課練24實驗　測定金屬的電阻率　描繪小燈泡的伏安特性曲線—2021屆高中物理（新高考）一輪考評特訓檢測

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1、課練24　實驗　測定金屬的電阻率　描繪小燈泡的伏安特性曲線 [狂刷小題　夯基礎] 練基礎小題 1．為了測量鉛筆芯的電阻率，某同學取一支4B鉛筆，去掉兩端筆芯外木質部分，不損傷筆芯，按如圖甲所示安放在接線支座上． (1)該同學用刻度尺量得筆芯長度L＝20.0 cm，用螺旋測微器測量筆芯的直徑如圖乙所示，則筆芯的直徑為d＝________mm. (2)若待測電阻約為幾歐姆，該同學采用實驗室提供的下列器材測定鉛筆芯電阻． A．待測鉛筆芯 B．電流表(0～0.6 A,0～3 A，內阻分別約為1 Ω，0.5 Ω) C．電壓表(0～3 V,0～15 V，內阻分別約為6 kΩ，30 kΩ

2、) D．滑動變阻器(0～10 Ω) E．電源(3 V) F．開關、導線若干 請根據實驗要求在圖甲中用筆畫線代替導線(只配有兩根導線)完成實物電路連接． (3)實驗測量過程中某次電壓表、電流表指針偏轉如圖丙所示，則電壓表讀數U＝________ V，電流表讀數I＝________A，計算得到鉛筆芯電阻R＝________Ω(電阻計算結果保留兩位有效數字)． 2．某同學準備測量某種材料制成的電阻絲Rx的電阻率，實驗室提供的器材有： A．電流表G(內阻Rg＝120 Ω，滿偏電流Ig＝6 mA) B．電壓表V(量程為0～6 V，內阻約為1 000 Ω) C．螺旋測微器，毫米刻度尺

3、D．電阻箱R0(0～99.99 Ω) E．滑動變阻器R(最大阻值為5 Ω) F．電池組E(電動勢為6 V，內阻約為0.05 Ω) G．一個開關S和若干導線 (1)用多用電表粗測電阻絲的阻值，當用“×10”擋時發(fā)現指針偏轉角度過大，應該換用________擋(選填“×1”或“×100”)，進行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖甲所示，其讀數為________Ω. (2)把電流表G與電阻箱并聯(lián)，改裝成量程為0～0.6 A的電流表使用，則電阻箱的阻值應調為R0＝________Ω. (3)改裝好的電流表用符號“A”表示，內阻RA已知，用該電流表和所提供的實驗器材較準確地測量電阻絲R

4、x的阻值，請在圖乙中畫出實驗電路圖． (4)測得電阻絲的長度為L，直徑為D，電路閉合后，調節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置，讀出電壓表和電流表的示數，計算出電阻絲的電阻為Rx.寫出計算電阻率的表達式ρ＝________(用L、D、Rx表示)． 3．[2019·武漢聯(lián)考]某實驗小組設計了如圖甲所示的電路做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗． (1)閉合開關S前應將圖甲中滑動變阻器的滑片移到最________(選填“左”或“右”)端． (2)若閉合開關S，電流表、電壓表均有示數，但無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，都不能使電表的示數為零．原因可能是圖甲中的________(選填“a”“b”或“

5、c”)處斷路． (3)排除故障重新實驗，測得多組I、U的值，作出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙中實線所示，小王同學想知道電壓為2.0 V時燈泡的電阻，于是他在圖線上作出電壓為2.0 V對應點的切線(圖乙中虛線所示)，求得燈泡的電阻為切線斜率的倒數，即R＝＝ Ω＝3.6 Ω.試分析他的求法是否正確，如果認為正確，請說明理由；如果認為不正確，請求出正確的電阻．________________________________________________________________________ ________________________________________________

6、________________________ ________________________________________________________________________. (結果保留兩位有效數字) 4．[2019·成都石室中學一診]某中學為了探究額定功率為4 W、額定電壓為4 V的小燈泡消耗的功率與電壓的關系，準備了如下的實驗器材： A．電壓表V1(量程0～1 V，內阻2 kΩ) B．電壓表V2(量程0～15 V，內阻15 kΩ) C．電流表A(量程0～1 A，內阻約1 Ω) D．定值電阻R1＝6 kΩ E．定值電阻R2＝16 kΩ F．滑動變阻器R

