- 电学实验
- 共376题
在“测定圆柱形材料的电阻率”的实验中,
9.某同学用螺旋测微器测样品直径时,结果如右图1所示,则该样品的直径为 mm.
10.给样品通电,用量程为3V的电压表和量程为0.6A的电流表测样品两端的电压和通过样品的电流时读数如右图2所示,则电流表的读数为 A.
11.用米尺测量样品的长度L=0.810m.利用以上测量数据,可得这种材料的电阻率为 Ω•m(结果保留二位有效数字).
正确答案
(1)2.935;
解析
(1)螺旋测微器的读数为:d=2.5mm+43.5×0.01mm=2.935mm;
考查方向
解题思路
(1)掌握螺旋测微器的读数原理和读数方法即可.
易错点
考查电阻定律的应用,掌握螺旋测微器及电流表或电压表的读数方法.
正确答案
(2)0.52;
解析
(2)因电压表的每小格读数为0.1V,所以应估读到0.01V,所以电压表的读数为:U=2.60V;
同理,电流表的每小格读数为0.02A,应估读到0.01A,所以电流表的读数为:I=0.52A.
考查方向
解题思路
(2)明确电流表和电压表读数时注意是“几分之一估读”:若每小格读数是0.1,则应是“”估读,即应估读到0.01;若每小格读数为0.02,则应是“”估读,即应估读到0.01.
易错点
考查电阻定律的应用,掌握螺旋测微器及电流表或电压表的读数方法.
正确答案
(3)4.2×10﹣5Ω•m23.
解析
(3)根据R=ρ得:ρ==R·
带入数据得:ρ=4.2×10-5Ω•m
考查方向
解题思路
(3)根据电阻定律求解.
易错点
考查电阻定律的应用,掌握螺旋测微器及电流表或电压表的读数方法.
9.(10分)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5 Ω。
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接______(填a或b)、导线②连接______(填c或d)。
(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为______Ω。
(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的,若测R2的阻值,则最优的连线应选_____(填选项)。
A.①连接a,②连接c
B.①连接a,②连接d
C.①连接b,②连接c
D.①连接b,②连接d
正确答案
(1)a、d;(2)作图见右,4.4~4.7
(3)B
知识点
设计如图a所示的电路图来进行有关电学实验,其中ab为粗细均匀的金属丝,R0为保护电阻。
10.图在图b中完成实物连线;
11.测微器测得金属丝直径如图c所示,其读数为 ;
12.接正确后,闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x与对应的电压表示数U和电流表示数I。将记录的数据描点在如图d的坐标纸上。
①在图d上作出关系图线。
②由图线求得电流表的内阻rA= Ω和金属丝的电阻率ρ与其横截面积S的比值 Ω·m-1。(计算结果保留两位有效数字)
正确答案
解析
根据给出的原理图得出对应的实物图如图所示:
考查方向
实验中常用仪器及其正确操作方法
解题思路
根据原理图得出对应的实物图.
易错点
根据电路图依电流流向,连接电路,注意电流表与电压表接法.
教师点评
本题考查了实验中常用仪器及其正确操作方法,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与由电路图连接实物图、伏安法测电阻的电路设计等知识点交汇命题.
正确答案
0.400mm(2分)
解析
螺旋测微器固定部分读数为0mm;转动部分读数为:40.0×0.01=0.400mm;故读数为0.400mm.
考查方向
螺旋测微器的使用
解题思路
根据螺旋测微器的读数方法可得出对应的读数.
易错点
掌握螺旋测微器的读数方法与原理.
教师点评
本题考查了螺旋测微器的使用,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与测量金属的电阻率等知识点交汇命题.
正确答案
①U/I—x图象如图(2分);
②2.0(2分)(1.9~2.2都分)和9.6(2分)(9.4~10都给分)
解析
①根据描出的点可得出对应的图象如图所示:
②由电阻定律可得,,由欧姆定律可得:,则,由图象斜率,
由图d所示图象可知:,即,由图象可得:x=0时对应的数值2.0,即,则电流表的内阻为2.0Ω.
