高中物理 第二章 恒定電流練習(xí) 新人教版選修3-1

【成才之路】版高中物理第二章恒定電流練習(xí)新人教版選修3-1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()A．導(dǎo)線直徑d的測量 B．電壓U的測量C．電流I的測量 D．導(dǎo)線長度的測量答案：A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()A．若待測金屬導(dǎo)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(fù)測量三次導(dǎo)線的總長度，求出平均值L，然后將導(dǎo)線接入測量電路中C．估計待測金屬導(dǎo)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(dǎo)線的總電阻答案：A解析：用米尺反復(fù)測量三次接入電路中的導(dǎo)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．(湖北黃岡中學(xué)～學(xué)年高二期中)用螺旋微器(千分尺)測小球直徑時，示數(shù)如圖甲所示，這時讀出的數(shù)值是________mm；用游標卡尺測量一支鉛筆的長度，測量結(jié)果如圖乙所示，由此可知鉛筆的長度是________cm。答案：13.540；11.155解析：螺旋測微器讀數(shù)：13.5mm＋4.0×0.01mm＝13.540mm；游標卡尺讀數(shù)：111mm＋11×0.05mm＝11.155cm。4．(河南省實驗中學(xué)～學(xué)年高二上學(xué)期期中)課外活動小組的同學(xué)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。(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＝________mm。(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＝________。答案：(1)1.775(2)5.0(3)L＝eq\f(d2πR,4ρ)解析：(1)讀數(shù)為1.5mm＋0.01＋27.5mm＝1.775mm(2)讀數(shù)為5.0×1Ω＝5.0Ω(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)5．在“測定金屬絲電阻率”的實驗中。(1)若用上圖測金屬絲的電阻，則測量結(jié)果將比真實值________。(選填“偏大”或“偏小”)(2)用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數(shù)如圖，則電壓表的讀數(shù)為________V，電流表的讀數(shù)為________A，所測金屬絲的電阻為________Ω。答案：(1)偏小(2)2.600.525解析：(1)圖乙中電流表采用外接法，故測量值偏小。(2)電壓表精度為0.1V，其讀數(shù)為2.60V；電流表精度為0.02A，其讀數(shù)為0.52A，R＝eq\f(U,I)＝5Ω。6．如圖所示，甲圖為一段粗細均勻的圓柱形新型導(dǎo)電材料棒，阻值約為1kΩ，現(xiàn)測量該材料的電阻率。(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________(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0.1ΩC．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(dǎo)線若干(2)下圖為實驗電路圖，請將實驗電路圖補充完整。(3)如果實驗中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，并測出該棒的長度為L、直徑為D，則該材料的電阻率ρ＝________(用測出的物理量的符號表示)答案：(1)ADEFG(2)如圖所示(3)eq\f(πUD2,4IL)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。(3)由R＝ρeq\f(L,S)得ρ＝eq\f(RS,L)＝eq\f(πUD2,4IL)。能力提升一、選擇題(單選題)1．在測量金屬絲電阻率的實驗中，為了減小實驗誤差，并要求在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，在測量其電阻時應(yīng)選擇的電路是()答案：D解析：電阻絲的電阻值一般為幾歐姆，為較小電阻，在用伏安法測電阻時應(yīng)該用電流表外接法，題干中要求實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，故滑動變阻器采用分壓式接法，D正確。二、非選擇題2．(東營市～學(xué)年高二檢測)某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，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，實驗操作如下：(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(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”)；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________Ω。答案：(1)5.015.315(2)大大(3)1280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。3．某同學(xué)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：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(dǎo)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/V1.03.05.07.09.011.0I/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________cm；(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＝________Ω；(3)用直接測量值計算自來水電阻率的公式是________，測量值為________Ω·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)3.080(2)4.6×104圖象見解析(3)ρ＝eq\f(Rπd2,4L)49(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，作出U－I圖線如圖所示，圖線的斜率就是玻璃管內(nèi)水的電阻，由圖可得R＝eq\f(ΔU,ΔI)＝4.6×104Ω(只要在4