内容正文:
押全国卷23题:测导体的电阻率
核心考点
考情统计
考向预测
备考策略
测导体的
电阻率
2023·全国乙卷23
因该实验能将电阻的测量、游标卡尺和螺旋测微器的读数、传感器、电路等电学中的重要实验内容全面考查,故该实验是历年来考频最高的电学实验,2024高考备考依然是核心。
仪表的读数、电表的改装、分压电路和限流电路的选用、电流表的内外接、测电阻的不同方法和原理以及实验创新设计,都是电学实验的备考重点。
2021·全国甲卷23
1.(2023·全国乙卷,T23)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值电阻(阻值)、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:
(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S
(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为。由此得到流过待测金属丝的电流I= ,金属丝的电阻 。(结果均用、、表示)
(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,如下表所示:
()
0.57
0.71
0.85
1.14
1.43
()
0.97
1.21
1.45
1.94
2.43
(4)利用上述数据,得到金属丝的电阻。
(5)用米尺测得金属丝长度。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,某次测量的示数如图(b)所示,该读数为 mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与d相等。
(6)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率 。(保留2位有效数字)
2.(2021·全国甲卷,T23)某同学用图(a)所示电路探究小灯泡的伏安特性,所用器材有:
小灯泡(额定电压2.5V,额定电流0.3A)
电压表(量程300mV,内阻300)
电流表(量程300mA,内阻0.27)
定值电阻R0
滑动变阻器R1(阻值0-20)
电阻箱R2(最大阻值9999.9)
电源E(电动势6V,内阻不计)
开关S、导线若干。
完成下列填空:
(1)有3个阻值分别为10、20、30的定值电阻可供选择,为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线,R0应选取阻值为 的定值电阻;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于变阻器的 (填“a”或“b”)端;
(3)在流过电流表的电流较小时,将电阻箱R2的阻值置零,改变滑动变阻器滑片的位置,读取电压表和电流表的示数U、I,结果如图(b)所示。当流过电流表的电流为10mA时,小灯泡的电阻为 (保留1位有效数字);
(4)为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3V,该同学经计算知,应将R2的阻值调整为 。然后调节滑动变阻器R1,测得数据如下表所示:
U/mV
24.0
46.0
76.0
110.0
128.0
152.0
184.0
216.0
250.0
I/mA
140.0
160.0
180.0
200.0
220.0
240.0
260.0
280.0
300.0
(5)由图(b)和上表可知,随流过小灯泡电流的增加,其灯丝的电阻 (填“增大”“减小”或“不变”);
(6)该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160mA,可得此时小灯泡电功率P1= W(保留2位有效数字);当流过电流表的电流为300mA时,小灯泡的电功率为P2,则= (保留至整数)。
一、电学基本仪器的读数
1.游标卡尺的原理与读数
(1)游标卡尺的精确度
刻度格数
刻度总长度/mm
每小格与1毫米差/mm
精确度/mm
10
9
0.1
0.1
20
19
0.05
0.05
50
49
0.02
0.02
(2)读数方法:若游标尺第k条刻度线与主尺的刻度线对齐,则测量结果=主尺读数+k×精确度
2.螺旋测微器的原理与读数
(1)精确度:0.01 mm
(2)读数方法:测量值=固定刻度读数+可动刻度读数(含估读)×0.01,单位为mm.
(3)注意事项
螺旋测微器读数时要估读,以毫米为单位,小数点后必须为3位,同时注意固定刻度上的半刻度线是否露出.
3.电流表和电压表的读数
量程
精确度
读数规则
电流表0~3 A
0.1 A
与刻度尺一样,采用估读,读数规则较简单,只需要精确值后加一估读数即可
电压表0~3 V
0.1 V
电流表0~0.6 A
0.02 A
估读位与