7、(阻值范圍0～10 Ω，允許最大電流2 A) G．學生電源(直流5 V，內阻不計) H．開關、導線若干 (1)為了減小實驗誤差，電壓表應選用________，定值電阻應選用________，二者串聯(lián)后來測量電壓(均用序號字母填寫) (2)在探究功率與電壓的關系時，要求電壓從零開始調節(jié)，并且多次測量，在方框中畫出滿足要求的電路圖； (3)根據設計的電路圖，寫出小燈泡兩端電壓U與電壓表讀數UV的關系，即U＝________.若小燈泡的電功率為P，則關系圖線可能正確的是________． 練高考小題 5．[2017·全國卷Ⅰ，23]某同學研究小燈泡的伏安特性．所使用的器材有：小

8、燈泡L(額定電壓3.8 V，額定電流0.32 A)；電壓表(量程3 V，內阻3 kΩ)；電流表(量程0.5 A，內阻0.5 Ω)；固定電阻R0(阻值1 000 Ω)；滑動變阻器R(阻值0～9.0 Ω)；電源E(電動勢5 V，內阻不計)；開關S；導線若干． (1)實驗要求能夠實現在0～3.8 V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖． (2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示． 圖(a) 圖(b) 由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻________(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率________(填“增大”“不變”或“減小”)．

9、(3)用另一電源E0(電動勢4 V，內阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路，調節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率．閉合開關S，在R的變化范圍內，小燈泡的最小功率為________W，最大功率為________W．(結果均保留2位小數) 6．[2016·全國卷Ⅱ，23]某同學利用圖(a)所示電路測量量程為2.5 V的電壓表的內阻(內阻為數千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流電源E(電動勢3 V)，開關1個，導線若干． 圖(a) 實驗步驟如下： ①按電

10、路原理圖(a)連接線路； ②將電阻箱阻值調節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應的位置，閉合開關S； ③調節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏； ④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數為2.00 V，記下電阻箱的阻值． 回答下列問題： (1)實驗中應選擇滑動變阻器________(填“R1”或“R2”)． (2)根據圖(a)所示電路將圖(b)中實物圖連線． 圖(b) (3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0 Ω，若認為調節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內阻為________Ω(結果保留到個位)． (4)如果此電壓表是由

11、一個表頭和電阻串聯(lián)構成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標號)． 　　　　　　　　　　　 A．100 μA B．250 μA C．500 μA D．1 mA 7．[2019·全國卷Ⅱ，23]某小組利用圖(a)所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關系，圖中和為理想電壓表；R為滑動變阻器，R0為定值電阻(阻值100 Ω)；S為開關，E為電源．實驗中二極管置于控溫爐內，控溫爐內的溫度t由溫度計(圖中未畫出)測出．圖(b)是該小組在恒定電流為50.0 μA時得到的某硅二極管U - t關系曲線．回答下列問題： (1)實驗中，為保證流

12、過二極管的電流為50.0 μA，應調節(jié)滑動變阻器R，使電壓表的示數為U1＝________mV；根據圖(b)可知，當控溫爐內的溫度t升高時，硅二極管正向電阻_________(填“變大”或“變小”)，電壓表示數_________(填“增大”或“減小”)，此時應將R的滑片向________(填“A”或“B”)端移動，以使示數仍為U1. (2)由圖(b)可以看出U與t成線性關系，硅二極管可以作為測溫傳感器，該硅二極管的測溫靈敏度為＝____________×10－3V/℃(保留2位有效數字)． 8．[2019·全國卷Ⅰ，23]某同學要將一量程為250 μA的微安表改裝為量程為20 mA

13、的電流表．該同學測得微安表內阻為1 200 Ω，經計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進行改裝．然后利用一標準毫安表，根據圖(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內是改裝后的電表)． (1)根據圖(a)和題給條件，將圖(b)中的實物連接． (2)當標準毫安表的示數為16.0 mA時，微安表的指針位置如圖(c)所示．由此可以推測出所改裝的電表量程不是預期值，而是________．(填正確答案標號) A．18 mA　B．21 mA C．25 mA D．28 mA (3)產生上述問題的原因可能是________．(填正確答案標號) A．微安表內阻測量錯誤，實際內阻

