2015物理大一轮复习(人教版,通用)随堂达标训练：实验七 测定金属的电阻率 Word版含答案
高考物理一轮总复习检测：实验七 测定金属的电阻率 含答案
1．实验原理根据电阻定律公式知道只要测量出金属丝的长度和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻Rx，即可计算出金属丝的电阻率．2．实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．3．实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.(2)接好用伏安法测电阻的实验电路．(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置．(5)改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内．(6)将测得的Rx、l、d值，代入公式ρ＝Rx＝中，计算出金属丝的电阻率．4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测＝Ux＋U A电压表分流I测＝Ix＋I V电阻测量值R测＝U测I测＝Rx＋R A>Rx，测量值大于真实值R测＝U测I测＝RxRVRx＋RV<Rx，测量值小于真实值适用条件R A≪Rx R V≫Rx二、规律方法总结1．伏安法测电阻的电路选择(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法．Rx<时，用电流表外接法；Rx>时，用电流表内接法．(3)实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．2．注意事项(1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量．(2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．(3)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大．3．误差分析(1)若为内接法，电流表分压．(2)若为外接法，电压表分流．(3)长度和直径的测量存在误差．三、基本仪器使用(一)螺旋测微器1．构造：如图所示，S为固定刻度，H为可动刻度．2．原理：可动刻度H上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.3．读数．(1)测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．(2)测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．(二)游标卡尺1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺(如图所示)．2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其读数见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到) 109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm.需要注意的是，不管是哪种卡尺，K值均不需要向后估读一位．(三)常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度的电表允许加的最大电压或通过的电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，接照指针的实际位置进行读数即可．1．0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．2．对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.3．对于0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.1．(20xx·临沂模拟)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b所示．(1)由上图读得圆柱体的直径为____cm，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为D、L，测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ＝________．解析：(1)螺旋测微器的读数为1.5 mm＋34.4×0.01 mm＝1.844 mm(1.842～1.846范围内的均可)；游标卡尺的读数为42 mm＋8×0.05 mm＝42.40 mm＝4.240 cm；(2)圆柱体的横截面积为S＝π，由电阻定律R＝ρ和欧姆定律R＝可知，ρ＝.答案：(1)0.184 4 4.240 (2)πD2U4IL2．(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作错误的是( )A．用米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：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．答案：AC3．(2017·恩施模拟)为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测微安表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；(2)然后将S拨向接点2，调节________，使________，记下此时RN的读数；(3)多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值．解析：本题方法为替代法．当S接1与接2时通过电路的电流I 相同，可知待测微安表头的内阻与RN的电阻相同．答案：(1)R0 标准电流表(或A0) (2)RN 标准电流表(或A0)的读数仍为I (3)平均值4．(20xx·课标全国Ⅱ卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供材料器材如下：待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干．(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整；(2)根据设计的电路写出步骤_____________________________；(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V与内阻的真实值RV之比R′V________RV(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是______________.解析：(1)实验电路如图所示．(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表指针满偏；保证滑动变阻器的滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱S1，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，即为测得的电压表内阻．(3)断开S2，调节电阻器使电压表成半偏状态，电压表所在支路的总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R′V＞RV.答案：见解析1．(20xx·太原模拟)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示．图(a)所示读数为________mm，图(b)所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm.解析：依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5毫米以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图(a)读数为0.010 mm，图(b)读数为6.870 mm，故金属板的厚度d＝6.870 mm－0.010 mm＝6.860 mm.答案：0.010(0.009或0.011也对) 6.870(6.869或6.871也对) 6.860(6.858～6.862)2．(20xx·青岛模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5 Ω.