考查方向
测定金属的电阻率
解题思路
①应用描点法作图作出图象;②求出图象的函数表达式,然后根据图象求出电阻率与面积的比值,根据截距可求得电流表内阻.
易错点
关键明确实验原理,能根据电路图及相应的物理规律分析得出函数关系,同时能根据图象分析数据解答.
教师点评
本题考查了测定金属的电阻率,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与伏安法测电阻等知识点交汇命题.
某同学计如图a所示的电路图来进行有关电学实验,其中ab为粗细均匀的金属丝,R0为保护电阻。
23.按电路图在图b中完成实物连线。
24.用螺旋测微器测得金属丝直径如图c所示,其读数为 。
25.电路连接正确后,闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x与对应的电压表示数U和电流表示数I。将记录的数据描点在如图d的坐标纸上。
①在图d上作出关系图线。
②由图线求得电流表的内阻rA= Ω和金属丝的电阻率ρ与其横截面积S的比值 Ω·m-1。(记算结果保留两位有效数字)
正确答案
(1)电路连线如图(2分)
解析
(1)电路连线如图(2分)
考查方向
描绘小电珠的伏安特性曲线.
解题思路
根据原理图得出对应的实物图。
易错点
明确螺旋测微器的读数方法;知道螺旋测微器需要估读;明确实验原理,能根据电路图及相应的物理规律分析得出函数关系,同时能根据图象分析数据,得出结论.
正确答案
(2)0.400mm(2分)
解析
(2)螺旋测微器固定部分读数为0mm;转动部分读数为:40.0×0.01=0.400mm;故读数为0.400mm。
考查方向
描绘小电珠的伏安特性曲线.
解题思路
根据螺旋测微器的读数方法可得出对应的读数。
易错点
明确螺旋测微器的读数方法;知道螺旋测微器需要估读;明确实验原理,能根据电路图及相应的物理规律分析得出函数关系,同时能根据图象分析数据,得出结论.
正确答案
(3)①U/I—x图象如图(2分);
②2.0(2分)(1.9~2.2都分)和9.6(2分)(9.4~10都给分)
解析
(3)①根据描出的点可得出对应的图象如图所示;由电阻定律可得,,
由欧姆定律可得:
,则,图象斜率,由图4所示图象可知:,即,由图象可得:x=0时对应的数值2.0,即,则电流表的内阻为2.0Ω.
考查方向
描绘小电珠的伏安特性曲线.
解题思路
①应用描点法作图作出图象;
②求出图象的函数表达式,然后根据图象求出电阻率与面积的比值,根据截距可求得电流表内阻.
易错点
明确螺旋测微器的读数方法;知道螺旋测微器需要估读;明确实验原理,能根据电路图及相应的物理规律分析得出函数关系,同时能根据图象分析数据,得出结论.
如图(甲)所示是一根细而实心均匀导电材料,现要测这段导电材料的电阻率ρ。
22.用刻度尺和螺旋测微器测量材料的长度L和直径d,测量直径时螺旋测微器示数如图(乙)所示,则d=_______mm。
23.用电流表A1(量程100mA 内阻约5Ω).电流表A2(量程50mA 内阻10Ω).电源E(电动势2.0V 内阻不计).开关.滑动变阻器R(1A 10Ω)和导线若干来测量材料的电阻Rx。①在虚线框内画出实验电路图。②写出计算电阻率公式ρ=____________(用测出的物理量表示)。
正确答案
(1)1.700(2分);
解析
由图示螺旋测微器可知,金属丝直径:D=1.5mm+20.0×0.01mm=1.700mm;
考查方向
螺旋测微器的使用
解题思路
螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.
易错点
掌握螺旋测微器的读数方法.
