適器材用伏安法盡可能精確地測量其電阻，應(yīng)選__ADEFG__(填序號)。A．電流表A1：量程為10mA，內(nèi)阻約為10ΩB．電流表A2：量程為3A，內(nèi)阻約為ΩC．電壓表V1：量程為15V，內(nèi)阻約為30kΩD．電壓表V2：量程為6V，內(nèi)阻約為15kΩE．滑動變阻器：最大阻值為20Ω，額定電流1AF．低壓直流電源：電壓6V，內(nèi)阻忽略G．電鍵K，導線若干(2)下圖為實驗電路圖，請將實驗電路圖補充完整。答案：(2)如圖所示解析：(1)因為電源電壓為6V，所以電壓表選V2，電路中最大電流I＝eq\f(E,R)＝6mA，故電流表選A，所以選用的器材為ADEFG。(2)因被測電阻R＝1kΩ，遠大于電流表內(nèi)阻和滑動變阻器的最大阻值，所以電流表內(nèi)接，滑動變阻器用分壓接法，電路圖見答案。2．(福建漳州市長泰一中2023～2023學年高二上學期期中)某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率，部分步驟如下：eq\x(導學號50232521)(1)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(shù)分別如圖甲、乙所示，長度為，直徑為。(2)為精確的測量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻Rx(約320Ω)；電流表A1(量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω)；電流表A2(量程0～3mA，內(nèi)阻約50Ω)；電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ)；電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ)；直流電源E(電動勢4V，內(nèi)阻不計)；滑動變阻器R1(阻值范圍0～15Ω)；滑動變阻器R2(阻值范圍0～100Ω)；開關(guān)S；導線若干。為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，則電流表應(yīng)選__A1__，電壓表應(yīng)選__V1__，滑動變阻器應(yīng)選__R1__(均選填器材代號)。(3)正確選擇合適的儀器后請在圖丙虛線框內(nèi)畫出測量用的正確電路圖。(4)根據(jù)設(shè)計電路圖同組同學已經(jīng)完成部分導線的連接，請你在實物接線圖(圖丁)中完成余下導線的連接。答案：(3)電路圖見解析圖(4)實物電路圖見解析圖解析：(1)由圖示游標卡尺可知，游標尺是10分度的，其精確度為0.1mm，則游標卡尺示數(shù)為：50mm＋3×0.1mm＝50.3mm＝5.03cm；由圖示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為：5.0mm，可動刻度示數(shù)為：×0.01mm＝0.310mm，螺旋測微器讀數(shù)為：5.0mm＋＝5.310mm；(2)電源電動勢為4V，則電壓表選擇：V1；電路最大電流約為：I＝eq\f(U,R)＝eq\f(3,320)≈0.009375A＝，故電流表選擇A1。要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，滑動變阻器采用分壓式接法，用小電阻控制大電阻。為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇R1；(3)待測電阻阻值遠大于滑動變阻器最大阻值，實驗要測多組實驗數(shù)據(jù)，因此滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻阻值，電流表應(yīng)采用外接法，實驗電路圖如圖所示：(4)根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：3．某同學在做“自來水電阻率的測定”課題時，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，用如圖甲所示電路進行測量，兩電極相距L＝0.700m，其間充滿待測的自來水，所需器材如下：eq\x(導學號50232522)電壓表：量程15V，內(nèi)阻約30kΩ電流表：量程300μA，內(nèi)阻約50Ω滑動變阻器：100Ω，1A電池組：電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝6Ω單刀單擲開關(guān)一個、導線若干下表是他測量通過管中自來水柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)。U/VI/μA2265109155190240實驗中他還用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙所示。根據(jù)以上材料請回答下面的問題：(1)玻璃管內(nèi)徑d的測量值為__3.080c(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在如圖所示的坐標中作出U－I圖象，根據(jù)圖象求出電阻R＝×104Ω；(3)用直接測量值計算自來水電阻率的公式是__ρ＝eq\f(Rπd2,4L)，測量值為__49Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)；(4)請在虛線框內(nèi)畫出測量自來水電阻的電路圖。答案：(1)圖象見解析(4)電路如圖所示解析：(1)由題圖乙可知，游標卡尺的讀數(shù)為3.080cm，即玻璃管內(nèi)徑d的測量值為3.080cm。(2)將表中數(shù)據(jù)在題圖坐標中描點后，作