考点27 实验：测量金属丝的电阻率 长度的测量及其测量工具的选用 测电阻-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷全书word（新教材）

金版教程 高考总复习首选用卷 物理 考点27　实验：测量金属丝的电阻率　长度的测量及其测量工具的选用　测电阻 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 题组一　基础与经典题 1．在“测量金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度L为50 cm。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________ mm。(该值接近多次测量的平均值) (2)用伏安法测金属丝的电阻Rx(阻值大约5 Ω)。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω，不宜长时间、大功率下使用)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。画出你认为比较合理的电路图。 (3)正确连接好电路，进行实验测量，记录数据。电压表示数为U，电流表示数为I，在坐标纸上建立U­I坐标系，并描绘出U­I图线如图所示。由图线得到金属丝的阻值Rx＝________ Ω。(保留两位有效数字) (4)根据实验所测得数据计算得出金属丝的电阻率ρ＝________ Ω·m。(保留两位有效数字) 答案　(1)0.398(0.396～0.399均正确) (2)图见解析 (3)4.4(4.3～4.5均正确)　(4)1.1×10－6 解析　(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d＝0 mm＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm。 (2)滑动变阻器最大阻值大于待测电阻阻值，则滑动变阻器采用限流接法；因为>，为减小误差，则电流表外接，合理的电路如图所示。 (3)由图线得到金属丝的阻值Rx＝＝ Ω＝4.4 Ω。 (4)根据Rx＝ρ，S＝d2，得ρ＝，代入数据可得ρ＝1.1×10－6 Ω·m。 2．用伏安法测电阻，不论是电流表内接法，还是电流表外接法，都有系统误差。 (1)如图a所示，如果电压表和电流表的读数分别为UV和IA，待测电阻的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值；如果已知电压表的内阻为RV，则待测电阻的阻值Rx＝________。 (2)由于电压表的内阻未知，小明设计了如图b所示的电路测量待测电阻阻值。具体步骤如下： ①闭合开关S，调节滑动变阻器R，使小量程电流表的示数为零； ②记录电压表的读数U和电流表的读数I； ③待测电阻的阻值Rx＝________。 (3)小华设计了图c所示的电路测量待测电阻阻值。具体步骤如下： ①断开开关S1，闭合S2，调节滑动变阻器R1、R2，使电流表A1的读数恰好为电流表A2的读数的一半； ②闭合S1，并保持滑动变阻器R2的滑动触头位置不变，记录电压表的读数U′和电流表A1的读数I′； ③待测电阻的阻值Rx＝________。 答案　(1)小于　　(2)　(3) 解析　(1)图a为电流表外接法，由于电压表的分流作用，通过Rx的电流小于电流表的示数，所以待测电阻的测量值小于真实值；如果已知电压表的内阻为RV，由部分电路欧姆定律可知，Rx＝＝＝。 (2)由于小量程电流表的示数为零，即IG＝0，说明I即为通过Rx的电流，即Ix＝I，电压表的读数U为电阻Rx两端电压Ux，即U＝Ux，由欧姆定律可知，Rx＝＝。 (3)开关S1闭合前，调节R1、R2，使A1的读数恰好为A2的读数的一半，则R2＋RA1＝Rx，所以S1闭合后，流过待测电阻的电流也为I′，待测电阻两端的电压为U′，所以Rx＝。 题组二　高考真题 3．(2021·海南高考)在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源E(电动势约6 V，内阻约1 Ω)，待测电阻Rx(阻值小于10 Ω)，电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)，电流表A(量程0.6 A，内阻约1 Ω)，滑动变阻器(最大阻值20 Ω)，单刀开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的测量电路。 回答下列问题： (1)闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到________(填“a”或“b”)端； (2)实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(填“c”或“d”)；在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是________(填正确选项前的标号)； A．电流表分压 B．电压表分流 C．电源内阻分压 (3)实验时，若已知电流表的内阻为1.2 Ω，在此情况下，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向________(填“c”或“d”)；读得电压表的示数为2.37 V，电流表的示数为0.33 A，则Rx＝________ Ω(结果保留两位有效数字)。 答案　(1)b　(2)c　B　(3)d　6.0 解析　(1)滑动变阻器采用