教师点评
本题考查了螺旋测微器读数、求金属丝的电阻率;在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与闭合电路欧姆定律,伏安法测电阻等知识点交汇命题.
正确答案
(2) ①实验电路如图所示(2分);②(2分)
解析
①由于没有电压表,且两电流表量程不同,因此小量程电流表与滑动变阻器并联,再与大量程电流表串联,因滑动变阻器阻值为10Ω,则可用分压式,也可用限流式,实验电路图如图所示:
②金属丝电阻:
解得,金属丝的电阻率:;
考查方向
测定金属的电阻率
解题思路
①实验需要电源、导线,然后根据题目条件确定哪个电流表与滑动变阻器并联.根据实验原理及所选实验器材设计实验电路.
②根据实验数据应用电阻定律可以求出金属丝的电阻率.
易错点
关键理解实验原理,根据安全性原则、精确性原则与方便实验操作性原则选择实验器材设计电路.
教师点评
本题考查了测金属丝的电阻率,器材的选择与电路设计的问题;在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与闭合电路欧姆定律,伏安法测电阻等知识点交汇命题.
为了比较准确的测量阻值约为100Ω的定值电阻Rx,实验室提供如下实验器材:
(A)电动势E=6 V,内阻很小的直流电源
(B)量程5 mA,内阻为RA1=50 Ω的电流表
(C)量程0.6 A,内阻为RA2=0.2 Ω的电流表
(D)量程6 V,内阻RV约为15kΩ的电压表
(E)定值电阻R1=5 Ω
(F)定值电阻R2=500 Ω
(G)最大阻值15 Ω,最大允许电流2 A的滑动变阻器
(H)最大阻值15 kΩ,最大允许电流0.5 A的滑动变阻器
(I)开关一个,导线若干
24.为了能比较精确地测量Rx的电阻值,电流表应选用_________(填“B”或“C”)、定值电阻应选用__________(填“E”或“F”)、滑动变阻器应选用________(填“G”或“H”);
25.请根据所选用的实验器材,设计测量电阻的电路,并画出电路图;
26.如果电压表的示数为U(单位为“V”),电流表的示数为I(单位为“A”),则待测电阻的计算式为Rx=________(表达式中所用到的电阻值必须用对应的电阻符号表示,不得直接用数值表示).
正确答案
B; E; G.
解析
电路中最大电流,所以电流表选择B,由于电流表量程较小,所以要改装电流表,扩大量程,则需要并联的电阻为,所以定值电阻选择E,由于被测电阻约100Ω,为方便调节,则滑动变阻器选择G.
考查方向
伏安法测电阻; 实验中常用仪器及其正确操作方法
解题思路
先根据闭合电路欧姆定律估算最大电流,选择电流表,根据电动势大小选择电压表量程,根据实验精确性,方便性原则选择滑动变阻器.
易错点
根据实验器材、设计实验电路,掌握常用器材的使用.
正确答案
【答案】
解析
为了能比较精确地测量Rx的电阻值,滑动变阻器使用分压式,由于电压表的内阻不知,所以不能使用外接法,则实验电路图如图所示:
考查方向
伏安法测电阻
解题思路
滑动变阻器采用分压式接法,由于电压表的内阻不知,所以不能使用外接法,画出电路图.
易错点
根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的关键.
正确答案
解析
根据欧姆定律得:
考查方向
闭合电路欧姆定律;串联电路和并联电路
解题思路
根据串联电路与并联电路关系找到被测电阻两端电压与通过被测电阻的电流,依据欧姆定律求解.
易错点
关键根据串联电路和并联电路关系找到流过被测电阻的电流.
