某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A．电流表（量程为3mA，内阻） B．电流表（量程为100mA，内阻） C．电压表V（量程15V，内阻约5.0kΩ） D．定值电阻 E．定值电阻 F．滑动变阻器R（5Ω，2A） G．电源E（4V，0.05Ω） H．开关一个和导线若干 I．螺旋测微器，游标卡尺

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1.某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：

A．电流表 $\text{[math]}$ （量程为3mA，内阻 $\text{[math]}$ ）

B．电流表 $\text{[math]}$ （量程为100mA，内阻 $\text{[math]}$ ）

C．电压表V（量程15V，内阻约5.0kΩ）

D．定值电阻 $\text{[math]}$

E．定值电阻 $\text{[math]}$

F．滑动变阻器R（5Ω，2A）

G．电源E（4V，0.05Ω）

H．开关一个和导线若干

I．螺旋测微器，游标卡尺

(1) 如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为mm；如图2，用20分度游标卡尺测金属棒长度为cm。

(2) 为测出金属丝的电阻，他选用多用电表测该金属丝阻值，当他选择倍率为×1的欧姆挡测量时，得到的结果如图3所示，则金属棒的阻值约为Ω。

(3) 请根据提供的器材设计一个实验电路，尽可能减少实验误差，精确测量金属棒的阻值，将电路图画在图4虚线框中，并在图中标出相应器材的符号。

(4) 根据实验中多次测量的数据，以电流表 $\text{[math]}$ 的示数 $\text{[math]}$ 为横坐标，另一个测量的物理量为纵坐标，画出了相应的图像（图5），则金属棒的电阻 $\text{[math]}$ Ω（结果保留两位有效数字）。

【考点】

导体电阻率的测量;

【答案】

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实验探究题常考题普通

(1) 如图甲所示，是欧姆表测未知电阻R_x阻值的原理图，电路中电池的电动势为E、内阻为r，R₀为调零电阻，R_g为表头内阻，则电流I与待测电阻的阻值R_x关系式为：I=；（调零电阻接入电路的部分阻值用R₀表示）

(2) I﹣R_x的关系图象如图乙所示，由图象判断下列说法正确的是_____； A. 指针偏角越小，测量的误差越小 B. 欧姆调零是当R_x＝0时，调节R₀使电路中的电流I＝I_g C. R_x越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏 D. 测量中，当R_x的阻值为图乙中的R₂时，指针位于表盘中央位置的右侧

(3) 用欧姆挡粗测电阻，选用 “×1k”倍率挡测量，发现指针偏转角度过大，因此需选择（选填“×10k”或“×100”）倍率的挡，换挡后应重新进行（选填“欧姆”或“机械”）调零，测量时多用电表的示数如图丙所示，测量结果为R_x=Ω

(4) 为了精确地测量待测电阻R_x的阻值，实验室提供了下列器材：

A．电流表A₁（量程为500μA，内阻r₁=800Ω）

B．电流表A₂（量程为1.5mA，内阻r₂约为300Ω左右）

C．滑动变阻器R（0~100Ω；额定电流1A）

D．定值电阻R₁=3200Ω

E.定值电阻R₂=200Ω

F.电源（电动势E=3.0V，内阻约2Ω）

G.开关S、导线若干

①要求通过待测电阻的电流调节范围尽量大，请将设计好的电路图画在虚线框中（标出器材的符号）

②按正确的设计连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读出电流表A₁、A₂的示数I₁、I₂ ，记录多组数据，并做出I₁−I₂图象如图丁所示，则待测电阻R_x=Ω（结果要保留3位有效数字）。

实验探究题常考题普通

2.如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1) 下列说法中正确的是______。 A. 本实验中的斜槽必须是光滑的 B. 入射小球每次都要从同一高度由静止滚下 C. 当把球放在斜槽末端时，球静止，则说明斜槽末端沿水平方向

(2) 图中 $\text{[math]}$ 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球 $\text{[math]}$ 多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程 $\text{[math]}$ ，然后把被碰小球 $\text{[math]}$ 静置于轨道水平部分的右侧末端，再将入射球 $\text{[math]}$ 从斜轨上S位置由静止释放，与小球 $\text{[math]}$ 相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______（填选项前的符号）。 A. 用天平测量两个小球的质量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ B. 测量小球 $\text{[math]}$ 开始释放高度 $\text{[math]}$ C. 测量抛出点距地面的高度 $\text{[math]}$ D. 分别找到 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 相碰后平均落地点的位置 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ E. 测量平抛射程 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$

(3) 经测量， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，小球落地点的平均位置距 $\text{[math]}$ 点的距离如图所示。碰撞前后 $\text{[math]}$ 的动量分别为 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ ∶11，若碰撞结束时 $\text{[math]}$ 的动量为 $\text{[math]}$ ；则 $\text{[math]}$ 11∶。实验结果说明，碰撞前后总动量的比值 $\text{[math]}$ 。

(4) 有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用（3）中已知的数据，分析和计算出被碰小球 $\text{[math]}$ 平抛运动射程 $\text{[math]}$ 的最大值为cm。

实验探究题常考题普通

3.某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确地测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：

A电流表G（满偏电流10mA，内阻为10Ω）

B电流表A（0~0.6A~3A，内阻未知）

C电压表V（0~5V~10V，内阻未知）

D滑动变阻器R（0~20Ω，1A）

E定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为990Ω）

F开关与导线若干

(1) 图（a）是小李同学根据选用的仪器设计的测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的 $\text{[math]}$ 图线如图（b）所示（ $\text{[math]}$ 为电流表G的示数， $\text{[math]}$ 为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E=V，内阻r=Ω。（结果均保留2位有效数字）

(2) 另一位小张同学则设计了图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据绘制 $\text{[math]}$ 图线如图（d）中所示的A、B两条图线。

可以判断图线A是利用单刀双掷开关 $\text{[math]}$ 接（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为E=，内阻r=。（用图中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）

实验探究题未知普通

n	1	2	3	4	5
I_n/A	0.334	0.286	0.250	0.224	0.200
Y/A^-1	2.500	1.998	1.495	1.030	0.495