1、第3节 实验：导体电阻率的测量A组基础达标1某同学测定一金属杆的长度和直径(游标卡尺的游标尺有50等分刻度)，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为_cm和_mm【答案】60.104.20【解析】金属杆长度由刻度尺示数可得，由图甲得L60.10 cm由题图乙知，此游标尺为50分度，游标尺上第10刻线与主尺上一刻度线对齐，则金属杆直径为d4 mm10 mm4.20 mm2某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，长度为_cm，直径为_mm(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：将滑动变
2、阻器R1的阻值置于最_处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；将电阻箱R2的阻值调至最_(填“大”或“小”)；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280 ；由此可知，圆柱体的电阻为_【答案】(1)5.035.315(2)大大1 280【解析】(1)根据游标卡尺读数规则，主尺读数为5 cm，游标尺读数为0.13 mm，长度为5.03 cm，根据螺旋测微器的读数规则，主尺读数为5 mm，可动刻度为31.50.01 mm，所以直径为5.315 mm(2)为了保护电路，因此闭合开关前，滑动变阻器一定调到阻值最大；将
3、圆柱体电阻换成电阻箱时，也一定将电阻箱调到最大，也是为了保护电路安全；此题采用等效替代法测量电阻，圆柱体的电阻等于电阻箱R2的阻值为1 280 3研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下：(1)用螺旋测微器测量其直径D如图甲，读数为_mm；用游标卡尺测量其长度L如图乙，读数为_mm(2)该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R(阻值约为200 )直流电源E(电动势3 V，内阻不计)电流表A1(量程4 mA，内阻约50 )电流表A2(量程15 mA，内阻约30 )电压表V1(量程3 V，内阻约10 k)电压表V2(量程15 V，内阻约25 k)滑
4、动变阻器R(阻值15 ，允许通过的最大电流为2.0 A)开关S，导线若干 电流表应选用_，电压表应选用_(3)若流经圆柱体的电流I，圆柱体两端之间的电压为U，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为_【答案】(1)0.90014.50(2)A2V1(3)【解析】(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为0.5 mm40.00.01 mm0.900 mm由图示游标卡尺可知，其示数为14 mm10 mm14.50 mm(2)通过电阻的最大电流I A0.015 A15 mA，电流表选择A2；电源电动势为3 V，电压表应选择V1(3)圆柱体电阻为R由电阻定律可知R，电阻率4在“测定金属的电阻率”的实验
5、中：(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为_mm(2)某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约3 )可选用的器材规格如下：电源E(电动势3 V，内阻不计)；电流表A(00.6 A，内阻约0.5 )；电流表G(010 mA，内阻为50 )；滑动变阻器R1(阻值05 ，额定电流2 A)；滑动变阻器R2(阻值01 k，额定电流1 A)；定值电阻R3250 ；定值电阻R42 500 ；开关S和导线若干为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选_，滑动变阻器R应选_某次测量时电流表G的读数为5.0 mA，电流表A示数为0.50 A，计算Rx的准确值为Rx_
6、(计算结果保留3位有效数字)【答案】(1)0.800(2)R3R13.03【解析】(1)固定刻度读数为0.5 mm0.01 mm30.00.800 mm，则此金属丝的直径为0.800 mm(2)根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻为R 15 ，由于待测电阻阻值约3 ，所以滑动变阻器应选R1；根据串联分压原理，R 300 ，故定值电阻选R3根据电阻定律，有Rx3.03 B组能力提升5在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测定一段阻值约为5 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(3 V)B电流表(03 A，内阻约0.012 5 )C电流表
7、(00.6 A，内阻约0.125 )D电压表(03 V，内阻约3 k)E电压表(015 V，内阻约15 k)F滑动变阻器(020 ，额定电流1 A)G滑动变阻器(02 000 ，额定电流0.3 A)H开关、导线(1)根据实验的实际需要，电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_(2)实验电路应采用电流表_接法(填“内”或“外”)(3)实验中某组电压表的示数如图甲所示，则U_V，电流表的示数如图乙所示，则I_A(4)待测电阻是一根均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形)，用刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图丙和图丁所示由图可知其长度l_cm，直径d_mm【答案】(1)CDF(2
8、)外(3)2.100.40(4)59.400.435【解析】(1)测量电阻需要电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线，由于电源电压为3 V，所以电压表选择D，电路中的电流大约I A0.6 A，所以电流表选择C；待测电阻阻值约为5 左右的金属导线的电阻，用限流接法时，滑动变阻器阻值不能过大，故选F(2)待测电阻的阻值远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法(3)电压表每格为0.1 V，所以电压表的读数为2.10 V，电流表每格为0.02 A，知电流表的读数为0.40 A(4)刻度尺的读数为59.40 cm，螺旋测微器的读数为0 mm0.0143.5 mm0.435 mm6现有一
9、合金制成的圆柱体，某兴趣小组为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度(1)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为_(2)该兴趣小组粗测该圆柱体的电阻约为6 ，为了更准确测定其电阻率，实验室中有以下供选择的器材：A电池组(3 V，内阻约1 )B电流表A1(03 A，内阻0.012 5 )C电流表A2(00.6 A，内阻约为0.125 )D电压表V1(03 V，内阻4 k)E电压表V2(015 V，内阻15 k)F滑动变阻器R1(02
10、0 ，允许最大电流1 A)G滑动变阻器R2(02 000 ，允许最大电流0.3 A)H开关，导线若干为了使实验电路更节能，且测量结果尽量准确，测量时电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填写器材前字母代号)(3)根据(2)中实验所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为_V和_A(4)用伏安法测其电阻时，本实验需采用电流表_(填“外”或“内”)接法，测得的实验结果比起真实值_(填“偏大”或“偏小”)【答案】(1)(2)DCF(3)2.150.16(4)外偏小【解析】(1)由电阻定律R，可知(2)因为电源电动势为3 V，电表读数要达到半偏，则电压表选D由I，可以知道电路中最大电流约为0.5 A，则电流表选C 为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，故电阻不能太大，选F(3)根据电压表量程选的3 V，故读数为2.15 V；电流表量程为0.6 A，故读数为0.16 A(4)因待测电阻的阻值较小，Rx，故应采用电流表外接法；因电压表的分流作用，故此接法测得的电阻值比真实值偏小