1、课时12 实验：导体电阻率的测量一、选择题(每小题7分，共14分)1.一同学将变阻器与一只“6 V68 W”规格的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光按如图所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将(B)A变暗 B变亮C亮度不变 D可能烧坏灯泡解析：由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确2(多选)滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是(AD)A若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大B若将a、
2、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小C将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入3个接线柱D将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入3个接线柱解析：若将a、c两端连在电路中，aP部分将连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确若将a、d两端连在电路中，也是将aP部分连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误在滑动变阻器的分压式接法中，a、
3、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D正确二、非选择题(共86分)3(16分)在“测定金属的电阻率”的实验中，(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图甲所示，则该金属丝的直径为_2.935_mm.(2)用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙、丙所示，则电压表的读数为_2.60_V，电流表的读数为_0.52_A.(3)用米尺测量金属丝的长度L0.810 m利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率为_4.2105_m(保留两位有效数字)解析：(1)螺旋测微器的读数为：d2.5 mm43.50.01 mm2.935
4、 mm.(2)因电压表的每小格读数为0.1 V，所以应估读到0.01 V，所以电压表的读数为：U2.60 V；同理，电流表的每小格读数为0.02 A，应估读到0.01 A，所以电流表的读数为：I0.52 A.(3)根据R得：代入数据得：4.2105 m.4(16分)(1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标卡尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为_17.7_ mm，_23.85_ mm，_3.18_ mm.(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是_2.150_ mm.(3)如图丙A使用0.6 A量程时，对应
5、刻度盘上每一小格代表_0.02_ A，图中表针示数是_0.44_ A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_0.1_ A，图中表针示数为_2.20_ A.图丙B使用较小量程时，每小格表示_0.1_ V，图中表针的示数为_1.70_ V若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_0.5_ V，图中表针示数为_8.50_ V.(4)旋钮式电阻箱如图丁所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为_1_987_ .今欲将接入电路的电阻改为2 087 ，最简单的操作方法是_将“1_k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0_.若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为_019_998
6、_.解析：(1)图A读数：整毫米是17，不足1毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm.图B读数：整毫米是23，不足1毫米数是170.05 mm0.85 mm，最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm.图C读数：整毫米是3，不足1毫米数是90.02 mm0.18 mm，最后结果是3 mm0.18 mm3.18 mm.(2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.(3)电流表使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44
7、 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A.电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.50 V.(4)电阻为1 987 .最简单的操作方法是将“1 k”旋钮调到2，再将“100”旋钮调到0.每个电阻箱的最大阻值是9 999 ，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是29 999 19 998 .故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为019 998 .5(14分)要测量某种合金的电阻率(1)若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R，则其电阻率.用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数
8、为_0.650_ mm.(2)图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关根据原理图在图丙中将实物连线补充完整(3)闭合S1，当S2处于位置a时，电压表和电流表的示数分别为U11.35 V，I10.30 A；当S2处于位置b时，电压表和电流表的示数分别为U20.92 V，I20.32 A根据以上测量数据判断，当S2处于位置_b_(选填“a”或“b”)时，测量相对准确，测量值Rx_2.9_.(结果保留两位有效数字)答案：(2)如图所示解析：(1)金属丝电阻：R，则电阻率：.由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5 mm15.00.01 mm0.650 mm.(3)根据0.32，而0.06，可知
9、，电流表分压较大，因此必须电流表外接法，即S2处于位置b，根据欧姆定律，则有：Rx 2.9 .6(14分)在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 ，实验室备有下列实验器材：A电压表V1(量程03 V，内阻约为15 k)；B电压表V2(量程015 V，内阻约为75 k)；C电流表A1(量程03 A，内阻约为0.2 )；D电流表A2(量程00.6 A，内阻约为1 )；E变阻器R1(0100 ，0.6 A)；F变阻器R2(02 000 ，0.1 A)；G电池组E(电动势为3 V)；H开关S，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有_ADEGH_(填器材前面的序号)(2)为
10、减小实验误差，应选用如图1中_乙_(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把如图2中的实物图用线连接起来图1图2(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3所示，则金属丝的直径为_0.637(0.6360.638均可)_ mm，电阻值为_2.4_ .图3解析：(1)由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A；被测电阻约为5 ，电路中的最大电流约为I A0.6 A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E；还要选用电池和开关，导线若干故应选用的实验器材有A、D、E、G、H.(2)由于，应采用电
11、流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A，被测金属丝的阻值为Rx 2.4 .7(12分)欲测量一个电流表的内阻，根据以下要求来选择器材并设计电路：a无论怎样调节变阻器，电流表都不会超量程；b有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据现备有如下器材：A待测电流表A1(量程3 mA，内阻约为50 )B电压表V(量程3 V，内阻未知)C电流表A2(量程15 mA，内阻为10 )D保护电阻R120 E直流电源E(电动势2 V，内阻忽略不计)F滑动变阻器(总
12、阻值10 ，额定电流0.5 A)G开关一个，导线若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，还应选择_C_、_D_(选填字母代号)(2)请画出符合要求的实验电路图答案：解析：根据题中给出的备用器材，应选择伏安法测量电流表的内阻，由于给出电压表量程过大，故应选择内阻已知的电流表A2作为电压表，选择保护电阻R与并联的两个电流表串联，由于电流表两端电压最大只有0.15 V，滑动变阻器最大电阻只有10 ，并且要求尽可能高的测量精度，并能测得多组数据，所以选择分压电路，电路图如答案图所示8(14分)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所
13、示，则它们的读数值依次是_0.999(0.9981.000均可)_mm、_0.42_A、_2.25(2.242.26均可)_V.已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为05 ，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 k，电源电动势E6 V，内阻很小，则以下电路图中_A_(选填电路图下方的字母代号)电路为本次实验测电阻Rx应当采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_小_若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应为_内接法_(选填“内接法”或“外接法”)电路，此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻RxRA(用题中字母代号表示)解析：螺旋测微器的读数为：d0.5 mm49.90.01 mm0.999 mm；电流表的读数为：I0.42 A；电压表的读数为：U2.25 V；根据题意，因电源不宜在长时间、大功率状况下使用，故滑动变阻器不能用分压式，应用限流式，又待测电阻阻值远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，故电路图A为应当采用的最佳电路，根据欧姆定律R知，由于电压表的分流作用而使得R测量值偏小，若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA，则应用电流表内接法最终测得金属丝电阻为：RxRA.