1、一、选择题1“测定金属的电阻率”实验中,以下操作中错误的是()A用米尺测量金属丝的全长三次,算出其平均值B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C用伏安法测电阻时采用电流表内接线路,多次测量后算出平均值;D实验中保持金属丝的温度不变答案AC解析应量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它分流作用很小,应采用电流表外接法,故AC操作错误。二、非选择题2(2013合肥一模)测绘小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:小灯泡L:规格“4.0V,2.2W”;电流表A1:量程3A,内阻约为0.1;电流表A
2、2:量程0.6A,内阻约为0.2;电压表V:量程3V,内阻RV9k;定值电阻R0:阻值为3k;滑动变阻器R:阻值范围010;学生电源E;电动势6V,内阻不计;开关S及导线若干。(1)电流表应选_;(2)在方框中画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。答案(1)A2(2)如图所示解析滑动变阻器采用分压式接法,电压表量程较小,所以要和定值电阻串联后接入电路,电流表A2用外接法。3(2013南昌调研)在探究规格为“6V3W”的小电珠L的伏安特性曲线的实验中。(1)实验室提供了9V的电源和量程为3V、内阻为5k的电压表,出于安全考虑,要将其改装成量程为9V的电压表,则在改装时应将阻值R_k的电阻与量
3、程为3V的电压表连接。(2)选用量程为0.6A、内阻约为4的电流表和量程为9V的电压表连接在电路中测小电珠的电流和电压。实验中要使系统误差尽量小,且电表示数变化范围尽量大,你认为以下实验电路应选_(填写相应的字母)。答案(1)10(2)C解析本题考查探究小电珠伏安特性曲线实验,意在考查学生对该实验的理解。(1)由电压表改装知识可知,要扩大电压表量程就要串联一个分压电阻,因此在改装时应串联一个电阻,要使量程扩大为原来的3倍,需要串联一个10k的电阻。(2)由题意可知电路应选择分压电路,电流表外接。4(2013云南省高中毕业班统测)某同学要测量一段电阻丝的电阻率,电阻丝电阻约为4,可提供的实验器材
4、有:A电流表G,内阻Rg120,满偏电流Ig3mAB电流表A,内阻约为0.2,量程为00.6AC螺旋测微器D电阻箱(09999,0.5A)E滑动变阻器R(10,1A)F电池组(3V,0.05)G电阻丝RxH一个开关和若干导线该同学进行了以下操作:(1)用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。螺旋测微器的示数如图,则本次测量所得电阻丝的直径为_mm;(2)设计实验电路。上图虚线框中所示为他设计的实验电路图的一部分,请将电路图补画完整;(3)测量并计算电阻率。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某位置,当电阻箱阻值为R0时,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2。若电阻丝长度用L表示,电阻丝直径用d表示
5、,则电阻率的表达式为_。(用相关字母表示)答案(1)1.269(1.2671.270均可)(2)如图(滑动变阻器用分压式接法也对)(3)(也对)解析本题考查测电阻丝的电阻率的实验,意在考查考生对该实验的理解和应用。(1)由螺旋测微器的读数规律可得电阻丝的直径d1.269mm;(2)该电路为测电阻丝的电阻,结合题目条件可知电路最好为限流电路,电流表外接,如答案图所示;(3)由电路图中关系可知电阻率为R或R5(2013山东德州一模)物质材料的电阻率往往随温度的变化而变化,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率随温度的升高而减小。某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们
6、选用的器材有:用该种导电材料制作而成的电阻较小的元件Z;电压表V(量程3V,内阻约3k);电流表A(量程3A,内阻约0.05); 电源E(电动势2V,内阻不计)滑动变阻器R(最大阻值约1)、开关S、导线。同学甲实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示,U/V00.400.600.801.001.201.50I/A00.200.450.801.251.802.80(1)甲同学在实验过程中,采用的电路图是_。(2)根据甲同学的实验数据,可判断元件Z是_材料(填“金属”或“半导体”)。(3)乙同学采用同样的方法进行实验,检查实验电路连接正确,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑动头,发现电流表和电压表指
7、针始终不发生偏转。在不断开电路的情况下,检查电路故障,应该使用多用电表_挡(填“欧姆10”“直流电压2.5V”或“直流电流2.5mA”),检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“”“”接线柱接触时,多用电表指针发生较大偏转,说明电路故障是_。答案(1)B(2)半导体(3)直流电压2.5V电流表断路解析(1)待测元件的电阻较小,故电流表选外接;数据记录显示电流从0开始,故滑动变阻器采用分压式接法,所以选B。(2)根据甲同学的实验数据,可知元件Z是非线性元件,故应是半导体材料。(3)由于电路未断开,不能选欧姆挡,“直流电流2.5mA”挡量程太小,用于检测极易烧坏,所以选择“直流电压2.5V”挡;由
