《高考備考指南 理科綜合 物理》課件-實(shí)驗(yàn)8

第八章實(shí)驗(yàn)八1．某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度．該螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖(a)所示，測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖(b)所示．圖(a)所示讀數(shù)為_(kāi)_____mm，圖(b)所示讀數(shù)為_(kāi)_______mm，所測(cè)金屬板的厚度為_(kāi)_______mm.【答案】0.010(0.009或0.011也對(duì))6.870(6.869或6.871也對(duì))6.860(6.858～6.862)【解析】依據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)的基本原理，0.5mm以上的值在主尺上讀出，而在螺旋尺上要估讀到千分之一毫米，則圖(a)讀數(shù)為0.010mm，圖(b)讀數(shù)為6.870mm，故金屬板的厚度d＝2．如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)中兩電表的示數(shù)情況．則：電流表A的示數(shù)為_(kāi)_____A，電壓表V的示數(shù)為_(kāi)_____V.【答案】0.37.53．(2017屆河南二模)為了測(cè)量某種材料制成的電阻絲Rx的電阻率，提供的器材有：A．電流表G，內(nèi)阻Rg＝120Ω，滿(mǎn)偏電流Ig＝6mAB．電壓表V，量程為6VC．螺旋測(cè)微器，毫米刻度尺D．電阻箱R0(0～99.99Ω)E．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為5Ω)F．電池組E(電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻約為0.05Ω)G．一個(gè)開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線(xiàn)若干乙(1)用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值，當(dāng)用“×10”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，應(yīng)該換用________(填“×1”或“×100”)擋．進(jìn)行一系列正確操作后(2)把電流表G與電阻箱并聯(lián)改裝成量程為0.6A的電流表使用，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0＝________Ω.((3)為了用改裝好的電流表測(cè)量電阻絲Rx的阻值，請(qǐng)根據(jù)提供的器材和實(shí)驗(yàn)需要，將圖乙中電路圖補(bǔ)畫(huà)完整．(4)測(cè)得電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻絲的直徑為d.電路閉合后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到合適位置，電壓表V的示數(shù)為U，電流表G的示數(shù)為I.請(qǐng)用已知量和測(cè)量量的字母符號(hào)，寫(xiě)出計(jì)算電阻率的表達(dá)式ρ＝________.【答案】(1)×1(2)1.21(3)見(jiàn)解析圖(4)eq\f(πUR0d2,4LR0＋RgI)【解析】(1)因歐姆表不均勻，要求歐姆表指針指在歐姆表中值電阻附近時(shí)讀數(shù)較準(zhǔn)，當(dāng)用“×10Ω”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，說(shuō)明倍率較大，應(yīng)選擇“×1”倍率．(2)將電流表G與電阻箱并聯(lián)改裝成量程為0.6A的電壓表，而電流表G(內(nèi)阻Rg＝120Ω，滿(mǎn)偏電流Ig＝6mA)，因此電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0＝eq\f(IgRg,I－Ig)＝eq\f(0.006×120,0.6－0.006)Ω≈1.21Ω.(3)由圖甲所示可知，待測(cè)電阻阻值為15×1Ω＝15Ω，電壓表內(nèi)阻很大，約為幾千甚至幾萬(wàn)歐姆，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，電流表應(yīng)采用外接法，滑動(dòng)變阻器最大阻值為5Ω，遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值，為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示．(4)由電阻定律可知，電阻R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,π\(zhòng)b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2)則電阻率ρ＝eq\f(πd2R,4L).根據(jù)歐姆定律得R＝eq\f(UR,IR)＝eq\f(U,\f(R0＋Rg,R0)I)＝eq\f(UR0,R0＋RgI)電阻率ρ＝eq\f(πUR0d2,4LR0＋RgI).4．(2017屆湖南模擬)某同學(xué)要測(cè)定某金屬絲的電阻率．金屬絲的電阻大約為5Ω.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，讀數(shù)如圖甲所示．則直徑d＝_______mm；(2)為了測(cè)定金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：A．電壓表0～3～15V，內(nèi)阻約為10kΩ或50kΩB．電流表0～0.6～3A，內(nèi)阻約為0.05Ω或0.01C．滑動(dòng)變阻器，0～10ΩD．滑動(dòng)變阻器，0～100ΩE．兩節(jié)干電池F．電鍵及導(dǎo)線(xiàn)若干①該同學(xué)將選定的實(shí)驗(yàn)器材連接成如圖乙所示的電路．該實(shí)物連接中存在的錯(cuò)誤有：____________________________________.滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(填前面的字母代號(hào))．(3)將錯(cuò)誤電路連接改正后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)量多組電壓、電流的值，作出I－U圖像如圖丙所示．由圖像求得金屬絲的電阻為_(kāi)_______Ω.