实验室备有下列实验器材：A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω，0.3 A)F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)G．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线若干(1)为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有________．(2)为了减小实验误差，应选用图甲中________(填“a”或“b”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图乙用导线连接起来．解析：(1)由电池E决定了电压表选V1；结合Rx粗略计算电流在600 mA内，故选A2；由Rx约为5 Ω确定变阻器选R1，故应选器材有A、D、E、G、H.(2)因A2的内阻不能满足远小于Rx，电流表应外接，故选图b.实物连接如图所示．答案：(1)A、D、E、G、H (2)b 实物图连接见解析3．(2017·武汉模拟)某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，给定器材及规格为：电流表A(量程为0～5 mA，内阻约为10 Ω)；电压表V(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)；最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器；电源E(电动势约3 V)；开关S、导线若干．(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲所示电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V，电流表示数大约为5 mA，则未知电阻的阻值Rx大约为________Ω.(2)经分析，该电路测量误差较大，需改进．请直接在图甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线．(3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U－I图象，得Rx＝________Ω(保留三位有效数字)．解析：本题考查伏安法测电阻及电流表外接法和内接法的选择．(1)根据用图甲测量的数据和欧姆定律可得Rx＝＝Ω＝500 Ω.(2)待测电阻Rx约为500 Ω，而电压表的内阻约为3 kΩ，是待测电阻的6倍左右，电流表的内阻约为10 Ω，待测电阻是电流表内阻的50倍左右，所以用电流表外接法电压表的分流作用比较大，应改为电流表内接法．(3)待测电阻Rx的大小就等于图乙中图线的斜率，即Rx＝＝Ω＝500 Ω.答案：(1)500 (2)见解析图(3)5004．(20xx·济宁模拟)某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，提供如下器材：电流表A1(量程300 mA，内阻约为5 Ω)；电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)；电流表V(量程15 V，内阻约为3 kΩ)；滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为1 A)；滑动变阻器R2(0～250 Ω，额定电流为0.01 A)；电源E(电动势3 V，内阻较小)；定值定阻R0(5 Ω)；开关、导线若干．(1)要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能减小误差．以上给定的器材中滑动变阻器应选________．请在下面的虚线框内画出测量用的电路原理图，并在图中标出所选仪器的代号．错误!(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1＝________．(3)上式中各符号的物理意义是________．解析：(1)要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，应该设计成分压电路，滑动变阻器应选阻值为0～10 Ω的R1.电路原理图如图所示．(2)由I1r1＝(I2－I1)R0可得电流表A1的内阻r1的表达式为r1＝R0.(3)r1＝R0中I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定值电阻的阻值．答案：(1)R1 电路原理图见解析(2)R0(3)I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定值电阻的阻值5．(20xx·石家庄模拟)为了更准确地测量某电压表的内阻RV(RV 约为3.0×103 Ω)，该同学设计了如图所示的电路图，实验步骤如下：A．断开开关S，按图连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3 V 位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；G．断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2 000 Ωc．滑动变阻器：最大阻值10 Ωd．电阻箱：最大阻值9 999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωe．电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωf．电池组：电动势约6 V，内阻可忽略g．开关、导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：(1)要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b”或“c”)，电阻箱中选用________(填“d”或“e”)．(2)电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真(填“＞”或“＜”)；若RV越大，则越________(填“大”或“小”)．解析：(1)滑动变阻器选择分压式接法，故选择阻值较小的，c可用；电压表半偏时，所串联变阻箱电阻约为3 000 Ω，故变阻箱选择d.(2)由闭合电路欧姆定律可知，随着电阻箱的阻值变大，电源两端的路端电压随之变大，当电阻箱调至使电压表半偏时，此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为0时要大，故此时变阻箱的实际分压是大于电压表的，故有R测>R真，外电阻越大，干路电流越小，当外电阻变化时，路端电压的变化量越小，故测量误差也越小．答案：(1)c d (2)> 小6．(2017·潍坊模拟)为了精确测量某一玩具电动机中导线圈的电阻．某实验小组设计了如图甲所示的电路．可供选择的实验仪器如下：电流表A1(0～3 A，内阻约5 Ω)；滑动变阻器R1(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)；电流表A2(0～100 mA，内阻约10 Ω)；滑动变阻器R2(0～50 Ω，额定电流2 A)；多用电表；定值电阻R0＝20 Ω；电源(3 V、内阻约1 Ω)及开关等，导线若干．(1)请按图甲将图乙实物图连接完整；(2)应选择的电流表是______，滑动变阻器是______(填写符号)；(3)测量过程中应保证电动机________(填“转动”或“不转动”)；(4)为防止烧坏电动机，实验中要分次读取数据，由实验测得的数据已在图丙的UI图中标出，请你完成图线．并由图线求出玩具电动机中导线圈的电阻R＝________ Ω(保留两位有效数字)．解析：(1)按原理图连线，见答案图；(2)由题中的U－I图象可知，电流表选A2，为使电路调节方便，滑动变阻器选R2；(3)若电动机转动会有机械能的转化，此时电动机就是非纯电阻电路，不能满足欧姆定律成立的条件，故要在测量过程中应保证电动机“不转动”；(4)将图象连成直线，见答案图，并求出图象的斜率即为待测的电动机的电阻R＝20 Ω.答案：(1)如图所示(2)A2 R2 (3)不转动(4)如图所示20(1)(4)。
[推荐学习]届高考物理一轮复习随堂练习 实验 测定金属的电阻率 新人教版
