题目内容
(10分)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而某种半导体材料的电阻率则与之相反。某课题研究组在研究某种器件Z的导电规律时,测得其两端电压与通过电流的关系如表所示:
① 根据表中数据,判断器件Z可能属于上述 材料(选填“金属”或“半导体”)。
U/V | 0.00 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.50 |
I/A | 0.00 | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.81 |
② 实验所用的器材规格是:
电压表(0-3V-15V,内阻约30kΩ);
电流表(0-0.6A-3A,内阻约4Ω);
滑动变阻器(变化范围0~10Ω);
电源(3V,内阻约1Ω);
器件Z;
电键;导线若干.
根据本次实验提供的数据,请用笔画线代替导线在实物图上连接电路;
③ 根据表中的数据已经在I-U坐标中描好点,如图所示,请连线作图;
④ 某同学根据图中规律猜想I与U的定量关系,用以下方法较为合理的是 (填选项前的字母)。
A.用I-U图象
B.用I-U2图象
C.用I2-U图象
D.用I-U-1图象
①半导体(2分);②见解析(3分);③如图所示(3分);④B(2分)
解析试题分析:①根据欧姆定律,材料的电阻,由表中数据可以看出,材料的电阻随电压和电流的增大而减小,故材料可能是半导体;②电源3V,故电压表选择0-3V量程即可;而由数据可看出,电流表的电流最大为3A,故应选择0-3A量程;电压从零开始调节,故采用分压式接法;根据电阻关系,故电流表采用外接法,电路图如下:
③采用平滑曲线将坐标点连接,如下图所示:
④根据图线特点,可以看出与二次函数图像相似,故猜想,故较合理的应是B项;
考点:测量金属丝的电阻率
在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度位置如图所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,用伏安法测出金属丝的电阻R,然后由算出该金属材料的电阻率。
(1)从图中读出金属丝的直径d为___mm.
(2) i为测金属丝的电阻, 取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:
①电压表0~3 V,内阻10 kΩ
②电压表0~15 V,内阻50 kΩ
③电流表0~0.6 A,内阻0.05 Ω
④电流表0~3 A,内阻0.01 Ω
⑤滑动变阻器0~10 Ω
⑥滑动变阻器0~100 Ω
下列说法正确的是( )
A.电压表应选用器材① | B.电流表应选用器材④ |
C.实验时通电时间不宜过长 | D.d值只需在金属丝中央测量一次即可 |
请指出该同学实物接线中的两处明显错误.
错误1: 错误2:________________________________
(11分)如图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势10V,内阻很小)。
在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:
(i)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
(ii)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调滑动变阻器R,使A1示数I1 = 0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2。
(iii)重复步骤(ii),再侧量6组R1和I2;
(iv)将实验洲得的7组数据在坐标纸上描点。
根据实验回答以下问题:
① 现有四只供选用的电流表:
A.电流表(0~3mA,内阻为2.0Ω) |
B.电流表(0~3mA,内阻未知) |
C.电流表(0~0.3A,内阻为5.0Ω |
D.电流表(0~0.3A,内阻未知) |
② 测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1 = 0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
③ 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。
④ 根据以上实验得出Rx = Ω。
如图,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流:a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为、l和3l。关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是
A.a处的磁感应强度大小比c处的大 |
B.b、c两处的磁感应强度大小相等 |
C.a、c两处的磁感应强度方向相同 |
D.b处的磁感应强度为零 |