14、大于1 200 Ω B．微安表內阻測量錯誤，實際內阻小于1 200 Ω C．R值計算錯誤，接入的電阻偏小 D．R值計算錯誤，接入的電阻偏大 (4)要達到預期目的，無論測得的內阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可，其中k＝__________. 練模擬小題 9．[2019·重慶一中期中]要測量一段阻值大約為100 Ω、粗細均勻的電阻絲的電阻率，除刻度尺、螺旋測微器、電源E(電動勢為3 V、內阻約為0.5 Ω)、最大阻值為20 Ω的滑動變阻器R、開關S、導線若干外，還有電流表和電壓表各兩只供選擇：A1(量程1 A、內阻約為1 Ω)、A2(

15、量程30 mA、內阻約為2 Ω)、V1(量程3 V、內阻約為1 000 Ω)、V2(量程15 V、內阻約為3 000 Ω)． (1)用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，如圖所示，則電阻絲的直徑為________mm. (2)為了使測量有盡可能高的精度，電流表應選________，電壓表應選________．(填題目中的對應符號) (3)實驗電路應選擇下列電路中的________． (4)若用刻度尺測得電阻絲的長度為L，用螺旋測微器測得電阻絲的直徑為d，電流表的讀數為I，電壓表的讀數為U，則該電阻絲的電阻率的表達式為ρ＝________. 10．[2019·山西省忻州一中模擬]要測繪

16、一個標有“3V　1.5 W”的小燈泡的伏安特性曲線，備有下列器材： A．電壓表(量程3 V，內阻約6 kΩ)； B．電壓表(量程15 V，內阻約30 kΩ)； C．電流表(量程0.6 A，內阻約0.5 Ω)； D．電流表(量程3 A，內阻約0.1 Ω)； E．滑動變阻器(阻值范圍0～5 Ω)； F．滑動變阻器(阻值范圍0～100 Ω)； G．直流電源(3 V，內阻不計)； H．開關、導線若干． (1)要求多次測量并使電壓表讀數從零開始連續(xù)可調，上述器材中電壓表應選用____________；電流表應選用__________；滑動變阻器應選用____________．(以上均填

17、寫器材前字母) (2)請將圖甲中的實物電路圖用筆畫線代替導線補充完整． (3)圖乙為某同學根據正確的實驗電路所測的幾組數據畫出的U—I圖象，圖象是一條曲線而不是直線的原因是________________________________；從圖象中可求得小燈泡電壓為1.8 V時小燈泡的實際功率為________ W. [綜合測評　提能力] 1．[2019·北京石景山統(tǒng)測]某同學用電流表內接法和外接法分別測量了一段2B鉛筆芯的電阻，并將得到的電流、電壓數據描到U－I圖象上，如圖1所示． (1)圖2是部分連接好的實物電路圖，請用電流表外接法完成接線． (2)在圖1中，

18、由電流表外接法得到的數據點是用________(填“○”或“×”)表示的． (3)在圖1中，請你根據“○”數據點求出這段鉛筆芯的電阻，為________Ω. (4)對于這段2B鉛筆芯電阻值的測量，如果不考慮實驗中讀數的誤差，你認為選用________(填“內”或“外”)接法測量更準確一些． 2．[2019·河南周口期末]某同學利用如圖1所示的電路測定均勻金屬絲AB的電阻率，在該電路中，直流穩(wěn)壓電源為電路提供恒定電壓，R0為定值電阻，電壓表視為理想電表，移動滑片P的位置可改變金屬絲接入電路中的長度． (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖2所示，讀數為d＝________mm；

19、 (2)用刻度尺量出滑片P到A端的距離L1，記錄此時電壓表的示數U1； (3)改變滑片P的位置，重復步驟(2)，測量多組數據； (4)若金屬絲接入電路中的長度為L，直徑為d，金屬絲的電阻率為ρ，電壓表示數為U，直流穩(wěn)壓電源的電壓為U0，定值電阻為R0，則實驗中所測量的電壓與其余幾個物理量之間的關系為＝________. (5)以為縱軸、L為橫軸作出金屬絲的－L圖象，如圖3所示，圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則用這些參數表示金屬絲的電阻率ρ＝________，直流穩(wěn)壓電源的電壓U0＝________. 3．[2019·江西紅色七校一聯(lián)]某學習小組進行精確測量電阻Rx的阻值的實驗，有下列

