物理大一輪復(fù)習(xí)題組層級快練第八單元恒定電流作業(yè)5

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精題組層級快練(三十五）一、選擇題1．現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測量該圓柱體的長度．螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖a和b所示．(1）由上圖讀得圓柱體的直徑為________cm，長度為________cm.（2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長度分別為D、L，測得D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為ρ＝________．答案（1）0。18444.240（2）eq\f(πD2U,4IL)解析（1)螺旋測微器的讀數(shù)為1.5mm＋34.4×0.01mm＝1.844mm(1。842－1.846范圍內(nèi)的均可）;游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為42mm＋8×0.05mm＝42。40mm＝4。240cm;（2）圓柱體的橫截面積為S＝π(eq\f(D，2））2，由電阻定律R＝ρeq\f(L,S）和歐姆定律R＝eq\f（U,I）可知,ρ＝eq\f（πD2U，4IL）。2．衡水中學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué)們在做《自來水電阻率的測定》課題時(shí)，在一根粗細(xì)均勻的長玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極，其間充滿待測的自來水，然后用如圖甲所示電路進(jìn)行測量．某同學(xué)選用的電學(xué)器材如下：電壓表（量程15V，內(nèi)阻約90kΩ)、電流表(量程300μA,內(nèi)阻約50Ω)、滑動(dòng)變阻器（100Ω,1A）、電池組（電動(dòng)勢E＝12V，內(nèi)阻r＝6Ω)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)中測量情況如下：安裝前他用圖乙（a)的游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙（b)所示．測得兩電極相距L＝0。314m實(shí)驗(yàn)中測得包括0在內(nèi)的9組電流I、電壓U的值，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖所示．根據(jù)以上材料請回答下面的問題：（1）測量玻璃管內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)將圖乙(a）游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的________與玻璃管內(nèi)壁接觸；玻璃管的內(nèi)徑d＝________mm。（2)為保證安全，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至________端(選填M或N）．(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知他測得水柱的電阻R＝________Ω（保留兩位有效數(shù)字）；用水柱電阻R、玻璃管內(nèi)徑d、水柱長度L表示自來水的電阻率ρ＝________．(4）該同學(xué)在完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),通過比較水柱電阻、電表內(nèi)阻時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中的電路設(shè)計(jì)有不妥之處，會(huì)引起較大的系統(tǒng)誤差，于是他在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出了改進(jìn)意見，并畫出了改進(jìn)后的電路原理圖．請?jiān)谔摼€框中畫出改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)電路原理圖．答案（1)A30.75（2）M(3）1.0×105eq\f（πRd2,4L）(4）如圖所示解析（1）游標(biāo)卡尺中的A是用于測內(nèi)徑的,其讀數(shù)d＝30mm＋15×0.05mm＝(2）滑動(dòng)變阻器分壓接法時(shí),閉合開關(guān)時(shí),分壓應(yīng)為零，即滑片應(yīng)置于M端．(3）根據(jù)圖作過原點(diǎn)的直線（使較多的點(diǎn)在直線上或平均分布于直線兩側(cè)),其斜率即為阻值R＝1.0×105Ω.根據(jù)R＝ρeq\f（L，S)，得ρ＝eq\f(πRd2，4L)。(4)由于被測電阻阻值較大，故電流表應(yīng)內(nèi)接．3．為了測量某待測電阻Rx的阻值（約為30Ω),有以下一些器材可供選擇．電流表A1(量程0－50mA，內(nèi)阻約10Ω)；電流表A2（量程0－3A，內(nèi)阻約0。12Ω電壓表V1(量程0－3V,內(nèi)阻很大）；電壓表V2(量程0－15V，內(nèi)阻很大);電源E（電動(dòng)勢約為3V,內(nèi)阻約為0。2Ω);定值電阻R(20Ω，允許最大電流1。0A滑動(dòng)變阻器R1(0－10Ω，允許最大電流2。0A滑動(dòng)變阻器R2（0－1kΩ，允許最大電流0。5A單刀單擲開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干．(1）電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________．（填字母代號)（2）請?jiān)谙旅娴奶摼€框內(nèi)畫出測量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖．（要求所測量范圍盡可能大)（3)某次測量中，電壓表示數(shù)為U時(shí)，電流表示數(shù)為I,則計(jì)算待測電阻阻值的表達(dá)式為Rx＝________．答案（1)A1V1R1(2)見解析圖(3）eq\f(U,I）－R解析（1)首先選取唯一性器材：電源E（電動(dòng)勢約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω)，定值電阻R（20Ω允許最大電流1。0A)，單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線．電源電動(dòng)勢約為3V,所以電壓表選擇V1（量程0－3V,內(nèi)阻很大）;待測電阻Rx的阻值約為30Ω,流過Rx的最大電流為eq\f（3V,30Ω)＝0.1A＝100mA，如果電流表選擇A2（量程0－3A,內(nèi)阻約0。12Ω)，指針偏轉(zhuǎn)很小，測量不準(zhǔn)確,所以只能選擇A1(量程0－50mA，內(nèi)阻約10Ω)；滑動(dòng)變阻器R2的全值電阻太大，操作不便，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1（0－10Ω，允許最大電流2.0A）．(2）因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要求所測量范圍盡可能大，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；因?yàn)榇郎y電阻Rx的阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,所以電流表采用外接法;為了使流過電流表的電流不超過其最大量程，即50mA，應(yīng)給待測電阻串聯(lián)一個(gè)定值電阻R，起保護(hù)作用．實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示．