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实验测定金属的电阻率1.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图7－4－8所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R x，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．图7－4－8(1)从图7－4－8中读出金属丝的直径为________ mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A．电压表0～3 V，内阻10 kΩB．电压表0～15 V，内阻50 kΩC．电流表0～0.6 A，内阻0.05 ΩD．电流表0～3 A，内阻0.01 ΩE．滑动变阻器，0～10 ΩF．滑动变阻器，0～100 Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________________________________________________________________________．(填序号)②实验中实物接线如图7－4－9所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．图7－4－9错误1________________________________________________________________________ 错误2________________________________________________________________________ 解析：(1)金属丝的直径为d＝0.5 mm＋17.9×0.01 mm＝0.679 mm.(2)电流表和电压表指针偏转大时测量误差小，所以电压表选A，电流表选C，滑动变阻器限流式控制电路时，其阻值为待测电阻的2～5倍为好，所以选E.本题难度中等．答案：(1)0.679(0.677～0.681 mm均可)(2)①A C E ②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上错误2：采用了电流表内接法2．一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为L的电线，并测得其直径为D，用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度，他从图7－4－10器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(下图中用R x表示)的电阻图7－4－10A ．电源E ：电动势为3.0 V ，内阻不计B ．电压表V 1：量程为0～3.0 V ，内阻约为2 k ΩC ．电压表V 2：量程为0～15.0 V ，内阻约为6 k ΩD ．电流表A 1：量程为0～0.6 A ，内阻约为1 ΩE ．电流表A 2：量程为0～3.0 A ，内阻约为0.1 ΩF ．滑动变阻器R 1：最大阻值5 Ω，额定电流2.0 AG ．滑动变阻器R 2：最大阻值1 k Ω，额定电流1.0 AH ．开关S 一个，导线若干(1)实验时电压表选________；电流表选________；滑动变阻器选________(填元件符号)．(2)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号．(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件．(4)某次测量时，电压表示数为U ，电流表示数为I ，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ＝________.答案：(1)B E F (2)见下图 (3)见下图 (4)πUD 24IL3.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R x .用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．按如图7－4－11所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将R 2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关S 2向1闭合，闭合开关S 1，调节滑动变阻器R 1和R 2，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数U 1、I 1.第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S 2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U 2、I 2.请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式R x ＝________.图7－4－11解析：第一步对应的等效电路如图(甲)所示．则R x ＋R A ＋R 1＝U 1I 1(甲) (乙)第二步对应的等效电路如图(乙)所示．则R A ＋R 1＝U 2I 2，由以上两式求得：R x ＝U 1I 1－U 2I 2. 答案：U 1I 1－U 2I 24．某研究性学习小组设计了如图7－4－12图(1)所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系．图中E 为直流电源，K 为开关，K 1为单刀双掷开关，V 为电压表，A 为多量程电流表，R 为滑动变阻器，R x 为待测稀盐水溶液液柱．图7－4－12(1)实验时，闭合K 之前应将R 的滑片P 置于________(填“C ”或“D ”)端；当用电流表外接法测量R x 的阻值时，K 1应置于位置________(填“1”或“2”)．(2)在一定条件下，用电流表内、外接法得到R x 的电阻率随浓度变化的两条曲线如图(2)所示(不计由于通电导致的化学变化)．实验中R x 的通电面积为20 cm 2，长度为20 cm ，用内接法测得R x 的阻值是3 500 Ω，则其电阻率为________ Ω·m.由图中对应曲线________ (填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为________ %(结果保留两位有效数字)．解析：对于分压式电路，闭合电键K 前要使测量电路电压最小，所以滑动变阻器滑片P 应该置于D .电键K 1置于1时，电压表直接接在待测电阻两端，属于电流表外接法．由电阻定律R x ＝ρL /S 可得电阻率ρ＝R x S /L ＝35 Ω·m.因为内接法测得的电阻较大，电阻率也较大．由图中曲线1可知电阻率为35 Ω·m 对应的溶液浓度约为0.012.答案：(1)D 1 (2)35 1 0.011至0.014间的数据皆可。
高考物理一轮复习限时训练：实验七《测定金属的电阻率》.pdf
训练高效提能 1．某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ时：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图实Ⅶ－18甲所示，由图可知其长度为________ 图实Ⅶ－18(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为________ (3)用电压表和电流表分别测量其两端的电压和流过其中的电流如图丙、丁所示，由图可知电压为________ ，电流为________ 答案 (1)5.015 (2)4.700 (3)2.20 0.442．(2014·四川省成都市第三次诊断)某实验小组在做“测定金属电阻率”的实验过程中，测量某金属丝的电阻(阻值5～10 )，实验室提供了下列器材．电压表(0～3 V，内阻R约1 电压表(0～15 V, 内阻R约5 ) C．电流表(0～0.6 A，RA＝2 ) D．电流表(0～3 A，内阻R＝0.5 ) E．滑动变阻器(5 Ω，1.2 A)F．直流电源(6 V，内阻不计)另有开关一个、导线若干．实验中有两种电路可供选择，如图实Ⅶ－19(甲)和(乙)所示． 图实Ⅶ－19(1)为了较准确的计算金属丝的电阻，本次实验中电路应选________(选 填“甲”或“乙”)，电压表应选________________．(只填器材前的字母代号即可)．(2)若用米尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，此时测得电流为I、电压为U，则该金属丝的电阻率ρ＝________(用、d、 L、U、I、R表示)．答案 (1)甲 C (2)(－R) 3．(2014·武汉调研)某25 kΩ的电阻R，现备有下列器材：电流表(量程100 内阻约2 )；电流表(量程500 内阻约300 )；电压表(量程15 内阻约100 )；电压表(量程50 内阻约500 )；直流电源(20 允许最大电流1 )；滑动变阻器(最大阻值1 ，额定功率1 )；电键和导线若干．电流表应选__________，电压表应选____________．