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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;
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)。
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_________________。
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;
A
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;
V
开关一个,导线若干。
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=________________。
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)
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。
(2)请在右边方框中画出实验电路图。
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5×10-5Ω·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
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