（3）根據(jù)歐姆定律可得Rx＝eq\f(U,I）－R。4．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)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示電路對鎳鉻合金絲和康銅絲進(jìn)行探究，a、b、c、d是四種金屬絲．①實(shí)驗(yàn)小組討論時(shí)，某同學(xué)對此電路提出異議,他認(rèn)為,電路中應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)電流表，只有測出各段金屬絲的電阻，才能分析電阻與其影響因素的定量關(guān)系．你認(rèn)為要不要串聯(lián)電流表？并簡單說明理由．____________________________；②幾根鎳鉻合金絲和康銅絲的規(guī)格如下表所示：電路圖中金屬絲a、b、c分別為下表中編號為A、B、C的金屬絲，則金屬絲d應(yīng)為下表中的________(用表中編號D、E、F表示)．編號材料長度L/m橫截面積S/mm2A鎳鉻合金0.300.50B鎳鉻合金0。500。50C鎳鉻合金0.301。00D鎳鉻合金0。501。00E康銅絲0.300.50F康銅絲0。501。00(2)該實(shí)驗(yàn)小組探究了導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系后,想測定某金屬絲的電阻率．①用毫米刻度尺測量金屬絲長度為L＝80。00cm，用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖乙所示，②按如圖丙所示連接好電路，測量金屬絲的電阻R.改變滑動(dòng)變阻器的阻值，獲得六組I、U數(shù)據(jù)描在如圖丁所示的坐標(biāo)系上．由圖可求得金屬絲的電阻R＝________Ω，該金屬絲的電阻率ρ＝________Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)．答案(1）①不需要，串聯(lián)電路的電流處處相等，電壓與電阻成正比②E(2）①1.600mm②0。521.3×10解析（1）①串聯(lián)電路的電流處處相等，串聯(lián)電阻兩端電壓與電阻成正比，不需要測出電流，根據(jù)電阻兩端電壓大小即可比較出電阻大?。谔骄坑绊戨娮璧囊蛩?應(yīng)采用控制變量法,實(shí)驗(yàn)已選A、B、C的金屬絲，根據(jù)控制變量法的要求，應(yīng)控制材料的長度與橫截面積相等而材料不同,因此d應(yīng)選表中的E.(2)①由題圖乙示螺旋測微器可知，其示數(shù)為1.5mm＋10。0×0.01mm＝1.600mm②根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)的點(diǎn)作出圖像如圖所示．由圖像可知,電阻阻值為R＝eq\f（U，I）＝eq\f(0.3,0.58)Ω≈0。52Ω;由R＝ρeq\f(l,S)＝ρeq\f（l，π（\f（d,2)）2）可得,電阻率ρ＝eq\f（πRd2，4l）＝eq\f（3。14×0.52×（1.600×10－3）2,4×0。800)Ω·m≈1.3×10－6Ω·m。5．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(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．①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。②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)長度l＝5。0cm＋1×eq\f（1，10)mm＝5.01cm;直徑d＝5mm＋31。5×eq\f（0.5,50)mm＝5.315mm。（2）①為保護(hù)電路使電路中電流不會(huì)超出電流表量程，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值置于最大處．②為使電路中電流較小，使電流表示數(shù)逐漸變大，電阻箱阻值也應(yīng)先調(diào)至最大．（3）將S1閉合，S2撥向接點(diǎn)1時(shí)，其等效電路圖如圖甲所示．當(dāng)S2撥向2時(shí)，其等效電路圖如圖乙所示．由閉合電路歐姆定律，知I＝eq\f（E，R1＋R＋r)當(dāng)I相同均為I0時(shí)，R2＝R圓柱體所以R圓柱體＝1280Ω6．現(xiàn)要測量一待測電阻的阻值,所用器材如下：標(biāo)準(zhǔn)電流表A1(量程250mA,內(nèi)阻r1＝5Ω)；電流表A2（量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω)；待測電阻R1(阻值約為100Ω）;滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值10Ω)；電源E（電動(dòng)勢約為6V，內(nèi)阻r約為1Ω）；單刀單擲開關(guān)，導(dǎo)線若干．（1)要求方法簡捷，并能測量多組數(shù)據(jù),畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖,并標(biāo)明每個(gè)器材的代號．(2)實(shí)驗(yàn)中,需要直接測量的物理量有________,用測得的量表示待測電阻R1的阻值R1＝________．答案(1）實(shí)驗(yàn)電路原理圖見解析圖(2）兩電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2eq\f(I1,I2－I1)r1【解析】(1)由于A1的內(nèi)阻已知，可當(dāng)做電壓表來用；又給了另一個(gè)電流表A2，可結(jié)合兩電流表示數(shù)之差，利用歐姆定律測R1的阻值;題目要求測多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)接成分壓式；電路圖如圖所示：(2)實(shí)驗(yàn)中，測出兩電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2之后,則(I2－I1)R1＝I1r1，所以R1＝eq\f(I1r1，I2－I1）。7．（2016·課標(biāo)全國Ⅱ)某同學(xué)利用圖（a）所示電路測量量程為2.5V的電壓表的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99999.9Ω）,滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50Ω），滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kΩ），直流電源E（電動(dòng)勢3V），開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按電路原理圖（a）連接線路；②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a）中最左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S;③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2。00V，記下電阻箱的阻值．回答下列問題：（1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________(填“R1”或“R2(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線．(3）實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630。0Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)．（4）如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標(biāo)號)