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路(如图实Ⅶ－20)，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：(1)________________________________________________________________________；(2)______________________ __________________________________________________． 图实Ⅶ－20解析 最大电流I＝＝＝800 ，故电流表应选电源电动势20 ，电压表的量程为50 ，测量误差过大，故应选(1)R0＝ ＝ ＝ ＜R，故电流表应采用内接法．(2)由于滑动变阻器最大阻值比被测电阻小很多，为了便于调节和保证电表的安全，滑动变阻器应采用分压式接法．答案 C(1)电流表应采用内接的方法(2)滑动变阻器应采用分压式接法为了测量一微安表头的内阻，某同学设计了如图实Ⅶ－21所示的电路．图中，是标准电流表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，和S分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空： 图实Ⅶ－21(1)将拨向接点1，接通，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；(2)然后将拨向接点2，调节________，使________，记下此时RN的读数；(3)多次重复上述过程，计算R读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值．解析 本题方法为替代法．当接1与接2时通过电路的电流I相同，可知待测的内阻与R的电阻相同．答案 (1)R 标准电流表(或)(2)RN 标准电流表(或)的读数仍为I (3)平均值(2014·黄冈中学二模)现有一量程为3 的电压表，内阻约为3 kΩ为了较准确地测量其内电阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图实Ⅶ－22所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻．其中R是最大阻值为9 999 的电阻箱，R是最大阻值为20 的滑动变阻器．(1)试根据图所示的电路图，完成如图所示的实验电路的连线． a b 图Ⅶ－22(2)根据电路图连线后有如下的主要操作步骤：将电阻箱的阻值调至某一确定阻值(最好为3 左右)，并记下此时的电阻值R，闭合开关和S，调节滑动变阻器R的滑动头P，使电压表的指针偏转一个较大的角度(或满刻度)，并记录此时电压表的示数U断开，拆除电路，保持P的位置不变，断开，记录此时电压表的示数U按电路图连好电路后，将滑动变阻器的滑动头P移至A端．按本实验正确的操作步骤排序________(只填写步骤前的字母)．(3)根据实验记录的数据R、U、U，可求出电压表的内阻为R＝________．(4)根据此实验原理，电压表内阻的测量值与真实值的关系为：测量值________真实值(选填大于、等于或小于)．(1)图略 (2) (3) (4)大于(2013·北京理综)某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻R的阻值．(1)现有电源(4 V，内阻可不计)，滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)，开关和导线若干，以及下列电表：电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω)电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)电压表(0～3 V，内3 kΩ) D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图实Ⅶ－23中的________(选填“甲”或“乙”)． 图实Ⅶ－23(2)图实Ⅶ－24是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图(2)中实物间的连线． 图实Ⅶ－24 (3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图实Ⅶ－25所示，可得该电阻的测量值R＝＝________(保留两位有效数字)． 图实Ⅶ－25(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)________．(选填选项前的字母)电流表测量值小于流经R的电流值电流表测量值大于流经R的电流值电压表测量值小于R两端的电压值电压表测量值大于R两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻R两端的电压U也随之增加，下列反映U－x关系的示意图中正确的是________． 解析 (1)电源电动势E＝4 ，被测电阻R，则I＝＝＝0.8 A，电流表若选读数时误差较大，因此电流表应选B；考虑电压表测量电压时的指针转动范围，电压表应选由于，故电流表应选择外接法(甲图)．(2)见答案．(3)题图实Ⅶ－24中的电流表示数I＝0.50 ，电压表示数U＝2.60 Rx＝＝5.2 (4)甲电路中产生误差的原因是由于电压表的分流作用，使电流表的示数大于流过R的电流，选项正确；乙电路的误差来源于电流表的分压作用，电压表示数为R和电流表的电压之和，选项正确．(5)x增加，U随之增加，说明变阻器接入电路的电阻R随x的增加而减小．设变阻器的总阻值为R，滑片P从一端滑向另一端移动的距离为L.忽略电压表、电流表的内阻对电路的影响，则被测电阻R两端电压U＝＝，由这一关系式分析可知，选项正确．答案 (1) C 甲(2)如图所示 (3)5.2 (4) D (5)。
高考物理大一轮复习课时规范训练实验测定金属的电阻率Word版含解析
高效演练跟踪检测1．(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为________mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．解析：(1)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为0.007 mm，测量后要去掉开始误差．(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入，掌握滑动变阻器的分压接法．连接图如图所示．答案：(1)0.0070.638(0.636 mm～0.640 mm)(2)见解析图2．如图甲所示的金属工件，截面外方内圆，外边长约为1 cm、内径约为0.5 cm、长度约为40 cm.(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示，其读数a ＝________ cm.(2)应选用________来测量工件内径d ，选用________来测量工件长度L (填“毫米刻度尺”、“游标卡尺”或“螺旋测微器”)．(3)为了测出该金属的电阻率，该同学设计了如图丙所示的电路，请按设计的电路完成实物图丁的连线．(4)实验测得工件两端电压为U ，通过的电流为I ，请写出该金属电阻率的表达式ρ＝________(用a 、d 、L 、U 、I 等字母表示)．解析：(1)游标卡尺读数时先读主尺为10 mm ，游标尺共10个格，每个格代表0.1 mm ，第5个格对齐，故游标尺读数为0.5 mm ，故总读数为10.5 mm ，即1.05 cm.(2)游标卡尺有内脚可以测量内径，用毫米刻度尺测量长度．(3)实物图如图所示．(4)由R ＝U I ，R ＝ρL S ，S ＝a 2－14πd 2联立可得电阻率的大小ρ＝U (4a 2－πd 2)4IL答案：(1)1.05 cm (2)游标卡尺 毫米刻度尺(3)见解析图 (4)U (4a 2－πd 2)4IL3．用伏安法测定电阻约为5 Ω的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池．如图甲所示，将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上，底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P ，触头上固定了接线柱，按下P 时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可从刻度尺上读出．实验采用的电路原理图如图乙所示，测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示．