- 测定金属的电阻率
- 共224题
(19分)（1）为了测定一节干电池的电动势和内电阻，某实验小组按图甲所示的电路连好实验电路图，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑动触头由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑动触头滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流、电压值，出现上述情况的原因是_________________；改进的办法是_________________________；改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图乙所示，由图像可知，这个电池的电动势E = ____________V，内电阻r = ____________
（2）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k．做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上．当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；……；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7．
①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是 和 ．
测量记录表：
②为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：
请你给出第四个差值：d4 = ＝ cm．
③根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量△L．△L用d1、d2、d3、d4表示的式子为：△L＝ ，代入数据解得△L＝ cm．
④计算弹簧的劲度系数k＝ N/m．（g取9.8 m/s2，此空保留两位有效数字）
正确答案
（1）(8分)滑动变阻器总阻值过大，远大于内阻（2分）；将滑动变阻器换成总阻值较小的；（2分）E=1.47-1.49V（2分）；r=2.6-2.8
（2）（11分）①L5和L6（2分）
②
③
④
略
一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率．
（1）首先用多用电表的欧姆挡（倍率为×10）粗测其电阻，指针位置如图1所示，其读数R=______Ω．用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图2所示，该金属导线的直径为d=______mm
（2）然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：
A．电流表A1：量程为30mA，内阻约为0.1Ω
B．电流表A2：量程为3A，内阻约为0.01Ω
C．电压表V1：量程为5V，内阻约为3kΩ
D．电压表V2：量程为15V，内阻约为15kΩ
E．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω，额定电流1A
F．滑动变阻器R2：最大阻值为20kΩ，额定电流0.5A
G．低压直流电源：电压4.5V，内阻不计
H．电键K，导线若干
电流表选______电压表选______滑动变阻器选______（填写器材符号，如A1），在方框中（图3）画出实验电路图，并标出所选器材符号．
（3）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=______（用测出的物理量的符号表示）．
正确答案
（1）：欧姆表的读数为：R=22×10Ω=220Ω；
螺旋测微器的读数为：d=1.5mm+38.0×0.01mm=1.880mm；
（2）：根据闭合电路欧姆定律可知通过待测电阻的最大电流为
根据电源电动势为4.5V可知，电压表应选
根据闭合电路欧姆定律可求出电路中需要的最大电阻为
根据待测电阻满足
（3）：根据欧姆定律应有：
根据电阻定律应有：
联立①②解得：ρ=
故答案为：（1）220，1.880
（2）：、
（3）
Ⅰ.某同学要探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端每增加一个50g的砝码时，指针示数分别记作L1、L2、……、L7。
（1）下表记录的是该同学测出的8个值：
根据表中数据，用“逐差法”计算出每增加50g砝码时弹簧平均伸长量
（2）根据以上数据，求出弹簧的劲度系数k= N/m.（g取9.8m/s2）
Ⅱ.现要测量某电源的电动势和内阻，备有以下器材：
电源E（电动势小于3V，内阻小于1Ω，最大允许电流1A）
电压表V （量程3V的理想电压表）
电阻箱R（调节范围0 – 99.99Ω,）
定值电阻R0 （阻值等于2.00Ω）
导线若干，电键S个
（1）将下图所示的实物连接成实验电路．
（2）闭合开关，调节电阻箱的阻值R．读出电压表相应的示数U，如下图所示，为了比较
准确方便的得出实验结论，现用作图法处理数据，图线纵坐标表示电压表读数U，则图线的横坐标应选用 .
A．R B．l/R C．U/R D．R/U
（3）根据上表数据以及第二问中选取的横坐标，某同学选取合适的标度作出了上图中所示
的图线（其中横轴的物理含义和标度未标出），则由图线可得：E= V； r= Ω.（保留两个有效数字）
Ⅲ.如图
（1）由图
（2）若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是（写出一个） .
正确答案
Ⅰ.（1）1.75 （2）28.6
Ⅱ.（1）如图 （ 3分）
（2） C （3分） (3) 2.0（2分）； 0.33（2分）
Ⅲ.（1）
(2)释放位置变高（释放时有初速度） （2分）
分析：本题考查了两个力学实验和一个电学实验，关键掌握实验的原理，掌握图象分析问题的方法。
Ⅰ．（1）根据
（2）根据胡克定律求出弹簧的劲度系数。
Ⅱ．本题采用伏阻法测量电源的电动势和内电阻，电压表读数与电阻箱的电阻的比值表示干路中的电流，将定值电阻R0等效到电源的内部，通过U-I图线得出电压的电动势和内阻，注意图线求出的斜率不表示内阻，是电源内阻和定值电阻之和。
Ⅲ．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住平抛运动竖直位移和水平位移的关系求出运动的时间，从而得出水平位移与tanθ的关系。
解答：Ⅰ．（1）根据“逐差法”求解，有
（2）由胡克定律可得：
Ⅱ．（1）本题采用伏阻法测量电源的电动势和内阻，实物图连线如下图
（2）本题采用伏阻法测量电动势和内阻，图象的纵坐标为路端电压，横坐标为干路电流在本题中即为：
故C正确，A、B、D错误。
（3）将定值电阻R0等效到电源的内部，电源电动势可以由图中纵轴截距直接读出E=2.0V，横轴坐标为
Ⅲ．每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，知平抛运动的初速度相等，有：
由则
（6分）螺旋测微器是一种精密的测量长度的仪器。现有下列问题：
常用螺旋测微器的精度是0.001mm，下图是某次测量的读数为5.620mm，请你在刻度线旁边的方框内标出相应的数值以符合给出的读数：A B C
正确答案
（1）A 5 B 15 C 10（每空2分）
略
（请在答题卡上作答）（17分）
（1）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按题22图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后;
①若电压表的示数为2 V,电流表的的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为_________;
②若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A,小灯泡亮，则断路的导线为_________;
③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为____________.
（2）建造重庆长江大桥复线桥高将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起（题22图2）、施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验.研究将钢板从水下水平拉出（实验1）和以一定倾角拉出
（实验2）的过程中总拉力的变化情况.
①必要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和 等.
②根据实验曲线（题22图3），实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了 .
③根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因是 .
④可能导致测量拉力的实验误差的原因有：读数不准、钢板有油污、 等等（答出两个即可）
正确答案
（1）d导线 b导线 g导线
（2）①测力计（弹测力计、力传感器等等）
②13.3（允许误差±0.5） 0.27（允许误差±0.03）N
③分子之间存在引力，钢板与水面的接触面积大
④快速拉出、变速拉出、出水过程中角度变化、水中有油污、水面波动等等
略
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