1、第3节 实验:导体电阻率的测量1(8分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,以下操作中错误的是(A)A用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C用伏安法测电阻时采用电流表外接法,多次测量后算出平均值D实验中应保持金属丝的温度不变解析:实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它分流作用很小,应采用电流表外接法。故A操作错误。2(8分)(2019江西省九江第一中学高二上学期期末) (1) 用游标为10分度的游标卡尺测量一根
2、金属丝的长度,由图可知其长度是_7.2_ mm;(2)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,其示数如图所示,该金属丝的直径是_8.694_ mm。解析:金属丝的长度:7 mm0.1 mm27.2 mm;金属丝的直径:8.5 mm0.01 mm19.48.694 mm。3(8分)(2019安徽省合肥一中高二上学期段考)用螺旋测微器测量圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度,由甲、乙两图读得圆柱体的直径为_0.900(0.8990.901均可)_mm,长度为_4.240_cm。解析:螺旋测微器的读数为0.5 mm40.00.01 mm0.900 mm;游标卡尺的读数为4.2 cm80.05 mm4
3、.240 cm。4(10分)在“测定金属电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,利用伏安法测量金属丝的电阻。螺旋测微器示数及电流表、电压表的示数都如图所示,则可读出该金属丝的直径是_1.400_ mm,金属丝的电阻值是_11.4_(要求保留3位有效数字),除此以外,还需测量的物理量是_接入的金属丝的长度_,电路选择电流表_外_(选填“内”或“外”)接法。解析:金属丝的直径:d1 mm0.0140.0 mm1.400 mm。电压表、电流表的示数分别为5.0 V和0.44 A。由欧姆定律得:R 11.4 。由R得金属丝的电阻率,故除了电阻R、金属丝横截面积S需要测量外,还需要测量接入的金属
4、丝长度l。由于金属丝电阻较小,为减小误差,实验中应采用电流表的外接法。5(13分)某同学想要了解导线在质量相等时,电阻与横截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图所示,读得直径d_1.200_ mm。(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:电阻R/121.050.023.910.03.1导线直径d/mm0.8010.9991.2011.4941.998导线横截面积S/mm20.5040.7831.1321.7523.134请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与横截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系,请说明理由;若不满
5、足,请写出R与S应满足的关系:_不满足,R与S2成反比(或RS2常量)_。(3)若导线的电阻率5.1107 m,则表中阻值为3.1 的导线长度l_19_ m(结果保留两位有效数字)。解析:(1)螺旋测微器读数为(10.0120.0) mm1.200 mm。(2)由数据可知R与S不成反比,经计算可知Rd4,则R与S2成反比(或RS2常量)。(3)由R可得l m19 m。6(13分)某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中,用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l0.720 m,用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图所示),用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 ),然后计算出该金属材料的电阻率。
6、在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测金属丝外,还有如下实验器材:A直流电源(输出电压为3 V)B电流表A(量程00.6 A,内阻约0.125 )C电压表V(量程03 V,内阻3 k)D滑动变阻器(最大阻值20 )E开头、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为_0.600_ mm。(2)根据所提供的器材,在虚线框中画出实验电路图。(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为Rx4.0 ,则这种金属材料的电阻率为_1.6106_ m(保留两位有效数字)。解析:(1)螺旋测微器读数为0.5 mm10.00.01 mm0.600 mm。(2)由于电阻丝电阻较小,安培表采用外接法,滑动变阻器采用限流电路或分压电路
7、都可以,实验电路如图:(3)由R得,将Rx4.0 、l0.720 m,d0.600 mm0.600103m。代入得1.6106 m。1(20分)某课题组通过实验测量河水的电阻率。现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个可移动圆形电极,可装入样品水,接触电阻不计)、直尺、待测的水样品。他们用伏安法多次测量的数据如表(为使实验处理方便,实验时每次都把电流表示数调到相同);实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图甲所示。序号水柱长度/cm电压表示数/V电流表示数/A110210022041003306100440810055010100(1)玻璃管内径d的测量值为_2.26_ cm。(
8、2)用水柱长度L与计算出的水柱电阻R在图乙中描点,画出RL图像(要求标出坐标轴的物理量、单位和对应的数值)。(3)计算出所测水的电阻率为_80.2_ m。解析:(1)由游标卡尺直接读数得玻璃管内径为2.26 cm。(2)由表中数据可以计算出不同长度水柱的电阻,R1 20 k、R240 k、R360 k、R480 k、R5100 k,在坐标系中描点得到RL图线如图所示。(3)由电阻定律R可知图中斜率k,则取两点求图中斜率:k200103 /mksk80.2 m2(20分)(2020山东省临沂高三模拟)小明对某铅笔芯的导电性能感兴趣,他用螺旋测微器测得笔芯的直径如图所示,并用伏安法测量其电阻值。(
9、1)螺旋测微器的读数为_2.526_ mm。(2)请按电流表外接法用笔画线代替导线在上图2实物接线图中完成余下导线的连接。(3)小明测量了一段铅笔芯的电流、电压数据如下表所示。请在图3所示的坐标纸上绘出UI图线。根据图线求得这段铅笔芯的电阻为_1.6_ 。(结果保留两位有效数字)实验次数1234567电压U/V0.020.170.290.460.630.800.97电流I/A0.010.100.200.300.400.500.60解析:(1)螺旋测微器的固定尺刻度为2.5 mm,游标尺刻度为2.60.01 mm0.026 mm,所以螺旋测微器的读数为2.5 mm0.026 mm2.526 mm。(2)根据电流表外接法,连线图如图所示。(3)根据表中数据,在坐标纸中描点连线,如图所示;根据欧姆定律I可知,UI图像的斜率应等于铅笔的电阻R 1.6 。