专题五 实验技能与创新第第14讲 电学实验与创新题型总结 2024高考物理二轮复习

专题五 实验技能与创新 第14讲 电学实验与创新题型总结 一．导体电阻率的测量 1．（2024•温州二模）滑动变阻器由陶瓷筒和密绕在其上的螺线管状电阻丝组成。现为了测定某一滑动变阻器电阻丝的电阻率。实验器材有： 两节干电池（电动势为3V，内阻为r），电流表（量程为0.6A，内阻为0.8Ω），电阻箱R（0～999.9Ω），待测滑动变阻器（总匝数120匝，匝数清晰可数），开关及导线若干。 器材按图1连接，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，调节电阻箱至合适阻值并保持不变，移动待测滑动变阻器的滑片，多次记录该滑动变阻器接入电路的匝数n和相应电流表的读数I。作出图像，如图2所示。 （1）用螺旋测微器测量滑动变阻器电阻丝的直径如图3所示，电阻丝直径d＝　 　mm； （2）某次测量时，电流表指针位置如图4所示，读数I＝　 　A； （3）已知待测变阻器螺线管的直径D＝3.15cm，则待测变阻器电阻丝电阻率为 　 　Ω•m（结果保留2位有效数字）； （4）若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为4.0Ω，则两节干电池串联的总内阻r＝　 　Ω（结果保留2位有效数字）； （5）实验中所用的电源因长时间使用，内阻增大，则测得的电阻率 　 　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 变式练习：2．（2024•宁波模拟）某同学买了一卷铜导线，想在不拆散导线卷情况下，测定带卷铜导线的长度。 （1）该同学剥去导线末端的少许绝缘皮，用螺旋测微器测铜导线直径，如图（a）所示，该铜导线直径为 　 　mm。 （2）该同学找来实验器材来测量该卷铜导线的总电阻Rₓ，电路图如图（b），其中R1＝0.6Ω，R2＝100Ω，G为灵敏电流计，R3为电阻箱，电路其余部分电阻均不计。 ①开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于 　 　端（填“A”或“B”）； ②闭合开关并移动变阻器滑片，发现电流计有示数。调节电阻箱，使电流计指针稳定指向中央零刻度线，此时电阻箱阻值如图（c），则该卷铜导线的电阻为 　 　Ω； ③已知铜导线的电阻率为1.78×10﹣8Ω⋅m，该同学测得导线的实际长度为 　 　m（π取3.14，保留一位小数）。 变式练习：3．（2024•凉山州模拟）某同学想用伏安法检测家里装修用铜线的电阻率，除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0﹣3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器R1（最大阻值20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干外，还有两种规格的电流表供选择：A．电流表（量程0﹣0.6A，内阻约0.15Ω） B．电流表（量程0﹣3.0A，内阻约0.02Ω） （1）为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用 　 　（选填实验器材前对应的字母）。 （2）该同学用螺旋测微器测铜线直径读数如图1所示，铜线直径为 　 　mm。 （3）该同学测量1000m该铜线两端的电压U和通过铜线的电流I，得到多组数据并在坐标图上标出，如图2所示。请在坐标图上作出该铜线的U﹣I图线，根据图线得出该铜线电阻率约为 　 　Ω•m（结果保留三位有效数字）。 （4）本实验操作正确，测量的电阻率比实际 　 　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 变式练习：4．（2024•曲靖一模）要测量某种合金材料的电阻率。 （1）若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率ρ＝　 　。用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数为 　 　mm。 （2）图乙是测量合金丝阻值的电路图，S2是单刀双郑开关。根据电路图在图丙中将实物连线补充完整。 （3）闭合S1，当S2处于位置a时，电压表和电流表的示数分别为U1＝0.95V，I1＝0.38A；当S2处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U2＝1.50V，I2＝0.34A。根据以上测量数据判断，当S2处于位置 　 　（选“a”或“b”）时，测量相对准确，测量值Rx＝　 　Ω。（结果保留两位有效数字） （4）若已知电流表内阻rA＝1.5Ω，则金属丝实际电阻为 　 　Ω。（结果保留两位有效数字）。 二．伏安法测电阻 5．（2024•重庆模拟）为制作电子吊秤，物理小组找到一根拉力敏感电阻丝，拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变（宏观上可认为形状不变），它的电阻也随之发生变化，其阻值R随拉力F变化的图象如图（a）所示，小组按图（b）所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E＝3V，内阻r＝1Ω；灵敏毫安表量程、内阻均未知：R1是滑动变阻器，A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在A、B两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将