(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动________使测微螺杆F 接近被测电阻丝，再转动________夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动________使F 固定后读数．(填仪器部件的字母符号)(2)根据电路原理图乙，用笔画线代替导线，将实物图丁连接成实验电路．(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变P 的位置，得到几组U 、I 、L 的数据，用R ＝U I 计算出相应的电阻值后作出R -L 图线如图所示．取图线上两个点间数据之差ΔL 和ΔR ，若电阻丝直径为d ，则电阻率ρ＝________.解析：(1)在用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D ，使测微螺杆F 接近被测电阻丝，再转动微调旋钮H 夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G 使F 固定后读数．(2)如图所示(3)根据R ＝ρl S ，得ΔR ＝ρΔL S ，而S ＝πd 24，代入得ρ＝πΔRd 24ΔL .答案：(1)D H G (2)见解析图 (3)πΔRd 24ΔL4．测量一个长约5 cm 、电阻R 1约为30 Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率，所用器材如下：游标卡尺(20分度)；螺旋测微器；直流电源E (电动势为18 V ，内阻可忽略不计)；标准电流表A 1(量程1.5 A ，内阻r 1＝6 Ω)；电流表A 2(量程2A ，内阻r 2约为5 Ω)；滑动变阻器R 2(最大阻值10 Ω)；开关S ，导线若干．(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数L ＝________cm ；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数D ＝________mm.(2)请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图，要求获得较多的实验数据．1212量计算电阻率的表达式为ρ＝________.解析：(1)游标卡尺主尺读数为50 mm,20分度游标卡尺精确度为0.05 mm ，第5条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为5×0.05 mm ＝0.25 mm ，所以该材料的长度为50.25 mm ＝5.025 cm ；螺旋测微器固定刻度部分读数为2.0 mm ，可动刻度部分读数为15.0×0.01 mm ＝0.150 mm ，因此该材料直径为2.150 mm.(2)标准电流表量程为1.5 A ，内阻为6 Ω，可当电压表使用，将其与待测材料并联，再与电流表A 2串联，由于提供的滑动变阻器总电阻小于待测材料电阻，故需要将滑动变阻器接成分压式电路．(3)通过并联电路特点，可知通过电阻R 1的电流为I 2－I 1，其两端电压U ＝I 1r 1，所以待测材料的电阻为R 1＝I 1r 1I 2－I 1，由电阻定律R 1＝ρL S ，S ＝πD 24，解得：电阻率ρ＝πD 2I 1r 14L (I 2－I 1). 答案：(1)5.025 2.150 (2)图见解析 (3)πD 2I 1r 14L (I 2－I 1)5．小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率ρ.待测金属丝的横截面为圆形．实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻约几千欧)、电流表(内阻约几欧)、滑动变阻器、电源、电键、待测金属丝及导线若干．(1)用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图1和图2所示．由图可知其长度L＝________cm，直径为D＝________mm；(2)该同学计划要用图象法求出电阻的阻值，要求电压从0开始变化．请将图3所示实物电路图中所缺部分补全；(3)图4是实验中测得的6组电流I、电压U的值描的点，由图求出的电阻值R＝________Ω(保留3位有效数字)；(4)请写出待测金属丝的电阻率ρ的表达式________(用测得的物理量的符号表示)．解析：(1)金属丝长度测量值为59.40 cm；螺旋测微器的读数为43.4×0.01 mm ＝0.434 mm，即金属丝直径测量值为0.434 mm.(2)要求电压从0开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法．金属丝电阻较小，安培表用外接．(3)用直线拟合各数据点，使直线通过尽量多的点，其他点均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点，直线的斜率表示金属丝的电阻，故R ＝5.80 Ω.(4)由电阻定律可知，R ＝ρL S ，S ＝πD 24，解两式得：ρ＝πRD 24L. 答案：(1)59.40 0.434(0.433～0.435均对)(2)图见解析 (3)5.80 (4)ρ＝πRD 24L6．某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V 、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A 、内阻约为0.1 Ω的电流表．采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R 1，其阻值约为5 Ω.(1)测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a ”或“b ”)、导线②连接________(填“c ”或“d ”)．(2)正确接线测得实验数据如下表，用作图法求得R 1的阻值为________Ω.(3)21R 2的边长是R 1的110，若测R 2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)．A ．①连接a ，②连接cB ．①连接a ，②连接dC ．①连接b ，②连接cD ．①连接b ，②连接d解析：(1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接法，又知滑动变阻器采用分压电路接线，故测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接a 、导线②连接d .(2)作图如图所示，则R 1＝ΔU ΔI ＝2.20.5 Ω＝4.4 Ω.(3)根据电阻定律可得R ＝ρL dL ＝ρd ，故R 2＝R 1，要测R 2的阻值，与测量R 1一样，最优的连线应①连接a ，②连接d ，故B 正确．答案：(1)a d (2)图见解析 4.4～4.7 (3)B。
高考物理大一轮总复习 高考模拟提能训 专题实验七 测定金属的电阻率(含解析)
【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 高考模拟提能训 专题实验七 测定金属的电阻率（含解析）1. [2011·天津高考]某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻R x ，现备有下列器材：A. 电流表(量程100 μA ，内阻约2 kΩ)；B. 电流表(量程500 μA ，内阻约300 Ω)；C. 电压表(量程15 V ，内阻约100 kΩ)；D. 电压表(量程50 V ，内阻约500 kΩ)；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 kΩ，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如图所示电路，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：①____________________________________________________________________； ②_____________________________________________________________________. 解析：根据电源电动势先选择电压表，再根据电路中的最大电流选择电流表，根据电流表、电压表的内阻选择电流表内接法实验电路，为尽量减小实验误差，测量多组数据便于利用作图法处理数据，且滑动变阻器内阻远小于待测电阻，故采用分压式接法．答案：(1)B C'(2)①电流表应采用内接的方法'②滑动变阻器应采用分压式接法2. [2012·海南高考]图示电路可用来测量电阻的阻值．