第07章.第4讲实验：测定金属的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线.docVIP

第7章第四讲 一、选择题 1．“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是(　　) A．用米尺测量金属丝的全长三次，算出其平均值 B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．用伏安法测电阻时采用电流表内接线路，多次测量后算出平均值； D．实验中保持金属丝的温度不变 [答案]　AC [解析]　应量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法，故AC操作错误． 二、非选择题 2．(2009·皖南八校联考)从下列器材中选出适当的器材，设计一测量金属丝的电阻率的电路．要求操作简便，又尽可能有较高的测量精度，并能得到多组数据． 金属丝L(已知其长度为L0，直径为D，电阻小于50Ω)； 电流表A1(量程为10mA，内阻r1＝40Ω)； 电流表A2(量程为500μA，内阻r2＝750Ω)； 电压表V(量程为10V，内阻为10kΩ)； 保护电阻R1(阻值为100Ω)； 滑动变阻器R2(总阻值约为20Ω)； 电池E(电动势为1.5V，内阻很小)； 开关S及导线若干． (1)在虚线框中画出电路图，并标明所用器材的代号． (2)若选出测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，则表达式ρ＝________. [答案]　(1)如图所示 (2) (式中I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)． 3．某同学测绘标有“3V、1.5W”小电珠的电功率随电压变化的图象，要使小电珠两端电压从0连续变化，为了使测量尽可能地准确，除了导线和开关外，可供选择的仪器还有： A．电流表：量程0～0.6A，内阻约为1Ω B．电流表：量程0～3A，内阻约为2Ω C．电压表：量程0～3V，内阻约为2kΩ D．电压表：量程0～15V，内阻约为4.5kΩ E．滑动变阻器：阻值范围0～10Ω，额定电流2A F．电池组：电动势6V，内阻约为1Ω (1)选用的电流表代号为______；电压表代号为______． (2)用笔画线当导线，将图中的实物连成所需电路．[答案]　(1)A　C　(2)见解析图 [解析]　(1)根据小电珠的额定电压和额定功率可得小电珠的额定电流为0.5A，故电流表选A.灯泡两端的电压最大为3V，故电压表选C. (2)小电珠的电阻较小，故采用电流表外接法，题目要求小电珠两端的电压从0连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法，实物图如图所示．4．现有电源、滑动变阻器、电流表、电压表和一个额定电压小于电源电动势的小灯泡，要测量小灯泡的功率随电压变化的情况． (1)画出所用电路的原理图； (2)把测得各组P、U值画在P－U2图中，各点组成的图线应大致是什么样子？ [答案]　(1)如下图(a)所示　(2)如下图(b)所示 [解析]　(1)为了使测量结果更准确，一方面考虑一般电流表内阻和小灯泡电阻比较接近故应选用电流表外接法，另一方面应使电压的变化范围尽可能大，故选用变阻器的分压接法． (2)据功率的计算公式P＝UI， 再根据欧姆定律I＝，故P＝. 随所加电压的增加，小灯泡发热，温度升高，电阻随温度升高而增大，故所得P－U2图线的斜率k＝应随R增大而减小． 5．有一个小灯泡标有“6V、0.6W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的I－U图线，下列器材可供选用： A．电压表(0～5V，内阻10kΩ) B．电压表(0～10V，内阻20kΩ) C．电流表(0～0.3A，内阻1Ω) D．电流表(0～0.6A，内阻0.4Ω) E．滑动变阻器(30Ω，2A) F．学生电源(直流9V)，还有开关和导线 (1)实验中电压表应选______，电流表应选______．(用序号字母表示) (2)为使实验误差尽可能减小，画出实验电路图． [答案]　(1)B　C　(2)电流表外接，分压式(图见解析) [解析]　(1)电流表、电压表的选择 由小灯泡的标识可知其额定电压为U1＝6V，额定电流为I1＝0.1A，在额定电压下的电阻为R＝60Ω.为了安全，小灯泡两端所加电压不能超过6V，(通过小灯泡的电流不能超过0.1A)，要测I－U图线，其电压变化范围应在0～6V间．因此电压表应选择B，电流表应选择C. (2)电流表内外接法的选择 由于电流表、电压表内阻的影响，不管采用电流表内接还是外接都将引起系统误差．本实验中小灯泡的最大电阻约R1＝60Ω，R1RV，为了减少误差，应当用电流表外接法． (3)控制电路的选择 本题中若采用限流电路，其电路中的最小电流是Imin＝0.1A，显然不符合实验要求；且实验数据应包括电压在零附近的数值，故只能用分压接法．实验电路图如下图所示．6．在测定金属丝的电阻率的实验中： (1)用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，该金属丝的直径为________mm. (2)已知