8、现象可判断是电流表断路。6(2013汕头金山中学调研)某实验小组准备探究某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图甲所示的电路图。请回答下列问题:(1)将图乙中的实物连线按图甲的电路图补充完整。(2)考虑电表内阻的影响,该元件电阻的测量值_(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。(3)图甲中闭合开关S,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数为零。原因可能是图甲中的_(填“a”、“b”“c”、“d”、“e”或“f”)处接触不良。(4)据实验测得的数据,作出该元件的IU图线如图丙所示,则元件Q在U0.8V时的电阻值是_,IU图线在该点的切线的斜率的倒数1/k_(填
9、“大于”、“等于”或“小于”)电阻值。答案 (1)连线如图所示(2)小于(3)f(4)16小于解析(2)由于电压表有一定内阻,导致通过电流表的电流要比实际流经元件Q的电流大,根据欧姆定律,该元件电阻的测量值小于真实值。(3)闭合开关S,电流表、电压表均有示数,说明电路中有电流,而无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数为零,说明滑动变阻器没起分压作用而是起限流作用,故可能是f处接触不良。(4)当U0.8V时,I0.05A,故电阻值RQ16;在图线中作该点的切线,可知在该点的切线的斜率的倒数1/k小于电阻值。7(2013山东青岛一模)(1)一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体
10、长度,得到结果如图所示,游标卡尺示数_cm,螺旋测微器示数_cm。(2)现用伏安法研究某电子器件R1(6V,2.5W)的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些),备有下列器材:A直流电源(6V,内阻不计);B电流表G(满偏电流Ig3mA,内阻Rg10);C电流表A(00.6A,内阻未知);D滑动变阻器(020,5A);E滑动变阻器(0200,1A);F定值电阻R0(阻值1990);G开关与导线若干。根据题目提供的实验器材,请你在方框中设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)。在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用_。
11、(填写器材序号)将上述电子器件R1和另一电子器件R2接入如图甲所示的电路中,它们的伏安特性曲线分别如图乙中Ob、Oa所示。电源的电动势E6.0V,内阻忽略不计。调节滑动变阻器R3,使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等,则此时R3接入电路的阻值为_。答案(1)1.0501.0446(1.04431.0448)(2)见解析D4解析(1)游标卡尺的主尺读数为10mm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标读数为0.0510mm0.50mm,所以最终读数为:主尺读数游标尺读数10mm0.05mm10.50mm1.050cm;螺旋测微器的固定刻度读数10mm,可动刻度读数为0.0144.60.4
12、46mm,所以最终读数为:固定刻度读数可动刻度读数10mm0.446mm10.446mm1.0446cm。(2)将定值电阻跟电流表G串联作为电压表使用,电流表A外接,滑动变阻器选分压式接法,电路图如图所示。滑动变阻器应选D,便于调节。电阻R1和R2串联,消耗的电功率恰好相等时两电阻阻值相等,即两伏安特性曲线的交点对应的电阻值,进而可得R3接入电路的阻值为4。8(2013天津南开中学测试)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,为了探究3根材料未知、横截面积均为S0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路,M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移
13、动的接触点。在实验过程中,电流表读数始终为I1.25A,电压表读数U随OP间距离x的变化如下表:x/mm600700800900100012001400U/V3.954.505.105.906.556.656.82x/mm1600180020002100220023002400U/V6.937.027.157.858.509.05 9.75 (1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线;(2)求出金属丝的电阻率,并进行比较。答案(1)如解析图(2)a与c电阻率相同且远大于b的电阻率解析(1)如图所示(2)am1.04106mbm9.6108mcm1.04106m通过计算可知,金属丝a与c电阻率相同,远大于金属丝b的电阻率