20、器材供選用． A．待測電阻Rx(約300 Ω) B．電壓表V(3 V，內阻約3 kΩ) C．電流表A1(10 mA，內阻約10 Ω) D．電流表A2(20 mA，內阻約5 Ω) E．滑動變阻器R1(0～20 Ω，額定電流2 A) F．滑動變阻器R2(0～2 000 Ω，額定電流0.5 A) G．直流電源E(3 V，內阻約1 Ω) H．開關、導線若干 (1)甲同學根據以上器材設計了用伏安法測量電阻的電路，并能滿足Rx兩端電壓從零開始變化并進行多次測量．則電流表應選擇________(填“A1”或“A2”)；滑動變阻器應選擇________(填“R1”或“R2”)；請在虛線框

21、中幫甲同學畫出實驗電路原理圖． (2)乙同學經過反復思考，利用所給器材設計出了如圖所示的測量電路，具體操作如下： ①按圖連接好實驗電路，閉合開關S1前調節(jié)滑動變阻器R1、R2的滑片至適當位置； ②閉合開關S1，斷開開關S2，調節(jié)滑動變阻器R1、R2的滑片，使電流表A1的示數恰好為電流表A2的示數的一半； ③閉合開關S2并保持滑動變阻器R2的滑片位置不變，讀出電壓表V和電流表A1的示數，分別記為U、I； ④待測電阻的阻值Rx＝________，比較甲、乙兩同學測量電阻Rx的方法，你認為哪個同學的方法更有利于減小系統(tǒng)誤差？________(填“甲”或“乙”)同學的． 4．[2019

22、·遼寧五校聯(lián)考]覆銅板是將補強材料浸以樹脂，一面或兩面覆以銅箔，經熱壓而成的一種板狀材料，它是做印制電路板的基本材料，常叫基材．小明同學想應用所學的物理知識來測量覆銅板的導電銅膜厚度．于是他從資料上查得導電銅膜的電阻率ρ＝1.75×10－8 Ω·m，并利用下列器材完成了這個實驗． A．電源E(電動勢為6 V，內阻不計)； B．取待測長方形覆銅板一塊，將兩個粗銅條A、B平行壓置在覆銅板的兩端，與覆銅板接觸良好，視為電極，如此就制成了待測電阻R(阻值約為2 Ω)； C．滑動變阻器R1(總阻值約為10 Ω)； D．定值電阻R2(阻值R2＝6 Ω)； E．毫米刻度尺和游標卡尺； F．電壓表

23、V(量程為6 V，內阻很大)； G．電流表A(量程為0.6 A，內阻約為5 Ω)； H．開關K，導線若干． (1)請在圖甲的實物圖中完成實物連線，要求實驗測量精度高． (2)小明在接通電路之前，先用游標卡尺測得覆銅板的寬度d如圖乙所示，則游標卡尺的讀數為________mm. (3)小明用毫米刻度尺測得覆銅板的長度L＝1.001 0 m. (4)圖丙中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，請完成連線．若所得圖線的斜率用k表示，則導電銅膜的電阻R＝________(用k及題中所給字母表示)，根據實驗數據及I－U圖線求出導電銅膜的電阻R＝________Ω(計算結果保留兩

24、位有效數字)． (5)計算導電銅膜厚度h的值為________mm(計算結果保留兩位有效數字)． 5．[2019·廣東汕頭一模]某小組要測量一個標有“2.5 V　2 W”小燈泡的伏安特性曲線．選用的器材有： 直流電源(3 V，內阻不計)； 電流表A1(量程0～0.6 A，內阻為0.6 Ω)； 電流表A2(量程0～300 mA，內阻未知)； 電壓表V(量程0～3 V，內阻約3 kΩ)； 滑動變阻器R(0～5 Ω，允許通過的最大電流為3 A)； 開關、導線若干． 其實驗步驟如下： (1)由于電流表A1的量程偏小，于是小組成員把A1、A2并聯(lián)后再接入電路，請按此要求用筆畫線代替導

