题目内容

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，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①他们应选用图1所示的哪个电路进行实验？答：
 

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②按照正确的电路图，连接图3的实物图．
③实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
 
．
 U/V  0  0.40  0.60 0.80   1.00 1.20   1.50 1.60 
 I/A  0  0.20  0.45  0.80  1.25  1.80 2.80   3.20
④把元件Z接入如图3所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为
 
V，内阻为
 
Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
⑤用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图4所示，则元件Z的直径是
 
mm．
⑥用50分度的游标卡尺测得线状元件Z的长度如图5所示，则元件Z的长度是
 
cm．
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分析：①根据题目要求确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路图．
②根据实验电路图连接实物电路图．
③根据实验数据，应用欧姆定律判断元件阻值如何变化，然后判断元件的种类．
④根据闭合电路欧姆定律，电源电动势等于各部分电势降低之和，有E=Ir+Uz+UR；
然后根据表格得到两组半导体两端电压值，最后代入上式求解即可．
⑤螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数．
⑥游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数．
解答：解：①本题要描绘伏安特性曲线，电压应该从零开始连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法，而由第③问可以知道，电阻较小远小于电压表内阻，应该采用安培表外接法，应选图A所示实验电路．
②根据图A所示实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．
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③根据表中实验数据，由欧姆定律可知，随电压的增加，元件电阻减小，则元件是由半导体材料制成的．
④根据闭合电路欧姆定律，电源电动势等于各部分电势降低之和：E=Ir+Uz+UR，
当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A，故半导体两端电压为1.00V，
即：E=1.25×r+1.00+1.25×2，
当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A，故半导体两端电压为0.8V，
即E=0.8r+0.8+0.8×3.6，解得：E≈4.6V，r=1.1Ω．
⑤由图4所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为：49.0×0.01mm=0.490mm，元件直径为：d=1.5mm+0.490mm=1.990mm．
⑥由图5所示游标卡尺可知，主尺示数为10.0cm，游标尺示数为：10×0.05mm=0.50mm=0.050cm，元件长度为：L=10.0cm+0.050cm=10.050cm．
故答案为：①A；②实物电路图如图所示；③半导体材料；④4.6；1.1；⑤1.990；⑥10.050．
点评：本题涉及到滑动变阻器的接法选择、安培表内接与外接法的选择、闭合电路欧姆定律、螺旋测微器的读数等知识点，关键要熟悉电学测量中误差的来源和减小方法，以及会用闭合电路欧姆定律解决问题．
练习册系列答案
相关题目
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，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．

（1）他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：
A
A
．

（2）按照正确的电路图连接图1的实物图．
（3）实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
半导体
半导体
．
U（V） 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I（A） 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
（4）把元件Z接入如图2所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为
4.6
4.6
V，内阻为
1.1
1.1
Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两个有效数字）
（5）用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图3所示，则元件Z的直径是
1.990
1.990
mm．
（1）地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
T
2
2
R
3
1
T
2
1
R
3
2
倍．
（2）将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图（甲）所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心间的距离l，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、l为横轴做出函数关系图象，就可以通过此图象得出小简的深度h和当地的重力加速度g．

①现有如下测量工具：A．时钟；B．秒表；  C．天平；D．毫米刻度尺．
本实验所需的测量工具有
BD
BD
；
②如果实验中所得到的T2-l，关系图象如图（乙）所示，那么真正的图象应该是a，b，c中的
a
a
；
③由图象可知，小筒的深度h=
0.3
0.3
m；当地g=
9.86
9.86
m/s2
（3）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，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：
A
A


②实验测得元件z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
半导体
半导体
．
U（V） 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I（A） 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
③把元件Z接入如图丙所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电源的电动势为
4.0
4.0
V，内阻为
0.40
0.40
Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
④用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如图丁所示，则元件Z的直径是
1.990
1.990
  mm．
实验题
（1）如图1是用双缝干涉测光的波长的实验设备示图，图中①②③④⑤依次是光源、滤光片、单缝、双缝、光那，调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹的情况，下列叙述哪些是正确的
 
．
A．若将光屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰
B．若将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹
C．若将双缝间的距离d减小，光屏上的两个相邻明条纹间的距离变小
D．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大
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（2）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，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电源随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①他们应选用下图2甲所示的哪个电路进行实验：答：
 

②在答题纸上，按照正确的电路图，连接图2乙的实物图．
③实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
 

U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
④把元件Z接入如图2丙所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时；电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为
 
V，内阻为
 
Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
⑤用螺旋测量器测得线状元件Z的直径如图2丁所示，则元件Z的直径是
 
mm．
（1）科学规律的发现离不开科学探究，而科学探究可以分为理论探究和实验探究．下面我们追寻科学家的研究足迹，用实验探究恒力做功和物体动能变化间的关系．
①某同学的实验方案如图1所示，该同学想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为在实验中还应该采取的两项措施是：
a．
平衡摩擦力
平衡摩擦力
；
b．
钩码的质量远小于小车的总质量
钩码的质量远小于小车的总质量
；
②如图2所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点．两相邻计数点间的时间间隔为T，距离如图．要验证合外力的功与动能变化间的关系，除位移、速度、重力加速度外，还必须知道或测出的物理量有
钩码的质量m和小车的总质量M
钩码的质量m和小车的总质量M
；写出B、E两计数点间恒力做功和物体动能变化间的关系式
mg(△x2+△x3+△x4)=
1
2
M(
△x4+△x5
2T
)2-
1
2
M(
△x1+△x2
2T
)2
mg(△x2+△x3+△x4)=
1
2
M(
△x4+△x5
2T
)2-
1
2
M(
△x1+△x2
2T
)2
．
（2）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，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①答题纸上，为完成实验，请连接图3的实物图

②实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
半导体
半导体
．
U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如图4所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为
R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为
4.0
4.0
V，内阻为
0.40
0.40
Ω．（不计电流表的内阻，结果保留两位有效数字）
（2011?潍坊一模）（1）兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.40kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按图1所示安装；
③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；
④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）．°
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹记录了小车停止之前的运动情况，如图2所示．
请你分析纸带数据，回答下列问题：
①该电动小车运动的最大速度为
1.5
1.5
m/s；
②该电动小车关闭电源后的加速度大小为
2.0
2.0
m/s2；
③该电动小车的额定功率为
1.2
1.2
W．

（2）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，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．
①为完成实验，请连接如图的实物．
②实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示．根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：
半导体
半导体
．
U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如图所示的电路中，当电阻R的阻值为R1=2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时，电流表的读数为0.80A．结合上表数据，求出电池的电动势为
4.6
4.6
V，内阻为
1.1
1.1
Ω．（不计电流表的内阻）

（3）某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系．可用的器材如下：电源（电动势3V，内阻1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．
①实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图象如图a所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②根据图a，在图b中把缺少的导线补全，连接成实验的电路（其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压）．
③若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡可能获得的最小功率是
0.030～0.034
0.030～0.034
W．（电压表和电流表均视为理想电表）

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