1、温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时分层作业 二十一实验2:测定金属的电阻率(25分钟50分)1.(8分)(多选)在“测定金属的电阻率”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【解析】选A、C。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
2、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.(8分)在“测定金属的电阻率”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,但影响最大的是金属丝直径d的测量,因为在计算式中取直径的二次方。3.(16分)在测定金属的电阻率的实验中,可供选用的器材如下:待测金属丝:Rx(阻值约4 ,额定电流约0.5 A);电压表:V(量程3 V,内阻约3 k);电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 );A2(量程
3、3 A,内阻约0.05 );电源:E1(电源电压为3 V);E2(电源电压为12 V);滑动变阻器:R(最大阻值约20 );螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为_mm。(2)若滑动变阻器采用限流式接法,为使测量尽量精确,电流表应选_,电源应选_(均填器材代号),在虚线框中画出电路原理图。【解析】(1)螺旋测微器的读数为:1.5 mm+27.50.01 mm=1.775 mm。(2)在用伏安法测电阻的实验中,为使测量尽量精确,则电流表、电压表指针需达到半偏以上,又因待测金属丝的额定电流约0.5 A,所以电流表选A1,电源选E1即可。电路原
4、理图如图所示。答案:(1)1.775(1.7731.777均正确)(2)A1E1电路原理图见解析图4.(18分)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 ),滑动变阻器R1(最大阻值50 ),滑动变阻器R2(最大阻值5 k),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干。实验步骤如下按电路原理图(a)连接线路;将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;调节滑动变阻器,使电压表满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,
5、记下电阻箱的阻值。回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器_(选填“R1”或“R2”)。(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。(3)实验步骤中记录的电阻箱阻值为630.0 ,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为_ (结果保留到个位)。(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为_(填正确答案标号)。A.100 AB.250 AC.500 AD.1 mA【解析】(1)本实验测电压表的内阻,实验中电压表示数变化不大,则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大,故需要滑动变阻器的最大阻值较小,故选R1可减小实验误差。(2)滑动变阻器为分
6、压式,连接实物电路如图所示:(3)电压表和电阻箱串联,两端电压分别为2.00 V和0.50 V,则RV=4R=2 520 。(4)电压表的满偏电流Ig= A1 mA,故选项D正确。答案:见解析【补偿训练】1.在“测定金属的电阻率”的实验中,被测金属丝的电阻大约为6 ,先用刻度尺测出金属丝的长度l及金属丝直径d,接着用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,计算出它的电阻,再根据电阻公式计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:直流电源E:电动势约4.5 V,内阻很小;电流表A1:量程00.6 A,内阻为0.125 ;电流表A2
7、:量程03 A,内阻为0.025 ;电压表V1:量程03 V,内阻为3 k;电压表V2:量程015 V,内阻为15 k;滑动变阻器R1:最大阻值10 ,允许通过的最大电流为0.2 A;滑动变阻器R2:最大阻值20 ,允许通过的最大电流为1.0 A;开关、导线等。要求有较高的测量精度,并能测得多组数据。(1)在可供选择的器材中,应该选用的电流表是_,应选用的电压表是_,应该选用的滑动变阻器是_。(2)根据所选的器材,在如图所示虚线框中画出实验电路图。(3)写出用测得的物理量表示的计算电阻率的表达式(用字母表示):=_。【解析】(1)电源电动势约为4.5 V,实验用的金属丝电阻约为6 ,干路中的最
8、大电流大约为0.75 A,故电流表选A1,电压表选V1,滑动变阻器R1的最大允许电流0.2 A太小,影响测量的范围,所以滑动变阻器选R2。(2)待测电阻较小,电流表采用外接法,要求能测得多组数据,故滑动变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示:(3)由R=及R=,又S=,得=。答案:(1)A1V1R2(2)见解析图(3)2.某同学想要了解导线在质量相同时,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=_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
9、/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=5.110-7 m,则表中阻值为3.1 的导线长度l=_m(结果保留两位有效数字)。【解析】(1)由图可知,导线直径d=1 mm+20.00.01 mm=1.200 mm。(2)由表中数据分析发现RS2=常量,所以R与S不满足反比关系。(3)R=,则l=,查表知R=3.1 时S=3.135 mm2,把数据代入上式解得
10、l=19 m。答案:(1)1.200(2)不满足R与S2成反比(或RS2=常量)(3)193.某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中。(1)实验小组在正确操作中获得电流表、电压表的读数如图所示,则它们的读数依次是_A,_V。(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010 ,电流表内阻约为几欧,电压表内阻约20 k,电源为干电池(不宜在长时间、大功率情况下使用),电源电动势E=4.5 V,内阻较小,则以下电路图中,_(选填字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路,测量出的金属丝电阻仍然会比真实值偏_(选填“大”或“小”)。(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA,那么测量金属丝Rx
11、电阻的最佳电路应是上图中的_(选填字母代号)电路,此时测得电流表示数为I、电压表示数为U,则金属丝的电阻Rx=_(用题中字母代号表示)。【解析】(1)电流表接00.6 A的量程,所以读数为0.42 A,电压表接03 V的量程,所以读数为2.22 V。(2) 由(1)中电表读数可以估测出金属丝电阻约为 =5.3 ,与电流表内阻比较接近,属于小电阻,所以应采用电流表外接法测量,A电路最佳,选用A电路后,电压是金属丝电阻的真实电压,但电流是通过金属丝电阻和电压表的总电流,所以测出的金属丝电阻偏小。(3)知道电流表内阻的阻值,选用B电路测量最佳,因为电流表的读数乘电流表的内阻,就是电流表分担的电压,电压表读数减去电流表分担的电压,就是金属丝电阻的准确电压,此时流过金属丝电阻的电流也是真实电流,这样就能较准确地测出金属丝的阻值,此时金属丝的电阻Rx=-RA。答案:(1)0.422.22(2.212.23)(2)A小(3)B-RA关闭Word文档返回原板块