若測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)為1m，則金屬絲的電阻率ρ＝________Ω·m.由于電表連接問(wèn)題導(dǎo)致電阻率的測(cè)量值________(填“大于”“等于”或“小于”)【答案】(1)0.870(2)電流表采用內(nèi)接法、滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路，滑動(dòng)變阻器沒(méi)有采用分壓接法C(3)4.172.53×10－6小于5．(2017屆莆田校級(jí)模擬)某學(xué)習(xí)小組為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時(shí)電阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系，選取一根乳膠管，里面灌滿(mǎn)了稀鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱X(電阻約為2kΩ)．實(shí)驗(yàn)室中還提供如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表V(量程4V，電阻約為4.0kΩ)B．電流表A1(量程100mA，電阻RA1約為5Ω)C．電流表A2(量程2mA，電阻RA2約為50Ω)D．滑動(dòng)變阻器R1(0～40Ω，額定電流為1E．滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值1kΩE．鋰電池(電動(dòng)勢(shì)標(biāo)稱(chēng)值為3.7V)F．開(kāi)關(guān)S一只，導(dǎo)線(xiàn)若干(1)為了測(cè)定鹽水柱X的阻值，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖．則電流表應(yīng)該選擇______(填“A1”或“A2”)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇______(填“R1”或“(2)為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積V相同時(shí)，電阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系，該小組同學(xué)通過(guò)握住乳膠管兩端把它均勻拉長(zhǎng)改變長(zhǎng)度．多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得稀鹽水柱長(zhǎng)度L、電阻R的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456長(zhǎng)度L/cm20.025.030.035.040.045.0電阻R/kΩ1.32.13.04.15.36.7①為了定量研究電阻R與長(zhǎng)度L的關(guān)系，該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R，作出了如圖乙所示的圖線(xiàn)．橫坐標(biāo)表示的物理量是________．②該小組同學(xué)根據(jù)①作出的圖線(xiàn)求得斜率為k，測(cè)得導(dǎo)電溶液的體積為V，則電阻率ρ＝________.【答案】(1)A2R1(2)①L2②kV【解析】(1)通過(guò)鹽水的最大電流約為I＝eq\f(E,R)＝eq\f(3.7,2000)A＝0.00185A＝1.85mA；則電流表可選：電流表A2(量程2mA，電阻RA2約為50Ω)．為了便于操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大值較小的R1：最大阻值40Ω.(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，鹽水的體積V保持不變．因V＝SL，則有鹽水的橫截面積S＝eq\f(V,L)，鹽水的電阻R＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L2,V)，由此可知，電阻R與L2成正比．橫坐標(biāo)表示的物理量是L2，所以斜率k＝eq\f(ρ,V)，所以ρ＝kV.6．某課題小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量河水的電阻率．現(xiàn)備有一根均勻的長(zhǎng)玻璃管(兩端各有一個(gè)可移動(dòng)圓形電極，可裝入樣品水，接觸電阻不計(jì))、直尺、待測(cè)的水樣品．電路器材如表一所示，他們用伏安法多次測(cè)量的數(shù)據(jù)如表二所示(為實(shí)驗(yàn)處理方便，實(shí)驗(yàn)時(shí)每次都把電流表示數(shù)調(diào)到相同)，實(shí)驗(yàn)中還用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖甲所示．表一器材編號(hào)器材名稱(chēng)規(guī)格1電流表200μA，內(nèi)阻約10Ω2電壓表12V，內(nèi)阻約100kΩ3電池組12V，內(nèi)阻不計(jì)4滑動(dòng)變阻器10Ω15開(kāi)關(guān)6導(dǎo)線(xiàn)若干7定值電阻100Ω表二序號(hào)水柱長(zhǎng)度/cm電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/μA110210022041003306100440810055010100(1)玻璃管內(nèi)徑d的測(cè)量值為_(kāi)_______cm.(2)根據(jù)表一器材和表二數(shù)據(jù)確定測(cè)量電路中電流表應(yīng)該________(填“內(nèi)接”或“外接”)，電路的連接方式應(yīng)該采用________(填“分壓電路”或“限流電路”)．(3)用計(jì)算出的水柱長(zhǎng)度L與水柱電阻R在圖乙中描點(diǎn)，畫(huà)出R－L圖像(要求標(biāo)出坐標(biāo)軸的物理量、單位和對(duì)應(yīng)的數(shù)值)．(4)計(jì)算出所測(cè)河水的電阻率為_(kāi)_______Ω·m.【答案】(1)2.26(2)內(nèi)接分壓電路(3)如解析圖所示(4)80.2【解析】(1)由游標(biāo)卡尺直接讀數(shù)得玻璃管內(nèi)徑為2.26(2)電流表內(nèi)阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故電流表采用內(nèi)接法，待測(cè)電阻很大，滑動(dòng)變阻器阻值較小，為操作方便，應(yīng)該采用分壓電路．(3)由表二中數(shù)據(jù)可以計(jì)算出不同長(zhǎng)度水柱的電阻，