1、实验：测定金属的电阻率知识点一实验器材选择与注意事项1在“探究决定金属丝电阻的因素”的实验中，以下操作中错误的是()A用毫米刻度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的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内接法，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2在“测定金属电阻率”的实验中，测得接入电路的金属丝的长度为l，横截面的直径为d，已知其电阻大约为25 .(1)在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源(电动势1.5 V)、导线、开关外，电流表应选(填代号，下同)_，电压表应选_，滑动变
2、阻器应选_电流表A1(量程40 mA，内阻约0.5 )电流表A2(量程10 mA，内阻约0.6 )电压表V1(量程6 V，内阻约30 k)电压表V2(量程1.2 V，内阻约20 k)滑动变阻器R1(010 )滑动变阻器R2(02 k)请画出设计的实验电路图(2)若电压表、电流表的读数分别用U、I表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表达式为_知识点二实验数据处理与误差分析3现在要测量一段电阻丝的电阻率，电阻丝的阻值Rx0.5 ，允许通过的最大电流为0.5 A现提供如下器材： 电流表A(量程0.6 A，内阻约0.6 )电压表V(量程3 V，内阻约3 k)待测的电阻丝Rx(阻值约为0.5 )
3、标准电阻R0 (阻值5 )滑动变阻器R1(5 ，2 A)滑动变阻器R2(200 ，1.5 A)直流电源E(电动势6 V)开关S、导线若干(1)图LS21为四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是()图LS21(2)实验中滑动变阻器应该选择_(选填“R1”或“R2”)，并采用_接法；(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图LS22上完成实验电路的连接图LS22图LS23(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率的计算式为：_；(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图LS23所示，则该电阻丝的直径D_4某同学想要了解
4、导线在质量相同时的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LS24所示，读得直径d_mm.图LS24(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下表所示的数据：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/mm20.5040.7841.1331.7533.135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；若不满足，请写出R与S应满足的关系(3)若导线的电阻率5.1107 m，请计算出表中阻值为
5、3.1 的导线的长度(结果保留两位有效数字)5某同学测量阻值约为 25 k的电阻Rx，现备有下列器材：A电流表(量程100 A，内阻约 2 k)；B电流表(量程500 A，内阻约 300 )；C电压表(量程15 V，内阻约 100 k)；D电压表(量程50 V，内阻约 500 k)；E直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)；F滑动变阻器(最大阻值 1 k，额定功率 1 W)；G开关和导线若干(1)电流表应选_，电压表应选_(填字母代号)(2)该同学正确选择仪器后连接了电路如图LS25所示，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：图LS25
6、_；_.6用伏安法测量电阻R的阻值，并求出电阻率.给定电压表(内阻约为50 k)、电流表(内阻约为40 )、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 )及导线若干(1)在虚线框中画出测量R的电路图图LS26(2)图LS26中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：_.(3)求出的电阻值R_(保留3位有效数字)(4)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图LS27甲、乙所示由图可知其长度为_，直径为_图LS27(5)由以上数据可求出_(保留3位有效数字)7有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60 cm，电阻大约为
7、6 .横截面积如图LS28甲所示(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙，金属管线的外径为_mm.图LS28(2)现有如下器材：A电流表A1(量程0.6 A，内阻约0.1 )B电流表A2(量程3 A，内阻约0.03 )C电压表V(量程3 V，内阻约3 k)D滑动变阻器R1(1750 ，0.3 A)E滑动变阻器R2(15 ，3 A)F蓄电池(6 V)G开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填字母代号)(3)请将图LS29所示的实物图补充完整图LS29(4)已知金属管线样品材料的电阻率为，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的
8、外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是_(所测物理量用字母表示，并用文字说明)，计算中空部分横截面积的表达式为S_实验：测定金属的电阻率1AC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，电压表对它的分流作用很小，应采用电流表外接法故A、C操作错误2(1)A1V2R1如图所示(2) 3(1)C(2)R1分压(3)如图(4) (5)1.205(0.002)mm解析 (1)电阻丝Rx两端的最大电压UIRx0.25 V，比电压表量程小得多，需要在待测电阻Rx两端串
9、联一分压电阻，即串联一标准电阻R0，此时R0Rx，电流表采用外接法，选项C正确；(2)滑动变阻器若选用R2或采用限流接法，调控范围小，应选择R1，并采用分压接法；(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图； (4)待测电阻RxR0，由电阻定律得Rx，联立解得；(5)螺旋测微器的读数为1 mm0.0120.5 mm1.205 mm. 4(1)1.199(0.001)(2)不满足R与S2成反比(或RS2常量)(3)19 m解析 (1)螺旋测微器读数为1 mm19.90.01 mm1.199 mm.(2)直接用两组R、S值相乘(50.00.78439.2，10.01.75317.53
10、)，可得R、S的乘积明显不相等，可迅速判断结果不满足反比关系；同时可简单计算50.00.999450150，101.49444101.5450，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，可迅速得出R与S2成反比，代入其他组数据验证，得出此关系成立(3)当R3.1 时，查表得S3.135 mm2，根据R有l m19 m.5(1)BC(2)电流表应采用内接法滑动变阻器应采用分压式接法解析 直流电源的电压为20 V，为了提高读数的准确度应该选择电压表C，因此待测电阻两端电压不得超过15 V，则通过的电流不超过I600 A，电流表应该选B.为了减小误差电流表应采用内接法因为滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的
11、阻值，若串联，限流效果不明显，故滑动变阻器应该采用分压式接法接入电路6(1)如图所示 (2)作UI直线，使其过原点，舍去左起第2个点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧；求该直线的斜率k，则Rk(3)229 (221237 均正确)(4)0.800 cm0.190 cm(5)8.11102 m7(1)1.125(0.001)(2)AE(3)如图所示(4)金属管线长度L解析 (1)螺旋测微器的读数为1 mm0.0112.5 mm1.125 mm；(2)通过样品的最大电流IA1 A，电流表的量程选0.6 A，滑动变阻器R1的额定电流小于1 A，选用额定电流较大、最大阻值较小的滑动变阻器R2；(3)Rx，电流表采用外接法，滑动变阻器R2的最大阻值为15 ，大于Rx的估略值，可采用限流接法，电压调控范围较好，实物连线如图所示；(4)由电阻定律得R，中空部分横截面积的表达式为SS.