为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率,提供的器材有:
A.电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA
B.电流表A,内阻约为1Ω,量程为0~0.6A
C.螺旋测微器和刻度尺
D.电阻箱R0(0~9999Ω)
E.滑动变阻器R(最大阻值5Ω)
F.电池组E(3V,0.05Ω)
G.一个开关S和导线若干
某同学进行了以下操作:
23.用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”档时发现指针偏转角度过大,他应该换用_________档(填“×1” 或“×100”),进行一系列正确操作后,指针静止时位置如图所示。
24.把电流表G与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表使用,则电阻箱的阻值应调为R0=_________Ω。
25.用改装好的电压表和题中提供的器材,设计一个测量电阻丝Rx阻值的实验,要求电阻丝Rx两端电压能从零连续可调。根据实验要求,请将图中电路图补画完整。
26.用刻度尺测得电阻丝的长度为L,用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d。电路闭合 后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2,请用已知量和测得量的字母符号(各量不允许代入数值)写出计算电阻率的表达式ρ=_________。
正确答案
×1(2分)
解析
因欧姆表不均匀,要求欧姆表指针指在欧姆表中值电阻附近时读数较准,当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,说明倍率较大,应选择“×1”倍率.
考查方向
多用电表的原理及使用
解题思路
用多用电表测电阻应选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近 .
易错点
欧姆挡的零刻度在表盘的最右边,指针偏转角过大,说明所测电阻较小,所用挡位太大.
正确答案
990(2分)
解析
将电流表G 与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表,而电流表G(内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA);所以改装后的电压表的内阻为:,由于电流表G的内阻Rg=10Ω电阻箱的阻值应调为R0=1000-10=990Ω.
考查方向
把电流表改装成电压表
解题思路
根据电压表的量程为0~3V,结合电流表G(内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA),即可求出电阻箱的阻值.
易错点
根据电压表的改装原理,要与电流G串联变阻箱.
正确答案
电路图如右(3分)
解析
实验电路图如图所示:
考查方向
伏安法测电阻
解题思路
由题意可知,一电流表与电阻串联当作电压表,因待测电阻阻值较小,因此使用另一电流表外接法,才能减小实验误差,准确得出所测电阻的电流;因为要求电阻丝Rx两端电压能从零连续可调,因此采用滑动变阻器分压器形式.
易错点
按题目要求电压从0连续可调,则变阻器要接成分压器的形式.
正确答案
(2分)
解析
由电阻定律可知,电阻为:
则电阻率为:
根据欧姆定律有:
所以电阻率为:
考查方向
测定金属的电阻率
解题思路
根据电阻定律求出电阻率的表达式,结合欧姆定律及串并联电路的关系,求出电阻率.
易错点
由串并联电路的关系找到待测电阻两端的电压与电流值,依欧姆定律表示出待测电阻的阻值.
某物理实验兴趣小组看展探究活动,测定某矿泉水的电阻率,用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水,如图所示.
14.某同学用如图1所示的游标卡尺的 (选填“A”、“B”或“C”)部位去测玻璃管的内径,
测出的读数如图2,则玻璃管的内径d为 cm.
15.该同学用多用电表的电阻档测量玻璃管中矿泉水的电阻,选择开关置于“100”档,发现指针如图3所示,则该同学接着最先要做的两个实验步骤是:
①换选 (填“10”或“1k”)档;
② .
16.该组同学按图4连好电路后,调节滑动变阻器的滑片,从最右端向左端移动的整个过程中,发现电压表有示数但几乎不变,可能的原因是 .
17.该组同学在改进实验后,测出玻璃管中有水部分的长度为L,电压表示数为U,电流表示数为I,改变玻璃管中的水量,测出多组数据,并描绘出相应的图像如图5所示,若图线的斜率为k,则矿泉水的电阻率ρ= (用题中字母表示).
