2019年高考物理名校模拟试题分项解析40热点专题30测量电阻率实验.doc

1、1专题 30 测量电阻率实验1.(9 分) （2019 广东惠州第一次调研）为了测量某种材料制成的电阻丝 Rx的电阻率，提供的器材有：A电流表 G，内阻 Rg120 ，满偏电流 Ig6 mAB电压表 V，量程为 06 V，内阻约为 1000C螺旋测微器，毫米刻度尺D电阻箱 R0(09999 )E滑动变阻器 R(最大阻值为 5 ) F电池组 E(电动势为 6 V，内阻约为 005 ) G一个开关 S 和导线若干(1) 用多 用电表粗测电阻丝的阻值，当用“10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用_挡(填“1”或“100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示其读数为 ；(2) 把电流表

2、 G 与电阻箱并联，改装成量程为 006 A 的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R0_ (保留 3 位有效数字) ；(3) 改装好的电流表用符号“ ”表示，内阻 RA已知，用该电流表和所提供的实验器材较准确测量电阻丝 ARx的阻值，请在图乙中画出实验电路图；(4) 测得电阻丝的长度为 L，电阻丝的直径为 D，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，读出电压表和电流表的示数，测得金属丝的电阻为 Rx。写出计算电阻率的表达式 _ ( L、 D、 Rx表示) 。【实验攻略】（1）测量电阻一般采用伏 安法，测量电阻率需要应用电阻定律。（2）电表改装。电流表并联电阻可扩大量程，电流表并联等于内阻 1

3、/n 倍的电阻，可使电流表量程扩大2到原来的 n+1 倍。电流表串联电阻可改装成电压表，电压表串联等于 n 倍内阻的电阻，可使电压表量程扩大到原来的 n+1 倍。 （2）根据欧姆定律， I=U/R，所以正确的图线是，由图线求出电阻 Rx=U/I=3/0.4=7.5。3（9 分）（2018 高考全国理综 III）一课外实验小组用如图所示的电路测量 某 待测电阻 Rx的阻值，图中 R0为标准定值电阻（ R0=20.0 ）； VA可视为理想电压表。S 1为单刀开关，S 2位单刀双 掷开关， E 为电源， R 为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；（

4、2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合 S1；（3）将开关 S2掷于 1 端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表 VA的示数 U1；然后将 S2掷于 2端，记下此时电压表 VA的示数 U2；（4）待测电阻阻值的表达式 Rx=_（用 R0、 U1、 U2表示）；（5）重复步骤（3），得到如下数据：1 2 3 4 5U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49321U3.44 3.43 3.39 3.40 3.39（6）利用上述 5 次测量所得 21的平均值，求得 Rx=_。（保留 1 位小数） 【参考答案】（1）电路

5、如图。（3 分）（4）（ 21U-1） R0 （3 分）（5）48.2 （3 分）【命题意图】 本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。5 次测量所得 21U的平均值, 5（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入 Rx=（ 21U-1） R0=（3.41-1）20.0=48.2。4（2018 高考天津理综）某同学用伏安法测定待测电阻 Rx的阻值（约为 10 k），除了 Rx，开关 S、导线外，还有下列器材供选用：A电压表（量程 01 V，内阻约为 10 k）B电压表（量程 010 V，内阻约为 100 k）C电流表（01 mA 内阻约为 30 ）

6、D电流表（00.6 A，内阻约为 0.05 ）E电源（电动势 1.5 V，额定电流 0.5 A，内阻不计）F电源（电动势 12 V，额定电流 2 A，内阻不计）G滑动变阻器 R0（阻值范围 010 ，额定电流 2 A）4为使测量尽量准确，电压表选用_，电流表选用_，电源选用_。（均填器材的字母代号）；画出测量 Rx阻值的实验电路图。该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_。【参考答案】 B C F 测量 Rx阻值的实验电路图如图。 大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压（其他正确表述也可）由于电流表的分压，导

