（新课标）2020年高二物理暑假作业17（测电阻）

（新课标）2020年高二物理暑假作业17（测电阻）

新课标2020年高二物理暑假作业17《测电阻》 ‎ 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________‎ 实验题（本题共10道小题）‎ ‎1.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:‎ A.电池组（3V，内阻不计）                             B.电流表（0～‎3A，内阻约为0.0125Ω）‎ C.电流表（0～‎0.6A，内阻约为0.125Ω）            D.电压表（0～3V，内阻约为3 kΩ）‎ E.电压表（0～15V，内阻约为15 kΩ）                  F.滑动变阻器（0～20Ω，额定电流‎1 A）‎ G.滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流‎0.3 A）                       H.开关、导线 （1） 上述器材中应选用的是         ；（填写各器材的字母代号）‎ （2） ‎（2）实验电路应采用电流表       接法；（填“内”或“外”）‎ ‎（3）为使通过待测金属导线的电流能在0～‎0.5 A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图。‎ ‎2.读出图中游标卡尺与螺旋测微器的读数，游标卡尺读数为　　cm，螺旋测微器读数为　　cm．‎ ‎3.某实验桌上有下列器材：‎ 定值电阻R0（约2kΩ）‎ 电源（电动势约3V，内阻约0.5Ω）‎ 电压表V（量程3V，内阻约4kΩ）‎ 电流表A1（量程‎0.6A，内阻约0.5Ω）‎ 电流表A2（量程100mA，内阻约50Ω）‎ 电流表A3（量程2mA，内阻约50Ω）‎ 滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流‎1A）‎ ‎（1）为了测定R0的阻值，电流表应选　　（选填“A‎1”‎、“A‎2”‎或“A‎3”‎）．‎ ‎（2）小明设计的测定R0的阻值的电路实物图如图甲所示，用笔画线代替导线将实物图补充完整．‎ ‎（3）小华选择了一组器材，连接成如图乙所示的电路，想测量该电源的电动势和内电阻，对于电路的设计，不合理的是　 　．‎ ‎（4）小华操作时，发现滑动变阻器触头在右端略向左移动时电流表就满偏，造成这种现象的主要原因是　 ，或保护电阻阻值过小　．‎ ‎4.待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：‎ A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω）；‎ B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）；‎ C．电压表V（量程15V，内阻约为3000Ω）；‎ D．定值电阻R0=100Ω；‎ E．滑动变阻器R1，最大阻值为10Ω，额定电流为‎1.0A；‎ F．电源E，电动势E=4V（内阻不计）；‎ G．开关S及导线若干．‎ ‎①为了使测量结果准确，要求测量时电表读数变化范围较大，且不得小于其量程的，以上器材不合适的是　　（用器材前对应的序号字母填写）．‎ ‎②利用其余的实验器材，设计测量Rx的最佳实验电路，将其电路图画出虚线框内并标明元件符号．‎ ‎③实验中需要测量的物理量有　 　，待测量电阻的表达式为Rx=　 　．‎ ‎5.一个未知电阻Rx，阻值大约为10kΩ﹣20kΩ，为了较为准确地测定其电阻值，实验室中有如下器材：‎ 电压表V1（量程3V、内阻约为3kΩ）‎ 电压表V2（量程15V、内阻约为15kΩ）‎ 电流表A1（量程200μA、内阻约为100Ω）‎ 电流表A2（量程‎0.6A、内阻约为1Ω）‎ 电源E（电动势为3V）‎ 滑动变阻器R（最大阻值为20Ω）‎ 开关S ‎（1）在实验中电压表选      ，电流表选     ．（填V1、V2，A1、A2）‎ ‎（2）为了尽可能减小误差，请你在虚线框中画出本实验的电路图．‎ ‎（3）测得电阻值与真实值相比      （填偏大 偏小 相等）‎ ‎6.为了探究电阻Rt在不同温度下的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路，其中A为内阻不计，量程为3mA的电流表．E1为电动势1.5V，内阻约为1Ω的电源，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，S为单刀双掷开关．‎ ‎（1）实验室提供的滑动变阻器有两个：RA（0﹣150Ω），RB（0﹣500）；本实验中滑动变阻器R1应选用　　（填“RA”或“RB”）‎ ‎（2）完成下列实验步骤；‎ ‎①调节温度，使Rt的温度达到t1；‎ ‎②将S拨向接点 ，调节　 　，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；‎ ‎③将S拨向接点2，调节　　，使电流表读数仍为I，记下此时电阻箱的读数R0，则当温度为t1时，电阻R1=　　；‎ ‎④改变Rt的温度的温度，重复步骤②③，即可测得电阻Rt阻值随温度变化的规律．