2025届高考物理一轮总复习第15单元热学热点练11气体实验定律与热力学第一定律的综合应用课件新人教版 (8)

这是一份2025届高考物理一轮总复习第15单元热学热点练11气体实验定律与热力学第一定律的综合应用课件新人教版 (8)，共16页。PPT课件主要包含了25×10-7，6×10-5，电流表有内阻，7×10-7等内容，欢迎下载使用。

1.小李同学在研究“导体电阻与其长度的关系”时,从实验室找到一根固定在刻度尺上的电阻丝(总阻值约为10 Ω),如图甲所示。实验室有如下器材:
A.干电池若干节B.电流表(0~0.6 A、0~3.0 A)C.电压表(0~3.0 V、0~15 V)D.滑动变阻器R1,最大阻值为100 ΩE.滑动变阻器R2,最大阻值为10 ΩF.开关一只、导线若干
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径时,某次的测量结果如图乙所示,其读数为　　　　 mm。 (2)按图丙方式连接器材进行实验,选择的更加合理的滑动变阻器为　　　　(填器材前的选项字母),开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至最　　　　(选填“左”或“右”)端。 (3)电压表负接线柱接电阻丝左端,正接线柱接鳄鱼夹,将鳄鱼夹夹在电阻丝上的不同位置,可以测量不同长度电阻丝对应的电压。某次测量时,电压表、电流表指针如图丁所示,此时电压U=　　　 V,电流I=　　　A。 
(4)根据测量的电压U、电流I可以计算出相应的电阻R,进而可以描绘出电阻R与长度L的关系图像(如图戊所示),已知电阻丝横截面积S=0.02 mm2,则电阻丝的电阻率ρ=　　　　　　 Ω·m(结果保留3位有效数字)。 
解析 (1)读数为0.5 mm+4.0×0.01 mm=0.540 mm。(2)由于待测电阻阻值约为10 Ω,而滑动变阻器接入电路的方式是限流式接法,滑动变阻器R1阻值太大,调节起来不方便,因此选R2;滑动变阻器不仅调节电压,还有保护电路的作用,因此在闭合开关前,将滑动变阻器的电阻调到最大值,以保护电压表、电流表,因此将滑片滑至最右端。(3)由题图丁可知电压表选用0~3 V的量程,电流表选用0~0.6 A的量程,因此电压表读数为1.25 V,电流表读数为0.30 A。
2.某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,设计了如图甲所示的电路进行了实验探究,其中MN为电阻丝,其横截面积大小为4 mm2,R0是阻值为0.50 Ω的定值电阻。正确接线后,闭合开关S,调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的PN长度x,通过调节滑片P,记录多组U、I、x的值。
(1)实验室提供0~0.6 A、0~3 A双量程电流表,在本实验中该同学选用0~0.6 A量程。实验过程中,测得某次电流表的示数如图乙所示,则此时电流大小为　　　　 A; 
(2)根据实验数据绘出的U-I图像如图丙所示,由图丙可得电池的电动势E=　　　　 V,内阻r=　　　　 Ω(结果均保留两位有效数字);由于电表内阻的影响,通过图像法得到的电动势的测量值　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)其真实值; (3)根据实验数据可进一步绘出 -x图像如图丁所示,根据图像可得电阻丝的电阻率ρ=　　　　 Ω·m;图丁中所作图线不经过坐标原点的原因是　　　　　　　。 
解析 (1)由题图乙可知,电流表的示数为0.26 A。(2)由题图丙可得电池的电动势E=1.5 V由闭合电路欧姆定律可得U=-I(R0+r)+E由题图丙可得U-I图像斜率的绝对值则有R0+r=1.0 Ωr=1.0 Ω-0.50 Ω=0.50 Ω由于电压表的分流作用,使电流表的示数小于电池的输出电流,导致电源电动势的测量值小于其真实值。
3.(2023浙江宁波模拟)某小组测定一金属丝的电阻率,部分实验步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量该金属丝直径,示数如图1所示,则该金属丝的直径d=　　　　 mm; 
(2)因为在实验室找不到合适的电流表,该同学设计了如图2所示的电路,电源电动势E为4.5 V,内阻r约为1 Ω,定值电阻R0=15.0 Ω;电压表量程为0~3 V,内阻RV约为3 kΩ,一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于R0,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、电阻箱。主要实验步骤如下:A.将器材按如图2所示连接;B.开关闭合前为了电压表的安全,金属夹应夹在电阻丝的　　　　(选填“m”或“n”)端,并将电阻箱的阻值调到最小; C.然后调节电阻箱的阻值使电压表的示数为U0=3.0 V,记下电阻箱的阻值;之后不断改变电阻丝Rx接入电路的长度x,调整电阻箱的阻值,使电压表示数始终为U0=3.0 V,记录下电阻丝Rx接入电路的长度x及对应电阻箱的阻值R,得出多组数据,作出R-x图线如图3所示,其中a、b为已知量;D.根据图像和测量的直径求得金属丝的电阻率ρ=　　　　(用a、b、d、π等字母表示),电压表内阻使得电阻率ρ测量结果　　　　(选填“不变”“偏大”或“偏小”)。 
解析 (1)d=3.5 mm+20.0×0.01 mm=3.700 mm。(2)电压表测量的是电阻丝与电阻箱串联总电阻的电压,总电阻越大分压越大,为了保护电压表,应该使串联总电阻最小,即金属夹应夹在电阻丝的m端,并将电阻箱的阻值调到最小。根据题意,实验中电压表的数值一直不变,根据闭合电路欧姆定律可知电路中电流大小不变,故电阻丝与电阻箱串联后的总电阻不变,即Rx+R为一定值,根据题图3有,当x=a,R=0;当x=0,R=b,可得Rxa=b,结合电阻定律有 ;由于实验过程中电阻丝与电阻箱串联后的总电阻为定值,且电压表示数不变,所以电压表内阻对电阻率的测量结果无影响,即测量结果不变。
4.(2023浙江绍兴一模改编)某物理兴趣小组在物理实验室测量一根粗细均匀的合金丝的电阻率,实验室里有一半径为10 cm的量角器,但是缺少刻度尺。该小组首先取一段合金丝绕在该量角器上,并接入如图1所示的电路中,通过金属夹所夹位置改变合金丝接入电路的长度,接入电路的合金丝所对应的圆心角θ可以由量角器读出。实验时多次改变金属夹所夹位置,通过调节滑动变阻器的阻值,使每次电流表的读数I达到一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多组U、θ的值,作出U-θ图像如图2所示。
(1)在实验开始前,滑动变阻器的滑片P应置于　　　　(选填“左端”或“右端”)。 (2)实验中电流表指针位置如图3所示,则读数I=　　　　 A。 (3)在实验时,b端应与　　　　相连接。 A.d端　　B.e端C.g端D.c端(4)已知合金丝的横截面积为4.0×10-8 m2,则合金丝的电阻率为　　　　　　　 Ω·m(结果保留2位有效数字)。 
解析 (1)滑动变阻器采用分压接法,需要使电压从0开始记录,所以实验开始前需要将滑动变阻器的滑片P置于左端;(2)电流表量程是0~0.6 A,由题图3所示表盘可知,其分度值为0.02 A,示数为0.40 A;(3)由于合金丝的电阻比较小,用伏安法测量其电阻时,采用电流表外接法,电压表分流较少,可以减少系统误差,故b端应与e端相连;