loading2012年北京高三第一学期期末专题复习
——恒定电流实验
一、测定金属的电阻率
1．（09崇文）某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测量金属丝的接入长度为l=0.720m，用螺旋测微器测量金属丝直径（刻度位置如图所示），用伏安法测出金属丝的电阻（阻值大约为5Ω），然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下实验器材： A．直流电源：电动势约3 V，内阻很小；
B．电流表A：量程0～0.6 A，内阻约为0.125Ω； C．电压表V：量程0～3 V，内阻3 kΩ；
D．滑动变阻器：最大阻值20Ω；[来源:学§科§网] E．开关、导线等。
（1）从图中读出金属丝的直径为 mm； （2）根据所提供的器材，在如图所示的方框中画出测定金属丝电阻率的实验电路图； （3）若根据伏安法测出电阻丝的阻值为Rx=4.0Ω，则这种金属材料的电阻率为
Ω·m.（保留二位有效数字）。 [来源:学。科。网Z。X。X。K]
ZXXK] 答案：（1）0.600[来源:学科网
（2）电路图如右图
（3）1.6?10?6
2．（09丰台）有一个纯电阻用电器的电阻约为20Ω，试设计一个能较精确地测量该用电器电阻的电路，要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大。可选用的器材有：
电源：电动势为8V，内电阻为1.0Ω 电流表：量程0.6A，内阻RA为0.50Ω 电压表：量程10V，内阻RV为10kΩ 滑动变阻器：最大电阻值为5.0Ω 开关一个、导线若干。
（1）在方框内画出实验电路图；
（2）用该电路可以使用电器两端的电压变化范围约为____________V；
（3）若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为I，电压表的示数为U，考虑到电表内阻的影响，用测量量及电表内阻计算用电器正常工作时电阻值的表达式为_________________。 答案：(1)如答图1； V A (2)0～6.4； R (3)R?URVIRV?Ux 答图1
S E
3．（10朝阳）在做《测定金属的电阻率》的实验时，需要对金属丝的电阻进行测量，已知金属丝的电阻值Rx约为20Ω。一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能的大。他可选用的器材有： 电源E：电动势为8V，内阻为1.0Ω； 电流表 A ：量程0.6A，内阻约为0.50Ω；
R 电压表 V ：量程10V，内阻约为10kΩ； 滑动变阻器R：最大电阻值为5.0Ω； 开关一个，导线若干。[来源:学科网]
①根据上述条件，测量时电流表应采用____________。（选填“外接法”或“内接法”） ②在方框内画出实验电路图。
③若在上述实验中，电流表的示数为I，电压表的示数为U，且电流表内阻RA、电压表内阻RV均为已知量，用测量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式Rx=________________。
V
A 答案： ①外接法 4分
②答案见下图 4分 ③
URVRVI?URx R 4分
E r S 4．（10东城）在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量一个约100Ω电阻丝，可用的仪器：电流表（量程0~30mA，内阻50Ω）、电压表（量程0~3V，内阻5kΩ）、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电源（电动势4V，内阻忽略不计）、开关和导线若干。 ①请将你设计的实验电路图画在方框中。
②根据设计的电路图，将下图中的实物连接成实验用的电路。 ③为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要测量接入电路中的电阻丝长度l的仪器是 ，测量电阻丝直径d的仪器是 。 ④计算电阻率的公式是?? 。（用直接测量出的物理量表示）
答案：①如图1；②如图②；③刻度尺，螺旋测微器；④
Ud?4Il2
（每小题2分）
5.（11海淀）有一个电阻Rx，其阻值大约为20Ω，现要更精确地测量其电阻，手边现有器材如下：
A．电源E（电动势12.0V，内阻为0.5Ω）；
B．电压表（0～3～15V，内阻大于3kΩ）； C．电流表（0～0.6～3A，内阻小于1Ω）； D．滑动变阻器R1（0～10Ω，2.0A）； E．滑动变阻器R2（0～1700Ω，0.3A）； F．开关S和导线若干。
（1）滑动变阻器应选用 （填写器材代号）。连接电路时，电压表的量程应选 V，电流表的量程应选 A。 Rx （2）请在右边方框中画出实验电路图。 V 答图1
A 答案．（1）R1（1分）；0~15 （1分）；0~0.6 （1分）。
（2）电路图如答图1 （2分） R1 6．（11朝阳）现有一根长约为20cm的柱状金属丝，其横截面为边长约1mm的正方形，
-金属丝的电阻率为5×105Ω·m。一位同学用伏安法测量该金属丝的电阻，测量时使用电动势为4.5V的电源。另有如下器材供选择：
A．量程为0～0.6A，内阻约为1Ω的电流表 B．量程为0～1A，内阻约为10Ω的电流表 C．量程为0～6V，内阻约为4kΩ的电压表 D．量程为0～10V，内阻约为50kΩ的电压表 E．阻值为0～10Ω，额定电流为1A的滑动变阻器 F．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.1A的滑动变阻器 （1）以上器材应选用___________。（填写器材前的字母）
（2）为了减小误差，应采用电流表的________（选填“内接法”或“外接法”）。 （3）将下图所示器材连接成实验电路。
答案．（1）A、C、E 3分
（2）外接法 3分
（3）答案见右图 3分
7．（11丰台）用伏安法测量电阻阻值R，
并求出电阻率?。某同学电路如图13所示。给定电压表、电流表、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。
5 0 4 5 0 40 35 图12
（1）待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形)，用尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图11和图12所示。 0 cm 1 2 3 4 5 56 57 58 59 60 A A V 图11 待测金属丝 由图可知其长度为__________cm，直径为________mm。 （2）闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同，则发生故障的是 （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。
（3）对照电路的实物连接画出正确的电路图。
（4）图14中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图中作出U－I图线。
2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
（5）求出的电阻值R =__________________Ω（保留3位有效数字）。 （6）请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式ρ =_______________。
答案．（1）59.40cm (2分) (59.39~59.41 cm) 0.434 mm （2分） (0.433~0.435 mm) （2）待测金属丝。(2分) （3）如图。(2分)
（4）作U－I直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧。(图略)(2分)
（5）5.80Ω。(2分) （5.60～6.00Ω） （6）???RD4L2+ _ U/V 图14
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A
V A 图1
（2分）
二、描绘小灯泡的伏安特性曲线