‎ （1） 现测得Rt的温度随时间t变化的图象如图乙所示，把该电阻与电动势为3.0V、内阻不计的电源E2、量程为3.0的理想电压表V（图中未画出）和电阻箱R2‎ 连成如图丙所示的电路．用该电阻作测温探头，将电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”．若要求电压表的读数必须随温度的升高而增大，则应在原理 （1） 图丙中　　两点（填“ab”或“bc”）接入电压表．如果电阻箱阻值R2=75Ω，则电压表刻度盘2.0V处对应的温度数值为　　℃．‎ ‎7.（1）某研究小组的同学为了测量某一电阻RX的阻值，甲同学先用多用电表进行粗测．使用多用电表欧姆挡时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，再进行　　，使指针指在欧姆刻度的“‎0”‎处．若该同学将选择旋钮在“×‎1”‎位置，指针在刻度盘上停留的位置如图甲所示，则所测量的值为　　Ω．‎ ‎（2）为进一步精确测量该电阻，实验台上摆放有以下器材：‎ A．电流表（量程15mA，内阻未知）‎ B．电流表（量程‎0.6A，内阻未知）‎ C．电阻箱（最大电阻99.99Ω）‎ D．电阻箱（最大电阻999.9Ω）‎ E．电源（电动势3V，内阻1Ω）‎ F．单刀单掷开关2只 G．导线若干 乙同学设计的电路图如图乙所示，现按照如下实验步骤完成实验：‎ ‎①调节电阻箱，使电阻箱有合适的阻值R1，仅闭合S1，使电流表有较大的偏转且读数为I；‎ ‎②调节电阻箱，保持开关S1闭合，开关S2闭合，再次调节电阻箱的阻值为R2，使电流表读数仍为I．‎ a．根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择　　，电阻箱应选择　　．（填器材前字母）‎ b．根据实验步骤可知，待测电阻Rx=　　（用题目所给测量数据表示）．‎ ‎（3）利用以上实验电路，闭合S2调节电阻箱R，可测量出电流表的内阻RA，丙同学通过调节电阻箱R，读出多组R和I值，作出了﹣R图象如图丙所示．若图象中纵轴截距为‎1A﹣1，则电流表内阻RA=　　Ω．‎ ‎8.现要测量一个未知电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：‎ 多用电表（仅可使用欧姆挡）；‎ 一个电池组E（电动势6V）：‎ 一个滑动变阻器R（0～20Ω，额定电流‎1A）：‎ 两个相同的电流表G（内阻Rg＝1000Ω，满偏电流Ig＝100μA）：‎ 两个标准电阻（R1＝29000Ω，R2＝0.1Ω）：‎ 一个电键S、导线若干。‎ ‎（1）为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“×‎10”‎挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断和做法正确的是            （填字母代号）。‎ A．这个电阻阻值很小，估计只有几欧姆 B．这个电阻阻值很大，估计有几千欧姆 C．如需进一步测量可换“×‎1”‎挡，调零后测量 D．如需进一步测量可换“×1k”挡，调零后测量 ‎（2）根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，在虚线框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁。‎ ‎9.用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材：‎ 电池组E：电动势3V，内阻不计 电流表A1：量程0﹣15mA，内阻约为100Ω 电流表A2：量程0﹣300μA，内阻为1000Ω 电压表V：量程15V，内阻约15kΩ 滑动变阻器R1：阻值范围0﹣20Ω 定值电阻R2，阻值为 9000Ω   电键S、导线若干 请回答下面问题：‎ ‎（1）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）在图1方框中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号；‎ ‎（3）调节滑动变阻器R1，两表的示数如图2所示，可读出电流表A1的示数是　　mA，电流表A2的示数是　　μA．‎ ‎10.有一个未知电阻Rx，用图中A和B两种电路分别对它进行测量，用A图电路测量时，两表读数分别为6V，6mA，用B图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=______Ω ，测量值比真实值偏______（填：“大”或“小”）。‎ ‎试卷答案 ‎1.‎ ‎2.解：（1）、游标卡尺的主尺读数为：‎1.6cm=‎16mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为12×‎0.05mm=‎0.60mm，‎ 所以最终读数为：‎16mm+‎0.60mm=‎16.60mm=‎1.660cm．