電阻率與伏安特性

1、重點實驗精講一一測定金屬的電阻率 &小燈泡的伏安特性曲線的描述、選擇題“測定金屬的電阻率”實驗中，以下操作中錯誤的是()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.用伏安法測電阻時采用電流表內(nèi)接線路，多次測量后算出平均值；D.實驗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 ,對它分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法，故AC操作錯誤。二、非選擇題(2012南平適應(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

2、屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，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做實驗，測量元件 W的電壓、電流的變化規(guī)律,并作出U-I圖象，要求元件W兩端電壓從零逐漸增大。(1)他們應(yīng)選用卜圖所示四個測量電路中的(2)電路進行實驗D實驗測得元件 W的電壓與電流的關(guān)系如圖所示。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)選滑動變阻器的，分壓式連接，元件 W電阻較小，電流表采用外接法，則 C選項正確；(2)由U-I圖象可知，電阻

3、隨 U增大(或溫度升高)而減小，所以應(yīng)為半導(dǎo)體材料。(2012廣東卷)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。(a)和圖(b)所示，長度為(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cm,直徑為 mm。(2)按圖(c)連接電路后，實驗操作如下：(a)將滑動變阻器Ri的阻值置于最 處(填“大”或“，小”)；將S2撥向接點1,閉合Si,調(diào)節(jié)Ri,使電流表本數(shù)為Io；(b)將電阻箱R2的阻值調(diào)至最 (填“大”或“小”)；S2撥向接點2;保持Ri不變，調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為Io,此時R2阻值為1280Q;(3)由此可知，圓柱體的電阻為 Q答案(1)

4、5.01 5.316(5.310 5.320) (2)(a)大 (b)大 (3)1280解析(1)游標卡尺的精度為0.1mm,所以L = (50+1 X0.1)mm = 5.01cm,螺旋測微器的讀數(shù)為 d=(5 +31.6X 0.01)mm = 5.316mm。(2)為了保護電流表，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。(2012深圳一調(diào))有一個額定電壓為 2.8V,功率約為0.8W的小燈泡，現(xiàn)要用伏安法描繪這個燈泡的I U圖象，有下列器材供選用：A .電壓表(03V,內(nèi)阻6k Q)B.電壓表(015V,內(nèi)阻30k Q)C.電流表(03A,內(nèi)阻0.1 Q)D.

5、電流表(00.6A,內(nèi)阻0.5 Q)E.滑動變阻器(10 0, 2A)F,滑動變阻器(200烏0.5A)G.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻不計)(1)用如圖所示的電路進行測量，電壓表應(yīng)選用,電流表應(yīng)選用 ,滑動變阻器應(yīng)選用.(用序號字母表示)(2)通過實驗測得此燈泡的伏安特性曲線如圖所示，由圖象可求得此燈泡在正常工作時的電阻為Ilk甲(2)將電流表、電壓表視為理想電表，則電流表的示數(shù) 物理量之間滿足的關(guān)系式是 ;I、電壓表的示數(shù) U、電阻箱的阻值 R及待測電阻Rx四個(3)若將此燈泡與電動勢 6V、內(nèi)阻不計的電源相連，要使燈泡正常發(fā)光，需串聯(lián)一個阻值為 的電阻。答案(1)A D E (2)10 (3

6、)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,滑動變阻器應(yīng)選擇 E;由燈泡伏安特性曲線找到 2.8V時小燈泡的實際電流，由R= UL可求得電阻；若將小燈泡與6V電源連接，由Ul=E丁， IR+ R1R1,可解得R。為測量一定值電阻 Rx(約1520 的阻值，實驗室.提供的主要器材如下：電池組E(電動勢約3V)電流表(量程00.6A)電壓表 (量程03V)電阻箱R(阻值范圍0999.9 Q)為使測量盡可能準確，某同學用圖甲所示電路進行測量。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/ Q8.0

7、11.114.316.720.0I/A0.480.390.350.330.31U/V2.532.602.692.752.81I 1 一。U0.190.150.130.120.111 TRQ0.130.090.070.060.05完成下列問題:(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中實物連成實驗電路;3J3ss產(chǎn).r 乙 I 1 根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖丙給出的坐標系中作出UR圖象;（保留3位有效數(shù)字）。I 1 一（4）由作出的T；.圖象，可求得電阻 Rx的測重值為Rx= U R答案（1）如圖1所示I 11(2)一= 一十 一(2)U R Rx（3）如圖2所示(4)16.1(15.3 18.2)解析（