其中E 为电源，R 为已知电阻，R x 为待测电阻，○V 可视为理想电压表，S 0为单刀单掷开关，S 1、S 2为单刀双掷开关．(1)当S 0闭合时，若S 1、S 2均向左闭合，电压表读数为U 1；若S 1、S 2均向右闭合，电压表读数为U 2.由此可求出R x ＝________.(2)若电源电动势E ＝1.5 V ，内阻可忽略；电压表量程为1 V ，R ＝100 Ω.此电路可测量的R x 的最大值为________Ω.解析：(1)由于是理想电压表，该表接入电路后不会影响电路的电流．S 1、S 2向左闭合，电压表读数是R x 两端电压，由欧姆定律得U 1＝IR x ；S 1、S 2向右闭合，电压表读数是R 两端电压，U 2＝IR ，由以上两式得R x ＝U 1U 2R .(2)当S 1、S 2向左闭合，且电压表的读数为1 V ，即R x 两端电压U 1＝1 V 时，此时的R x 阻值为最大，R 两端电压为U 2＝E －U 1＝0.5 V ，电路中电流I ＝U 2R ＝0.5100 A ＝5×10－3 A ，R x max ＝U 1I ＝15×10－3Ω＝200 Ω. 答案：(1)U 1U 2R (2)2003. [2009·广东高考]某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率．所用的器材包括：输出为3 V 的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等．(1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动．请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图，如图甲所示．(2)实验的主要步骤如下：①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；②读出电流表的示数，记录金属夹的位置；③断开开关，________，合上开关，重复②的操作．(3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图乙所示的关系图线，其斜率为________A －1·m －1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了________的电阻之和．(4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图丙所示．金属丝的直径是________mm.图乙中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________，其数值和单位为________(保留三位有效数字)．解析：本题考查测定金属丝的电阻率，意在考查考生对测定电阻率实验的了解和基本仪器的使用以及对实验数据的处理能力和对实验误差的分析能力．求斜率用两点法，即在图线上取两个点求解．设电阻箱和电流表的总电阻为R ，由闭合电路欧姆定律得I ＝E R ＋ρl S ，变形得1I ＝R E ＋ρESl ，由此可知图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了金属丝电阻为零时的全电路(即电阻箱和电流表)电阻之和，图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是金属丝的电阻率，代入数据计算即可．答案：(1)如图所示(2)③改变金属丝上金属夹的位置(3)10.5 金属丝接入长度为零时全电路(或电阻箱和电流表)(4)0.200(0.198～0.202均可) 金属丝的电阻率 9.89×10－7 Ω·m(9.69×10－7Ω·m～1.02×10－6 Ω·m 均可)4. [2014·福建宁德模拟]利用螺旋测微器、米尺和如图所示的器材(其中电流表的内阻为1 Ω，电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率．(1)用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成实物电路，要求尽量避免交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V ，滑动变阻器的阻值为0～20 Ω)．(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图乙所示，电流表、电压表的读数如图丙所示．由图可以读出金属丝两端的电压U ＝________，流过金属丝的电流I ＝________，金属丝的长度L ＝________，金属丝的直径d ＝________.(3)该金属丝的电阻率是________(保留两位有效数字)解析：(1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“A (B )、C ”或“A (B )、D ”几个接线柱；电流表应该连接“＋”接线柱和“0.6”接线柱，具体连线如图所示．(2)由图可以看出：电压表的量程是3 V ，所以读数是2.20 V ；电流表的量程是0.6 A ，所以读数是0.440 A ；由于螺旋测微器的半毫米刻度线已经露出，因此读数是1.850×10－3m ；米尺的读数是40.50 cm －10.00 cm ＝30.50 cm.(3)由电阻定律得 ρ＝RS l ＝U πd 24Il ＝2.20×3.14× 1.850×10－324×0.440×30.50×10－2＝4.4×10－5 Ω·m.答案：(1)见解析 (2)2.20 V 0.440 A 30.50 cm 1.850×10－3 m (3)4.4×10－5Ω·m5. [2013·陕西西安五校联考]有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm ，电阻大约为6 Ω，横截面如图甲所示．(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为________mm；(2)现有如下器材：A. 电流表(量程0.6 A，内阻约0.1 Ω)B. 电流表(量程3 A，内阻约0.03 Ω)C. 电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)D. 滑动变阻器(1750 Ω，0.3 A)E. 滑动变阻器(15 Ω，3 A)F. 蓄电池(6 V，内阻很小)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________．(只填代号字母)(3)请将如图所示的实际测量电路补充完整．(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为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S，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＝________.解析：(1)螺旋测微器的读数为：1 mm＋0.01×12.5 mm＝1.125 mm.(2)因样品阻值约为6 Ω，电压表的量程为3 V，故电流最大约为0.5 A，电流表应选A.为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值与样品相差不大的E.(3)因R x≈6 Ω，R A R V≈300 Ω，故测量电路应为外接法电路．因滑动变阻器的总阻值大于样品阻值，且实验中不需从零调节，故控制电路为限流接法，如图所示．(4)设金属管线长度为L ，由导体电阻公式得R ＝ρL πd 22－S.可得S ＝πd24－ρLR ，所以需要测量金属管线的长度L .答案：(1)1.125±0.001 (2)A E (3)见解析图(4)管线的长度L πd 24－ρLR。
南方新高考高考物理大一轮复习 实验七 测定金属的电阻率课时作业-人教版高三全册物理试题