‎ ‎(2)、螺旋测微器的固定刻度为‎5.5mm，可动刻度为19.5×‎0.01mm=‎0.195mm，‎ 所以最终读数为‎5.5mm+‎0.195mm=‎5.695mm=‎0.5695cm，‎ 故答案为：1.660； 0.5695‎ 点评：              对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．‎ ‎3.解：（1）：根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的最大电流为：‎ ‎=，所以电流表应选；‎ ‎（2）：由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻，所以变阻器应采用分压式接法；‎ 由于待测电阻满足，所以电流表应用内接法，电路图如图所示：‎ ‎（3）：由于电源的内阻远小于电压表内阻，满足，电流表相对于待测电源来说应用外接法，所以图乙电路不合理的地方是电流表采用了内接法；‎ ‎（4）：根据闭合电路欧姆定律可知通过电流表的电流满足I=，所以滑动变阻器触头在右端略向左移动时电流表就满偏说明原因可能为：电流表的量程偏小，或保护电阻阻值过小；‎ 故答案为：（1） （2）如图 ‎（3）电流表采用了内接法 （4）电流表量程偏小，或保护电阻阻值过小 ‎4.解：①若用电流表A1测量电流，通过待测电阻Rx的电流最大值为Im=150mA=‎0.15A，Rx两端电压的最大值为 Um=ImRx=0.15×20V=3V 若用电流表A2测量电流，待测电阻Rx两端电压的最大值为 Um=ImRx=0.02×20V=0.4V 若用电压表V测量Rx两端电压，由于电压表V的量程为15V，量程过大，指针偏转角度达不到量程的，所以电压表不合适．‎ ‎②将电流表A2与定值电阻串联改装成电压表，改装后的电压表内阻较大，待测电阻Rx的阻值较小，可采用电流表的外接法．滑动变阻器总电阻较小，可采用分压接法．电路图如图所示．‎ ‎③设电流表A1的示数I1，电流表A2的示数I2．‎ 根据并联电路电压相等的规律得：（I1﹣I2）Rx=（R0+r2）‎ 解得：Rx=‎ 故需要测量电流表A1的示数I1，电流表A2的示数I2．‎ 故答案为：①C；②电路图如图所示．③电流表A1的示数I1，电流表A2的示数I2，．‎ ‎5.‎ ‎6.解：（1）电路最小电阻约为R===500Ω，RA最大最大阻值太小，因此滑动变阻器应选择RB．‎ ‎（2）采用替代法测量金属材料的电阻，实验步骤为：‎ ‎①调节温度，使得Rr的温度达到T1，‎ ‎②将S拨向接点1，调节R1，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I：‎ ‎③将S拨向接点2，调节R2，使电流表的读数仍然为I，记下此时电阻箱的读数R0；‎ ‎④则当温度为T1时，电阻Rr=R0；‎ ‎⑤改变Rr的温度，在每一温度下重复步骤②③④，即可测得电阻温度随温度变化的规律．‎ ‎（3）若要求电压表的读数必须随温度的升高而增大，则应在原理图丙中bc接入电压表当电流为5mA时，由闭合电路欧姆定律I=，Rr=﹣R′﹣Rg=﹣50﹣100Ω=150Ω，‎ 由R﹣t图象，根据数学得到R=t+100（Ω），当R=150Ω，t=‎50℃‎．‎ 故答案为：（1）RB；（2）②R1；③R2；R0；（3）bc；50．‎ ‎7.解：（1）欧姆表使用前首先应进行欧姆调零，即将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“‎0”‎处．所测量电阻的值为R=18.0×1Ω=18.0Ω．‎ ‎（2）根据闭合电路欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：=，所以电流表应选A；‎ 电路中需要的最大电阻应为：=，所以电阻箱应选D；‎ ‎（3）根据闭合电路欧姆定律，断开时有：E=I（Rx+R1+RA+r）①‎ 闭合时有：E=I（）②‎ 联立①②解得：‎ ‎（3）S闭合后，由闭合电路欧姆定律可知：E=I（）‎ 则有：=‎ 则可知图象的纵轴的交点为：=1‎ 解得：RA=2Ω；‎ 故答案为：（1）欧姆调零，18.0‎ ‎（2）A    D  R2﹣R1‎ ‎（3）2‎ ‎8.（1）AC （4分漏选得2分）；‎ ‎（2）电路图 ‎9.解：（1）电源电动势为3V，电压表量程为15V，电源电动势为电压表量程的三分之一，用该电压表测电压，误差较大，为准确测量，可以用已知内阻的电流表与定值电阻串联组成电压表测电压，用另一个电流表测电流，因此需要选择的电表为：A1、A2．‎ ‎（2）待测电阻阻值约为200Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，为进行多次测量，滑动变阻器应采用分压接法，电流表A2与定值电阻串联组成电压表测电压，电压表内阻为：‎ ‎1000+9000=10000Ω，远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．‎ ‎（3）由图2所示电流表A1可知，其量程为15mA，分度值为0.5mA，示数为8.0mA；由图2所示电流表A2可知，其量程为300μA，分度值为10μA，示数为150μA；‎ 故答案为：（1）A1；A2；（2）实验电路如图所示；（3）8.0；150．‎ ‎10.‎