7、致电压测量值偏大，而电流准确，根据 Rx=U/I 可知测量值偏大；【点睛】滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则：区别：（1）限流接法线路结构简单，耗能少；（2）分压接法电压调整范围大，可以从 0 到路端电压之间连续调节； （2）由于滑动变阻器 R 阻值范围只有 020 ，所以实验电路设计成滑动变阻器分压接法。5【方法归纳】测量电阻的原理一般是利用欧姆定律。6（2019 金考卷）(9 分)在电子线路制作中常用到覆铜板，覆铜板是将补强材料(加入橡胶中可以显著提高其力学性能的材料)浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板，它是做印制电路板的基本材料，常叫基材。小

8、明同学是电子制作爱好者，他想应用所学的物理知识来测量覆铜板 的导电铜膜厚度。于是他从资料上查得导电铜膜的电阻率 1.7510 8 m，并利用下列器材完成了这个实验：A.电源 E(电动势为 6 V，内阻不计)；B取待测长方形覆铜板一块，将两个粗铜条 A、 B 平行压置在覆铜板的两端，与覆铜板接触良好，用作电极，如此就制成了待测电阻 R(阻值约为 2 )；C滑动变阻器 R1(总阻值约为 10 )；D定值电阻 R2(电阻值 R26 )；E毫米刻度尺和游标卡尺；F电压表 V (量程为 6 V，内阻很大)；G电流表 A (量程为 0.6 A，内阻约为 5 )；H开关 K，导线若干。(1)请在图甲的实物图

9、中 完成实物连线，要求实验测量精度高。 (2)小明在接通电路之前，先用游标卡尺测得覆铜板宽度 d 如图乙所示，则游标卡尺的读数为 mm。(3)小明用毫米刻度尺测两电极 A、 B 间的距离 L1.001 0 m。6(4)图丙中的 6 个点表示实验中测得的 6 组电流 I、电压 U 的值，请完成作图。若所得图线的斜率用 k 表示，则导电铜膜的电阻 R (用 k 及题中所给字母表示)，根据实验数据及 I U 图线求出导电铜膜的电阻 R (计算结果保留两位有效数字)。(5)计算导电膜厚度 h 的值为 mm(计算结果保留两位有效数字)。【参考答案】：(1)如图所示 (2) 8.02(4)如图所示 R2

10、2.3 (5) 9.51041k【命题意图】 本题考查电阻率测量实验，意在考查考生电路设计与连接、图像法处理实验数据能力。（4）过尽可能多的点连接成直线。由 I= 2UR可知， IU 图像的斜率 k= 21R，解得导电铜膜的电阻R1k-R2.。 IU 图像的斜率 k=0.5/4.15， R1k-R2=8.3-6=2.3。（5）由电阻定律， RdhL，解得导电膜 厚度 h 的值为 9.5104 mm 7（2019 河北衡水）(10 分)用伏安法测定一个待测电阻 Rx的阻值(阻值约为 200)，实验室提供如下器材：电源 E：电动势 3V，内阻忽略不计；7电流表 A1：量程 015mA，内阻约为 1

11、00；电流表 A2：量程 0300A，内阻为 1000；电压表 V：量程 15V，内阻约 15k；滑动变阻器 R1：阻值范围 020；定值电阻 R2：阻值为 9000；开关 S、导线若干。(1)(2 分)在实验中要求尽可能准确地测量 Rx的阻值，选择的电表为 (填写器材代号)。(2)(4 分)在图甲虚线框中画出完整测量 Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。(3)(4 分)调节滑动变阻器 R1，两表的示数如图乙所示，可读出电流表 A1的示数是 mA，电流表 A2的示数是 A。【参考答案】【命题意图】本题考查伏安法测电阻实验、电路设计、电流表读数及其相关知识点。【解题思路】【解题思路】(1)由于电压表量程 15V，远大于电源电压，不能采用。待测电阻 Rx的阻值约为 200，电源电压 3V，通过的最大电流大约为 15mA，可以选择量程 015mA 电流表 A1测量电流，选择8量程 0300A，内阻为 1000 的电流表 A2串联阻值为 9000 的定值电阻 R2，作为电压表测量电压；在实验中要求尽可能准确地测量 Rx的阻值，选择的电表为 A1和 A2。（2）为了多测几组数据，设计成滑动变阻器分压接法。由于电流表 A1的内阻较大，约为 100，采 用电流表外接电路测量。