《(全國通用)2020年高考物理一輪題復習 第八章 恒定電流 微專題55 閉合電路歐姆定律的應用》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(全國通用)2020年高考物理一輪題復習 第八章 恒定電流 微專題55 閉合電路歐姆定律的應用(5頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、實驗:測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器)
考點及要求:(1)螺旋測微器及游標卡尺的讀數;(2)伏安法測電阻;(3)電路設計:內、外接法,滑動變阻器分壓和限流;(4)數據處理.
1.如圖1甲所示的金屬工件,橫截面外方內圓,外邊長約為1 cm、內徑約為0.5 cm、長度約為40 cm.
(1)某同學用游標卡尺測出橫截面外邊長如圖乙所示,其讀數a=__________cm.
(2)應選用________來測量工件內徑d,選用__________來測量工件長度L.(選填“毫米刻度尺”、“游標卡尺”或“螺旋測微器”)
(3)為了測出該金屬工件的電阻率,該同學設計了如圖丙所示的電路
2、,請按設計的電路完成實物圖丁的連線.
(4)實驗測得工件兩端電壓為U,通過的電流為I,寫出該金屬電阻率的表達式ρ=________.(用a、d、L、U、I等字母表示)
圖1
2.在做“測定金屬的電阻率”的實驗時,需要對金屬絲的電阻進行測量,已知金屬絲的電阻值Rx約為20 Ω.一位同學用伏安法對這個電阻的阻值進行了比較精確的測量,想使被測電阻Rx兩端的電壓變化范圍盡可能的大.他可選用的器材有:
電源E:電動勢為6 V,內阻為1.0 Ω;
電流表A:量程0.6 A,內阻約為0.50 Ω;
電壓表V:量程10 V,內阻約為10 kΩ;
滑動變阻器R:最大電阻值為5.0 Ω;
3、開關一個,導線若干.
(1)根據上述條件,測量時電流表應采用________(選填“外接法”或“內接法”).
(2)在方框內畫出實驗電路圖.
(3)若在上述實驗中,電流表的示數為I,電壓表的示數為U,且電流表內阻RA、電壓表內阻RV均為已知量,用測量物理量和電表內阻計算金屬絲電阻的表達式Rx=________.
3.圖2甲是“用伏安法測量金屬絲電阻率ρ”的實驗電路圖.
圖2
(1)用螺旋測微器測得金屬絲直徑d如圖乙所示,可讀出d=________m.
(2)閉合開關,調節(jié)P的位置,讀出MP的長度為x時電壓表和電流表的示數,算出對應的電阻R,利用多組數據繪出如圖丙所
4、示的R-x圖象,可得該圖線的斜率k=________Ω/m.
(3)利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d,得到金屬絲電阻率的表達式為ρ=________.
(4)甲圖中的a導線從電流表的“0.6 A”接線柱改接于電流表的“-”接線柱上,可以測量電源的電動勢和內阻.閉合開關,調節(jié)P的位置,讀出多組電壓表和電流表的示數,把實驗得到的數據繪成如圖丁所示的U-I圖象,得出電源的電動勢E=________V;若R0=2.0 Ω,則電源的內阻r=________Ω.
答案解析
1.(1)1.02 (2)游標卡尺 毫米刻度尺 (3)連線圖見解析 (4)
解析 (1)游標卡尺讀數a=1 cm+0.1 m
5、m×2=1.02 cm
(2)應選用游標卡尺來測量工件內徑d,選用毫米刻度尺來測量工件長度L.
(3)連線圖如圖所示.
(4)因為R==ρ=ρ,解得ρ=.
2.(1)外接法 (2)見解析圖 (3)
解析 (1)待測電阻約為20 Ω,是電流表內阻的40倍,但電壓表內阻是待測電阻的500倍,故采用外接法.
(2)因為要使Rx兩端的電壓變化范圍盡可能的大,所以滑動變阻器要采用分壓式接法,電路圖如圖所示.
(3)電壓表分得的電流為IV=,所以Rx中的電流為
Ix=I-IV=I-,則Rx===.
3.(1)3.95×10-4 (2)10 (3)k (4)2.80 1.0
解析 (1)螺旋測微器讀數為
0 mm+39.5×0.01 mm=0.395 mm=3.95×10-4 m.
(2)圖線的斜率k==10 Ω/m.
(3)由電阻定律R=ρ=可知,電阻率ρ==k.
(4)由圖示圖象可知,電源電動勢E=2.80 V,圖象斜率的絕對值k== Ω=3 Ω,R0=2.0 Ω,k=R0+r,則r=1.0 Ω.