实验七测定金属的电阻率非选择题1．电流表量程一般有两种——0～0.6 A,0～3 A；电压表量程一般也有两种——0～3 V,0～15 V．如图KS71所示：图KS71(1)接0～3 V量程时读数为________V.(2)接0～15 V量程时读数为________V.(3)接0～3 A量程时读数为________A.(4)接0～0.6 A量程时读数为________A.2．(2015年海南卷)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图KS72甲和乙所示．该工件的直径为________cm，高度为________mm.甲乙图KS723．(2014年福建卷)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图KS73甲、乙所示，如此该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.甲乙图KS734．(2014年浙江卷)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用“伏安法〞测量其电阻值．甲乙图KS74(1)如图KS74甲所示是局部连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出．(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到UI图上，如图乙所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(填“○〞或“×〞)表示的．(3)请你选择一组数据点，在图乙上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω.5．(2015年重庆卷)同学们测量某电阻丝的电阻R x，所用电流表的内阻与R x相当，电压表可视为理想电压表．(1)假设使用如图KS75所示电路图进展实验，要使得R x的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的 ________(填“b〞或“c〞)点．图KS75(2)测得电阻丝的UI图象如图KS76所示，如此R x为________(计算结果保存2位有效数字)．图KS76(3)实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态．某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化．他们对此现象进展探究，在控制电阻丝两端的电压为10 V的条件下，得到电阻丝的电阻R x随风速v(用风速计测)的变化关系如图KS77所示．由图可知当风速增加时，R x会__________(填“增大〞或“减小〞)．在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10 V，需要将滑动变阻器R W的滑片向________(填“M〞或“N〞)端调节．图KS77④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图KS78所示的电路．其中R 为两只阻值一样的电阻，R x为两根一样的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，为待接入的理想电压表．如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，如此电压表的“＋〞端和“－〞端应分别连接到电路中的________点和________点．(填“a〞“b〞“c〞或“d〞)图KS786．(2016年吉林长春质检)(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直径以与电流表、电压表的读数如图KS79甲、乙、丙所示，如此它们的读数分别是____________，____________，____________.(2)实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5 V，内阻很小．如此图丁电路图中__________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最优电路．但用此最优电路测量的结果仍然会比真实值偏__________(填“大〞或“小〞)．(3)假设实验所用的电流表内阻的准确值R A是的，那么准确测量金属丝电阻R x的最优电路应是图丁中的__________(填电路图下的字母代号)电路．此时测得电流为I、电压为U，如此金属丝电阻R x＝__________(用题中字母代号表示)．甲乙丙A B C D丁图KS797．用“伏安法〞测定电阻约为5 Ω的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池．如图KS710甲所示，将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上，底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可从刻度尺上读出．实验采用的电路原理图如图乙所示，测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示．甲 乙丙 丁图KS710 (1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动______使测微螺杆F 接近被测电阻丝，再转动________夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动________使F 固定后读数．(填仪器部件的字母符号)(2)根据电路原理图乙，用笔画线代替导线，将实物图丁连接成实验电路．图KS711(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一适宜位置后不动，屡次改变P 的位置，得到几组U 、I 、L 的数据，用R ＝U I计算出相应的电阻值后作出R L 图线如图KS711所示．取图线上两个点间数据之差ΔL 和ΔR ，假设电阻丝直径为d ，如此电阻率ρ＝________.8．在“测量金属丝电阻率〞的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x (阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：(量程0～3 V ，内阻约3 kΩ)； 电流表：(量程0～0.6 A ，内阻约0.2 Ω)； (量程0～3 A ，内阻约0.05 Ω)；电源：E 1(电动势3 V ，内阻不计)；E 2(电动势12 V ，内阻不计)；滑动变阻器：R (最大阻值约20 Ω)；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KS712所示，读数为________mm.(2)假设滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量准确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在下面的虚线框内完成电路原理图．图KS7129．某实验小组利用如下器材测量某金属丝的电阻率：A．电源(3 V，内阻约为0.1 Ω)B．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω)C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.03 Ω)D．电压表(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ)E．滑动变阻器(1 kΩ，0.3 A)F．滑动变阻器(20 Ω，2 A)G．待测金属丝、螺旋测微器、米尺、开关和导线等甲乙丙丁图KS713(1)实验的主要步骤如下：a．截取一段金属丝，拉直并固定在两端带有接线柱的米尺上，观察其接入长度在米尺上的示数如图KS713甲所示，如此读数为________cm；b．用螺旋测微器测出金属丝的直径，某次测量时示数如图乙所示，其读数为________mm；c．正确连接电路，合上开关；d．改变滑动变阻器的位置，读出电压表和电流表的示数，记录如下表：次序 1 2 3 4 5U/V 0.80 1.00 1.50 1.80 2.30I/A 0.18 0.22 0.34 0.42 0.52e.(2)根据以上信息，你认为该小组选用的电流表是________，滑动变阻器是________(只填仪器前的代号)；请设计较为节能且误差较小的电路，把图丙电路连接完整．(3)该小组的测量数据已标在图丁UI图上，请作图线并计算该金属丝的电阻值为________Ω(计算结果保存2位有效数字)，根据电阻定律即可得到该金属丝电阻率．10．常见测电阻的方法有：伏安法、伏阻法、安阻法、替代法、半偏法、欧姆法等．现实验桌上有如下器材：A．待测电阻R(阻值约10 kΩ)B．滑动变阻器R1(0～1 kΩ)C．电阻箱R0(99 999.9 Ω)D．电流计(500 μA，内阻不可忽略)E．电压表(3 V，内阻约3 kΩ)F．直流电源E(3 V，内阻不计)G．开关、导线假设干(a) (b) (c)(d) (e)图KS714(1)甲同学设计了如图KS714(a)所示的测量电路，请指出他的设计中存在的问题：①__________________；②__________________________．(指出两处即可)(2)乙同学用图(b)所示的电路进展实验．①请在图(c)中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．