8、1）根據(jù)原理圖連接實物圖， 這里要注意電表的正進負出以及把導(dǎo)線接在電阻箱接線柱上;Rx與R并聯(lián),則 u=艮4Rx+RI,整理可得2 =_1 + r+r0（2）根據(jù)數(shù)據(jù)描點連線，注意讓盡可能多的點落在圖象上，不能落在圖象上的點分布在圖象兩側(cè)，個別點偏離太大則舍棄不用。（3）由表達式T7=-Z +合圖象可知，截距為 =0.062b1,則Rx=16.1 dU R RxRx（2012東北三校二模）有一個額定電壓為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 .電動勢為3V、15V、50V的直流電源各一個（內(nèi)阻均不計）B

9、.三種規(guī)格的滑動變阻器各一個：R（規(guī)格為05a 3A）、R2（規(guī)格為015a 2A）、R3（規(guī)格為050 Q 1 A）C.量程分別為00.6A、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r1=2ka、2=6ka、3= 20k的定值電阻各一個（實驗中只能選用一個）F.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干利用上述儀器，為使測量盡可能準確、方便，并使耗電功率最小，請回答：應(yīng) 該 選 擇 的 滑 動 變 阻 器 是 (2)電 流 表 量 程 是(3)畫出測量電路圖。(4)若電表的指針如圖所示，由此可求得該用電器額定功率P=W(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。答案R2 (2)0

10、3A (3)如圖所示(4)12.03V 2k QU0 2k + 6kU0= 12V ,由于電流表的內(nèi)阻可以忽略，電流表內(nèi)接。電路圖如圖所示。電壓表的讀數(shù)為2.5V,解析由P=UI得，用電器L的最大電流為1.5A,又由Rl=U得：用電器L的最大電阻為10 為了測量方便和安全，滑動變阻器選用Q,電流表選用03A,由于選用的滑動變阻器 最大阻值為15Q,而電路又無特殊要2與電壓表串聯(lián)測電壓，由串并聯(lián)電路特點,求，則電路選用限流供電，而電壓表的量程較小，需要改裝電壓表,經(jīng)計算可知用電器 L兩端的電壓Ul=10V,電流表的讀數(shù)為 1.2A,則P=UlI=12.0W。(2012江蘇三校聯(lián)考)實際電流表有內(nèi)

11、阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測量實際電流表 G1的內(nèi)阻1的電路如圖所示.供選擇的儀器如下：待測電流表 G1(05mA,內(nèi)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 Q)滑動變阻器R3(01000 1滑動變阻器R4(020 1干電池(1.5V);電鍵S及導(dǎo)線若干。(1)定值電阻應(yīng)選,滑動變阻器應(yīng)選。(在空格內(nèi)填寫序號)(2)用連線連接實物圖。(3)補全實驗步驟；按電路圖連接電路，將滑動觸頭移至最 端(選填“左”或“右”);閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù) 小I2；多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)的Gi、G2讀數(shù)11、I2

12、；以I2為縱坐標、Il為橫坐標，作出相應(yīng)圖象，如圖所示。(4)根據(jù)I2Ii圖象的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式 答案(2)如圖(3)左(4)門= (k 1)Ri，、 一I2 Ii一，一 ,、，1 11、，r ,解析根據(jù)實驗原理，待測電阻 門;三廣巳 因為兩電流表的量程之差與待測電流表的量程相當，所以與 Gi并聯(lián)的定值電阻的阻值與ri差不多，約為3005 可以使Gi示數(shù)有較大范圍變化減小誤差，故定值電阻選 Ri；滑動I2 Ii 12變阻器用的是分壓式接法，應(yīng)選用阻值較小的變阻器，選 以。由ri=-VJRi=(I-i)Ri,解得ri = (k-i)RioIi11(20i2廣東深圳一模)“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，提供的實驗器材有：A.小燈泡(額定電壓為3.8V,額定電流約為0.3A)B.電流表 A(00.6A,內(nèi)阻約為 0.5 Q)C.電壓表 V(06V,內(nèi)阻約為 5k Q)D,滑動變阻器 Ri(0i0Q 2A)E.滑動變阻器 R2(0i00Q 0.2A)F.電源(6V,內(nèi)阻不計)G.開關(guān)及導(dǎo)線若干(i)實驗中滑動變阻器選 (選填Ri或隹 J(2)該同學設(shè)計了實驗測量電路，通過改變滑動變阻器滑片的位置，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。請在圖甲中用筆畫線代替導(dǎo)線將實驗電路