1、实验:导体电阻率的测量(25分钟50分)1.(2分)在“测定金属丝电阻率”的实验中,由=可知,对实验结果的准确性影响最大的是()A.金属丝直径d的测量B.电压U的测量C.电流I的测量D.金属丝长度l的测量【解析】选A。四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响,但影响最大的是直径d,因为在计算式中取直径的平方。2.(2分)在测金属丝的电阻率的实验中,下列说法中错误的是()A.用伏安法测电阻时,可采用电流表外接法B.实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出平均电阻 C.应选用毫米刻度尺测金属丝的长度三次,然后求出平均长度lD.实验中电流不能太大,以免电阻率发生变化【解析】选C。测
2、量的是接入电路中的金属丝的有效长度。故C错。3.(2分)在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是()【解析】选D。金属阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法,D正确。4.(10分)某同学要测定某金属丝的电阻率,金属丝的电阻大约为5 。(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径d,读数如图所示,则直径d=mm。(2)为了测定金属丝的电阻,实验室提供了以下器材:A.电压表:03 V,内阻约为10 k;015 V,内阻约为50 kB.电流表:00.6
3、 A,内阻约为0.5 ;03 A,内阻约为0.1 C.滑动变阻器:010 D.滑动变阻器:0100 E.两节干电池F.电键及导线若干为多测量几组实验数据,请你用笔画线代替导线连接完整如图所示的实物电路,滑动变阻器应选用(填器材前面的字母代号)。(3)将电路正确连接后,闭合电键,调节滑动变阻器,测量多组电压、电流的值,作出I-U图像,如图所示,由图像求得金属丝的电阻为;由于电表连接问题导致电阻率的测量值(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。【解析】(1)由题图可知,金属丝直径d=0.5 mm+38.00.01 mm=0.880 mm。(2)电源为两节干电池,即电动势为3 V,电压表应选择3
4、V的量程,由题意知,电路中最大电流约为I=0.6 A,故电流表应选择0.6 A的量程,由于电压表内阻远大于待测金属丝阻值,则电流表应采用外接法,为多测几组实验数据,滑动变阻器应采用分压式接法,为方便实验操作,滑动变阻器应选择C。(3)由题图可知,金属丝电阻阻值R=4.17 ,电流表采用外接法,由于电压表的分流作用,则所测电流偏大,电阻测量值偏小,电阻率测量值小于真实值。答案:(1)0.880(2)如图所示C(3)4.17小于5.(10分)在做“测定金属丝的电阻率”的实验时,需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属丝的电阻值Rx约为20 。一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同
5、学想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能的大。他可选用的器材有:电源E:电动势为8 V,内阻为1.0 ;电流表A:量程00.6 A,内阻约为0.50 ;电压表V:最程010 V,内阻约为10 k;滑动变阻器R:最大电阻值为5.0 ;开关一个,导线若干。(1)根据上述条件,测量时电流表应采用(选填“外接法”或“内接法”)。(2)在方框内画出实验电路图。(3)若在上述实验中,电流表的示数为I,电压表的示数为U,且电流表内阻RA、电压表内阻RV均为已知量,用测量物理量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式为。【解析】(1)金属丝电阻约为20 ,是电流表内阻的40倍,但电压表内阻是金属丝电阻的500倍,故
6、电流表采用外接法。(2)因为要使Rx两端的电压变化范围尽可能大,所以滑动变阻器要采用分压式接法,电路图如图所示。(3)电压表分得的电流为IV=,所以Rx中的电流为Ix=I-IV=I-,则Rx=。答案:(1)外接法(2)见解析图(3)Rx=6.(12分)在“测定金属导线的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻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0600 mA,内阻约为1 )E.变阻器R1(0100 ,0.3 A)F.变阻器R2(02
7、 000 ,0.1 A)G.电池E(电动势为3 V,内阻约为0.3 )H.开关S,导线若干(1)为提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有。(2)为减小实验误差,应选用图甲中(选填“a”或“b”)为该实验的电路图,并按所选择的电路图把图乙中的实物图用导线连接起来。(3)若用刻度尺测得金属导线长度为60.00 cm,用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm,两电表的示数分别如图所示,则电阻值为,电阻率为。【解析】(1)由电池E决定了电压表选V1,结合Rx粗略计算电流最大为600 mA,故选A2,由Rx确定变阻器选R1。(2)因A2的内阻不能满足远小于Rx,故选b图。实物连接如图所示(
8、3)Rx= =2.40 由Rx=得= m1.2710-6 m答案:(1)ADEGH(2)b实物连接图见解析(3)2.401.2710-6 m7.(12分)(2019江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下:(1)螺旋测微器如图1所示。在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。(2)选择电阻丝的(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径。(3)图2甲中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图2乙实物电路中的正确位
9、置。(4)为测量Rx,利用图2甲所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1-I1关系图像如图3所示。接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见表:U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据,在方格纸上作出U2-I2图像。(5)由此,可求得电阻丝的Rx=。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。【解析】(1)在测量时,为了不损坏被测物体,最后应改用微调旋钮即C,直到听见“喀喀”的响声。(2)为了减小测量误差,应选用电阻丝不同位置进行多次测量。(3)按照电路图,将实物图连线如图:(4)将表格中各组数据在坐标纸上描出,再连成一条直线,如图:(5)当电压表按甲图连接时,电压表测的电压为Rx、R0的电压之和,当电压表接在a、b间时,电压表测的电压为R0的电压,由图可得:Rx+R0= =49 ,R0= =25.5 ,所以Rx=23.5 。答案:(1)C(2)不同(3)见解析(4)图见解析(5)23.5(23.024.0都算对)