25、線在圖1中完成余下導線的連接． (2)正確連接好電路，并將滑動變阻器滑片滑至最________端，閉合開關，調節(jié)滑片．發(fā)現當A1示數為0.50 A時，A2的示數為200 mA，由此可知A2的內阻為________Ω. (3)若將并聯(lián)后的兩個電流表當成一個新電表，則該新電表的量程為________A；為使其量程達到最大，可將圖2中________(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)處斷開后再串聯(lián)接入一個阻值合適的電阻． 6．[2019·廣東茂名一測]熱敏電阻包括正溫度系數電阻器(PTC)和負溫度系數電阻器(NTC)，正溫度系數電阻器的電阻隨溫度的升高而增大，負溫度系數電阻器的電阻隨溫度的升高而減?。?/p>

26、某實驗小組選用下列器材探究某一熱敏電阻Rx的導電特性． A．電流表A1(量程10 mA，內阻r1＝1 Ω)； B．電流表A2(量程0.6 A，內阻r2約為0.5 Ω)； C．滑動變阻器R1(最大阻值200 Ω)； D．滑動變阻器R2(最大阻值20 Ω)； E．定值電阻R3(阻值1 499 Ω)； F．定值電阻R4(阻值149 Ω)； G．電源E(電動勢15 V，內阻忽略)； H．開關與導線若干． (1)實驗采用的電路圖如圖甲所示，則滑動變阻器選________，定值電阻R選________(填儀器前的字母序號)． (2)用筆畫線代替導線將圖乙中的實物按圖甲的電路補充完整

27、． (3)該小組根據測量數據作出熱敏電阻的U－I圖象如圖丙所示，則該曲線對應的是________(選填“PTC”或“NTC”)熱敏電阻． (4)若將此熱敏電阻直接接到一電動勢為9 V，內阻為10 Ω的電源兩端，則此時該熱敏電阻的阻值為________Ω(結果保留三位有效數字)． 7．[2019·湖南常德一模]光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)．某光敏電阻R的阻值隨照度變化的曲線如圖丙所示． (1)如圖甲所示是街道路燈自動控制電路所需的元件，利用直流電源給電磁鐵供電，利用220 V交流電源給路燈供電．為達到天亮燈熄、天暗

28、燈亮的效果，請用筆畫線代替導線，正確連接電路元件． (2)用多用電表“×100”歐姆擋，測量圖甲中電磁鐵線圈的電阻時，指針偏轉角度太大，為了更準確地測量其阻值，接下來應選用________(填“×1k”或“×10”)歐姆擋，進行歐姆調零后重新測量，其示數如圖乙所示，則線圈的電阻為________Ω. (3)已知當線圈中的電流大于或等于2 mA時，繼電器的銜鐵將被吸合．圖甲中直流電源的電動勢E＝6 V，內阻忽略不計，滑動變阻器有三種規(guī)格可供選擇：R1(阻值范圍0～10 Ω，允許通過最大電流2 A)、R2(阻值范圍0～200 Ω，允許通過最大電流1 A)、R3(阻值范圍0～1 750 Ω，

29、允許通過最大電流1 A)要求天色漸暗照度降低至1.0 lx時點亮路燈，滑動變阻器應選擇________(填“R1”“R2”或“R3”)．為使天色更暗時才點亮路燈，應適當地________(填“增大”或“減小”)滑動變阻器的電阻． 8.有一根細長而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示．此金屬材料重1～2 N，長約為30 cm，電阻約為10 Ω.已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0.因管內中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測量，請設計一個實驗方案，測量中空部分的截面積S0，現有如下器材可選： A．毫米刻度尺 B．螺旋測微器 C．電流表(0～600 mA,1.0 Ω) D．電流表(0

30、～3 A,0.1 Ω) E．電壓表(0～3 V,6 kΩ) F．滑動變阻器(0～20 Ω，0.5 A) G．滑動變阻器(0～10 kΩ，2 A) H．蓄電池(6 V,0.05 Ω) I．開關一個，帶夾子的導線若干 (1)除待測金屬管線外，還應選用的器材有__________________(只填器材前的字母)． (2)在方框中畫出你所設計方案的實驗電路圖，并把所選儀器連成實際測量電路． (3)實驗中要測量的物理量有：____________________________________；計算金屬管線內部空間截面積S0的表達式為S0＝________. 12 / 12