1、课时跟踪检测(十三) 实验：导体电阻率的测量1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图1中的()图1解析：选D金属的阻值较小，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。2读出螺旋测微器的读数。图2图2甲读数为_ mm；图2乙读数为_ cm。解析：甲图读数为：2 mm32.00.01 mm2.320 mm乙图读数为：13.5 mm37.00.01 mm13.870 mm1.387 0 cm。答案：2.3201.387 03现有一合金制成的圆
2、柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图3甲和乙所示。图3(1)由图读得圆柱体的直径为_ mm，长度为_ cm。(2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为_。解析：(1)圆柱体的直径为1.5 mm34.20.01 mm1.842 mm；长度为42 mm80.05 mm42.40 mm4.240 cm。(2)由欧姆定律R和电阻定律R，联立得。答案：(1)1.842(1.8411.844均可)4
3、240(2)4在“测定金属的电阻率”的实验中：图4(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图4甲所示，则金属丝的直径为d_ mm。(2)某同学设计了如图4乙所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约3 )。可选用的器材规格如下：电源E(电源电压为3 V，内阻不计)；电流表A(00.6 A，内阻约0.5 )；电流表G(010 mA，内阻为50 )；滑动变阻器R1(阻值05 ，额定电流2 A)；滑动变阻器R2(阻值01 k，额定电流1 A)；定值电阻R3250 ；定值电阻R42 500 ；开关S和导线若干。为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选_，滑动变阻器R应选_。某次测量时电流表G的读数为
4、5.0 mA，电流表A示数为0.50 A，计算Rx的准确值为Rx_(计算结果保留3位有效数字)。解析：(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5 mm，可动刻度示数为30.00.01 mm0.300 mm，螺旋测微器示数为0.5 mm0.300 mm0.800 mm。(2)根据闭合电路欧姆定律和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻为R 15 ，由于待测电阻为3 ，所以滑动变阻器应用R1，根据分压原理，R支 300 ，故定值电阻选R3。根据欧姆定律，由Rx 3.03 。答案：(1)0.800(2)R3R13.03 5(1)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
5、的直径以及电流表、电压表的读数如图5甲、乙、丙所示(已知电流表选0.6 A量程，电压表选3 V量程)，则它们的读数值依次是_mm、_A、_V。图5(2)已知实验中所用的电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 k，则本实验电路应当采用图5丁中的_(填“A”或“B”)，用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏_(填“大”或“小”)。(3)若测得电流为I、电压为U，金属丝的长度为L，直径为d，则该金属丝的电阻率_(用题中字母代号表示)。解析：(1)螺旋测微器的读数为d0.5 mm2.60.01 mm0.526 mm；电流表的读数为I0.42 A；电压表的读数为U2.25 V。(2)根据题意，待测电阻阻值远小于
6、电压表内阻，故电流表应用外接法，故电路图A应为采用的最佳电路。此电路中，由于电压表的分流作用，故测量的金属丝电阻比真实值偏小。(3)根据欧姆定律R，由电阻定律得金属丝电阻为R，解得：。答案：(1)0.5260.422.25(2)A小(3)6在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。图6(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图6所示，其读数应为_ mm。(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为电池组(输出电压为3 V)、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020 ，额定电流2 A)、开关、
7、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图7中的_(填“甲”或“乙”)图。图7(3)如图8是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。图8(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图9所示，图中已标出了与测量数据对应的4
8、个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值Rx_ (保留两位有效数字)。图9(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的符号)。A1102 m B1103 mC1106 m D1108 m解析：(1)螺旋测微器的读数为039.80.01 mm0.398 mm。(2)由实验记录的数据可知Rx的阻值大约为5 。由题知RxRV，故电流表外接。若滑动变阻器为限流式接法，则Rx两端的电压最小值Umin3 V0.6 V，而从实验数据可知Rx两端最小电压为0.10 V，因此滑动变阻器应采用分压式接法，故采用甲图。(3)实物图的连线如图所示。(4)选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图所示。图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值Rx4.4 。(5)根据R得金属丝的电阻率 m1.09106 m，故选项C正确。答案：(1)0.398(2)甲(3)见解析图甲(4)见解析图乙4.4(5)C