正确答案
A 2.150(2.155也得分);
解析
本题是实验基础部分知识点的考察游标卡尺测仪器内径应该用上部分的测量爪,卡在内壁测量内径。故选A。当使用万用表时指针偏转较小,说明电阻较大,应换大量程,换挡后重新欧姆调零。则该同学接着最先要做的两个实验步骤是:①1k; ②欧姆调零;
“电压表有示数但几乎不变”说明电压表串联在电路中,或串联电路电阻差值太大导致示数变化不明显,故选BD。
根据且如图5所示,图线的斜率为k可得电阻率。
考查方向
解题思路
由基础实验仪器的使用规则可知,游标卡尺测仪器内径应该用上部分的测量爪,当使用万用表时指针偏转较小,说明电阻较大,应换大量程,换挡后重新欧姆调零。“电压表有示数但几乎不变”说明电压表串联在电路中,或串联电路电阻差值太大导致示数变化不明显。根据且如图5所示,图线的斜率为k可得电阻率。
易错点
不能明确使用游标卡尺的基本规则,使用万用表和理解伏安法测电阻基本原理
正确答案
①1k; ②欧姆调零;
解析
本题是实验基础部分知识点的考察游标卡尺测仪器内径应该用上部分的测量爪,卡在内壁测量内径。故选A。当使用万用表时指针偏转较小,说明电阻较大,应换大量程,换挡后重新欧姆调零。则该同学接着最先要做的两个实验步骤是:①1k; ②欧姆调零;
“电压表有示数但几乎不变”说明电压表串联在电路中,或串联电路电阻差值太大导致示数变化不明显,故选BD。
根据且如图5所示,图线的斜率为k可得电阻率。
考查方向
解题思路
由基础实验仪器的使用规则可知,游标卡尺测仪器内径应该用上部分的测量爪,当使用万用表时指针偏转较小,说明电阻较大,应换大量程,换挡后重新欧姆调零。“电压表有示数但几乎不变”说明电压表串联在电路中,或串联电路电阻差值太大导致示数变化不明显。根据且如图5所示,图线的斜率为k可得电阻率。
易错点
不能明确使用游标卡尺的基本规则,使用万用表和理解伏安法测电阻基本原理
正确答案
解析
本题是实验基础部分知识点的考察游标卡尺测仪器内径应该用上部分的测量爪,卡在内壁测量内径。故选A。当使用万用表时指针偏转较小,说明电阻较大,应换大量程,换挡后重新欧姆调零。则该同学接着最先要做的两个实验步骤是:①1k; ②欧姆调零;
“电压表有示数但几乎不变”说明电压表串联在电路中,或串联电路电阻差值太大导致示数变化不明显,故选BD。
根据且如图5所示,图线的斜率为k可得电阻率。
考查方向
解题思路
由基础实验仪器的使用规则可知,游标卡尺测仪器内径应该用上部分的测量爪,当使用万用表时指针偏转较小,说明电阻较大,应换大量程,换挡后重新欧姆调零。“电压表有示数但几乎不变”说明电压表串联在电路中,或串联电路电阻差值太大导致示数变化不明显。根据且如图5所示,图线的斜率为k可得电阻率。
易错点
不能明确使用游标卡尺的基本规则,使用万用表和理解伏安法测电阻基本原理
正确答案
解析
本题是实验基础部分知识点的考察游标卡尺测仪器内径应该用上部分的测量爪,卡在内壁测量内径。故选A。当使用万用表时指针偏转较小,说明电阻较大,应换大量程,换挡后重新欧姆调零。则该同学接着最先要做的两个实验步骤是:①1k; ②欧姆调零;
“电压表有示数但几乎不变”说明电压表串联在电路中,或串联电路电阻差值太大导致示数变化不明显,故选BD。
根据且如图5所示,图线的斜率为k可得电阻率。
考查方向
解题思路
由基础实验仪器的使用规则可知,游标卡尺测仪器内径应该用上部分的测量爪,当使用万用表时指针偏转较小,说明电阻较大,应换大量程,换挡后重新欧姆调零。“电压表有示数但几乎不变”说明电压表串联在电路中,或串联电路电阻差值太大导致示数变化不明显。根据且如图5所示,图线的斜率为k可得电阻率。
易错点
不能明确使用游标卡尺的基本规则,使用万用表和理解伏安法测电阻基本原理
在单链表中,增加头结点的目的是______。
A.方便运算的实现
B.使单链表至少有一个结点
C.标识表结点中首结点的位置
D.说明单链表是线性表的链式存储实现
正确答案
A
解析
