测量金属丝的电阻率(含答案)

测量金属丝的电阻率

一、实验题

1.在“测定金属的电阻率”的实验中，测定阻值约为3?6Ω的金属丝的电阻率，实验中所用的电压

表规格：量程0?3V、内阻3kΩ；电流表规格：量程0?0.6A、内阻0.1Ω；还有其他一些器材：

(1)用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图2所示，可知金属丝的直径d=______mm

(2)需要通过实验直接测量的物理量有：____________________________________________(写出

名称和符号).电阻率的测量计算公式为ρ=______ 电流表、电压表的示数如图1所示．可计算出金属丝的电阻为______Ω．

2.在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5Ω，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度

l=50.00cm，用螺旋测微器测量金属丝直径时刻度位置如图1所示，再用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

①该电阻丝直径的测量值d=______mm；

②实验中能提供的器材有：

A.电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)

B.电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)

C.电流表A1(量程0～3A，内阻约0.01Ω)

D.电流表A2(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)

E.滑动变阻器R1(0～20Ω)

F.滑动变阻器R2(0～500Ω)

G.电源E(电动势为3.0V)及开关和导线若干

该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电压表应选择______，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______，(选填各器材前的字母)。要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，并能较准确地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用图2的______。

③该同学建立U?I坐标系，如图3所示，图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点，还有一

次测量的电压表和电流表示数如图4所示，请根据测量数据将坐标点补全，并描绘出U?I图线。

由图线数据可计算出金属丝的电阻为______Ω(保留两位有效数字)。设被测金属丝电阻为R，则该金属材料电阻率的表达式是_________(用题目给出的物理量符号表示)。

④实验中使用的电流表内阻为R A，电压表内阻为R V，若考虑电流表和电压表内阻的影响，图3

中U?I图象中图线斜率k与该金属材料的电阻率ρ的关系是k=______(用题目给出的物理量符号表示)。

3.现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测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(a)和图(b)所示．

(1)由上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，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=______．

4.为了测量一精密金属丝的电阻率：

Ⅰ.先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为______ Ω，然后用螺旋测微器测其直径为______ mm，游标卡尺测其长度是______ mm．

Ⅱ.为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：

A.电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ)

B.电压表V2(量程15V，内阻约为75kΩ)

C.电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω)

D.电流表A2(量程600mA，内阻约为1Ω)

E.滑动变阻器R1(0～5Ω,0.6A)

F.滑动变阻器R2(0～2000Ω，0.1A)

G.输出电压为3V的直流稳压电源E

H.电阻箱

I.开关S，导线若干

为了测多组实验数据，则上述器材中应选用的实验器材有(填代号)______ .请在虚线框内设计最合理的电路图并将图5的实物连线．但用该电路电阻的测量值______ 真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”).如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率______ ．

5.在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用的测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度

约为50cm．

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某一次测量结果(接近多次测量的平均值)如图1所示，其读数为______mm．

(2)用伏安法测金属丝的电阻R x的阻值(约为15Ω)，实验室提供了如下器材：

A.电池组E(电动势为3V，内阻约为1Ω)

B.电流表A1(量程为0～0.6A，内阻约为0.5Ω)

C.电流表A2(量程为0～3A，内阻为0.02Ω)

D.电压表V1(量程为0～3V，内阻约为5kΩ)

E.电压表V2(量程为0～15V，内阻为15kΩ)

F.电阻箱R(阻值范围为0～99.99Ω，额定电流为1A)

G.开关S，导线若干

为使测量尽可能准确，电流表应选用______，电压表应选用______；(填器材前的字母标号)应采用图2给出的______电路进行测量．

(3)根据记录的电阻箱阻值R及对应电流表示数I和电压表示数U，在坐标纸上作I

U ?1

R

图象如图2

所示，根据图象可得金属丝的电阻R x=______Ω(保留两位有效数字)．

(4)根据以上数据估算金属丝的电阻率约为______(填选项前的字母标号)．

A.4×10?2Ω?m

B.4×10?3Ω?m

C.4×10?6Ω?m

D.4×10?8Ω?m

(5)关于本实验的误差，下列说法中正确的是______(填选项前的字母标号)．

A.用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于系统误差

B.由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C.若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差

D.用I

U ?1

R

图象处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差．

6.某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻．步骤如下：

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为______mm．

(2)用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为______cm．

(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则

该电阻的阻值约为______Ω.

(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R

电流表A1(量程0～4mA，内阻约50Ω)

电流表A2(量程0～10mA，内阻约30Ω)

电压表V1(量程0～3V，内阻约10kΩ)

电压表V2(量程0～15V，内阻约25kΩ)

直流电源E(电动势4V，内阻不计)

滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A)

滑动变阻器R2(阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A)

开关S

导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

7.某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量

结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材：

A.电池组(3V，内阻约1Ω)

B.电流表A1(0～3A，内阻0.0125Ω)

C.电流表A2(0～0.6A，内阻约0.125Ω)

D.电压表V1(0～3V，内阻4kΩ)