[知识点] 线性单链表、双向链表与循环链表的结构及其基本运算[评析] 头结点不仅标识了表中首结点的位置,而且根据单链表(包含头结点)的结构,只要掌握了表头,就能够访问整个链表,因此增加头结点目的是为了便于运算的实现。
在“测定金属的电阻率”实验中,
9.利用螺旋测微器测量合金丝的直径d。某次测量时,螺旋测微器的示数如图1所示,则该合金丝直径的测量值d=_______mm。
10.若测出合金丝长度为L,直径为d,电阻为R,则该合金电阻率的表达式ρ=__________。(用上述字母和通用数学符号表示)
11.按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材:
12.按图2所示的电路图测量合金丝的电阻Rx,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于_____端(选填“a”或“b”)。
13.甲同学按照图2电路图正确连接好电路,将电阻箱接入电路的阻值调为R0=14500Ω,改变滑动变阻器接入电路的电阻值,进行多次实验,根据实验数据,画出了灵敏电流计的示数IG和电流表的示数IA的关系图线如图3所示。由此可知,合金丝接入电路的电阻测量值Rx=_______Ω(保留两位有效数字)。
14.乙同学选择同样的器材,按图4所示电路测量合金丝的阻值Rx,保持电阻箱接入电路的阻值不变。在不损坏电表的前提下,他将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA也随之增加,图5反映IG-x和IA-x关系的示意图中可能正确的是 。
正确答案
1.170(说明1.168~1.172之间均可得分)
解析
由图甲所示螺旋测微器可知,固定刻度示数为1.0mm,可动刻度所示为17.0×0.01mm=0.170mm,螺旋测微器的示数为1.0mm+0.170mm=1.170mm.
考查方向
螺旋测微器的使用
解题思路
螺旋测微器固定刻度与可动刻度的示数之和是螺旋测微器的示数.
易错点
本题关键掌握螺旋测微器的读数原理.
正确答案
解析
根据,可知,其中,则金属的电阻率为:
考查方向
测定金属的电阻率
解题思路
根据电阻定律结合题意求出金属的电阻率.
易错点
本题关键理解金属电阻率公式,,其中S指的是金属的横截面积.
正确答案
解析
由题意可知,电路最大电流约为:电流表应选择D;为方便实验操作滑动变阻器应选择F.
考查方向
测量金属丝的电阻率
解题思路
根据电路最大电流选择电流表,为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器.
易错点
根据实验安全性原则及方便性原则,关键是先计算电路中最大电流,然后选择合理的器材.
正确答案
b
解析
由图2所示电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,为保护电路闭合开关前滑片应置于b端.
考查方向
实验中常用仪器及其正确操作方法
解题思路
对于分压器,实验前电路输出电压应为最小值.
易错点
本题关键是分析电路图,根据实验操作要求分析清楚分压器的输出端的电压.
正确答案
4.5(说明:4.3~4.7之间均可得分)
解析
根据图2所示电路,由欧姆定律可知,合金丝阻值:
考查方向
欧姆定律
解题思路
根据电路结构应用欧姆定律求出金属丝的电阻.
易错点
本题关键会从图中读出相应的电压U,电流I数值.
正确答案
A
解析
根据图4所示电路图,由欧姆定律可知,电表示数:, ,IA与x不是线性关系,IG与x也不是线性关系,随x增大IA与IG增大变快,由图示图象可知,图A所示图象准确,BCD错误,故选A;
考查方向
闭合电路欧姆定律;电阻定律
解题思路
根据欧姆定律与电阻定律求出图象的函数表达式,然后分析图示图象答题.
易错点
本题关键找到出图象的解析表达式,根据数学知识解决.
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