②将滑动变阻器的滑动头移到______(填“左〞或“右〞)端，再接通开关S ；保持S 2断开，闭合S 1，调节R 1使电流计指针偏转至某一位置，并记下电流I 1.③断开S 1，保持R 1不变，闭合S 2，调节R 0使得电流计读数为__________时，R 0的读数即为待测电阻的阻值．(3)丙同学查得电流计的内阻为R g ，采用图(d)进展实验，改变电阻箱电阻，读出电流计相应的示数I ，由测得的数据作出1IR 0图象如图(e)所示，图线纵轴截距为m ，斜率为k ，如此待测电阻R 的阻值为__________．实验七 测定金属的电阻率1．(1)1.88 (2)9.4 (3)0.80 (4)0.162．1.220 6.861解析：游标卡尺读数为d ＝12 mm ＋4×120mm ＝12.20 mm ＝1.220 cm 螺旋测微器的读数为h ＝6.5 mm ＋36.1×0.01 mm＝6.861 mm.3．60.10 4.20解析：用毫米刻度尺测量时，读数应读到mm 的下一位，即长度测量值为60.10 cm ；题图乙中游标卡尺为五十分度游标卡尺，准确度为0.02 mm ，主尺读数为4 mm ，游标尺第10条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为10×0.02 mm＝0.20 mm ，所以金属杆直径测量值为4.20 mm.4．(1)如图D79甲所示 (2)× (3)如图乙所示；用“×〞表示的数据连线时：1.2(1.1～1.3均正确)；用“○〞表示的数据连线时：1.6(1.5～1.7均正确)甲乙图D795．(1)c (2)4.1 Ω(4.0～4.2 Ω均正确)(3)减小 M (4)bd解析：(1)电流表有较大内阻，选择内接法会使电阻的测量值偏大，而电压表为理想电压表，应当选择电流表外接法可以减小电阻的测量误差，应当选接c 点．(2)由局部电路的欧姆定律R ＝U I 知U I 图象的斜率代表电阻，求得R x ＝0.80.195≈4.1 Ω. (3)由图KS77知风速增大后，代表电阻的纵坐标数值在减小；R x 减小，导致总电阻减小，总电流增大，使得并联局部的电压减小，向M 端滑动可使并联局部的电压重新增大为10 V.(4)当风速为零时，电压表的示数也为零，电路的b 和d 两点构成电桥，满足U ad ＝U ab ；而下端的R x 减小后R x R x ′>R R ，即U ad >U ab ，有φd <φb ，故电压表的正接线柱接在b 点，负接线柱接在d 点．6．(1)0.881 mm 0.42 A 2.25 V(2)A 小(3)B U I－R A7．(1)D H G (2)如图D80所示 (3)πΔRd 24ΔL解析：(1)在用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D ，使测微螺杆F 接近被测电阻丝，再转动微调旋钮H 夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G 使F固定后读数．(3)根据R ＝ρl S ，得ΔR ＝ρΔL S ，而S ＝πd 24，代入得ρ＝πΔRd 24ΔL .图D80 图D818．(1)1.773(1.771～1.775均正确) (2)E1如图D81所示解析：(1)螺旋测微器的固定刻度上显示为1.5 mm，可动刻度读数为0.273 mm，二者相加就是测量值，1.5 mm＋0.273 mm＝1.773 mm.(2)待测电阻丝的额定电流约为0.5 A，为了减小实验误差，应选量程为0.6 A的电流表；待测电阻丝的电阻约为4 Ω，额定电流约为0.5 A，故由欧姆定律得额定电压约为2 V，所以电源应选E1.由于待测电阻丝的电阻较小，故电流表应选外接法．电路原理图如下列图．9．(1)a.50.00 b．0.712 (2)B F 电路图如图甲所示(3)图线如图乙所示 4.4(4.2～4.6均正确)解析：(1)由图甲所示刻度尺可知，其分度值为1 mm，示数为50.00 cm；由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5 mm，可动刻度示数为21.2×0.01 mm＝0.212 mm，螺旋测微器的示数为0.5 mm＋0.212 mm＝0.712 mm.(2)电路最大电流约为0.52 A，如此电流表应选B.根据变阻器能允许通过的最大电流以与为了方便实验操作，滑动变阻器应选F.由于电压的变化范围大，所以要选择分压式接法；由表格中的数据可知，待测电阻丝的电阻值约5欧姆，属于小电阻，所以电流表应选择外接法，然后画出实验原理图，根据电路图连接实物电路图，如图D82甲所示．甲乙word 11 / 11图D82(3)如图乙所示取直线上的点，由欧姆定律得电阻：R ＝U I ＝2.20.5Ω＝4.4 Ω. 10．(1)①灵敏电流计不应外接 ②滑动变阻器不应采用限流接法(2)①如下列图 ②左 ③I 1(3)m k－R g解析：(1)由原理图可知，该同学电流计采用了外接法，由于待测电阻较大，而电流表内阻较小，故只能采用内接法；因滑动变阻器总电阻相对待测电阻太小，无法起到限流作用，故滑动变阻器应采用分压接法；故错误在于以下两点：灵敏电流计不应外接；滑动变阻器不应采用限流式接法．(2)①由给出的原理图，可得出对应的实物图如图D83所示．图D83②为了保证实验安全，开始时测量电路两端的电压应为0；故滑片从左端开始调节． ③由实验原理可知，我们断开待测电阻，接入了R 0；只有在调节电阻箱使电流计读数重新为I 1时，R 0的示数才等于待测电阻的阻值．(3)根据闭合电路欧姆定律应有：E ＝I (R ＋R 0＋R g )，整理可得：1I ＝1E R 0＋R ＋R g E，根据函数斜率和截距概念可知m ＝R ＋R g E ，k ＝1E ，解得R ＝m k－R g .。
高三物理人教版一轮复习精品解析训练：实验测定金属的电阻率
第七章实验七1．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm.(2)采用图丙所示的电路测量金属丝的电阻，电表的示数如图丁所示．其中电压表的读数为________，电流表的读数为________；电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率．丁解析：(1)毫米刻度尺读数为24.10 cm，螺旋测微器读数为0.5 mm＋1.5×0.01 mm＝0.515 mm.(2)电压表的最小分度是0.1 V，所以读数为1.60 V；电流表的最小分度为0.02 A，所以读数为0.160 A．电流表采用了外接法，所以电阻的测量值偏小．最后由公式ρ＝πd2U4Il可得电阻率．答案：(1)24. 100.515(2)1.60 V0.160 A偏小πd2U 4Il2．(2014·淮安一中月考)用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干．(1)如图甲所示电路图中，电压表应接________点．(填a或b)(2)图乙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图并求出电阻阻值R＝________Ω.(保留3位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图丙、图丁所示．由图可知其长度为________mm，直径为________mm.(4)由以上数据可求出ρ＝________Ω·m.(保留3位有效数字)解析：(1)R x＜R A R V，应采用电流表外接法，故电压表应接a点．(2)作图为过原点的直线，其中第2个点误差较大，应舍弃，如图所示．图线的斜率即为电阻阻值，R≈229 Ω.(3)50分度游标卡尺的精确度为0.02 mm，由图可知其长度为(8＋0.02×1) mm＝8.02 mm，直径为(1＋0.02×46) mm＝1.92 mm.(4)由公式ρ＝πd2R4l可求得电阻率为8.26×10－2Ω·m.答案：(1)a(2)见解析229(221～237)(3)8.02 1.92(4)8.26×10－23．(2014·西安五校联考)有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，电阻大约为6 Ω，横截面如图甲所示．(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为________mm；(2)现有如下器材：A．电流表(量程0.6 A，内阻约0.1 Ω)B．电流表(量程3 A，内阻约0.03 Ω)C．电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)D．滑动变阻器(1 750 Ω，0.3 A)E．滑动变阻器(15 Ω，3 A)F．蓄电池(6 V，内阻很小)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________，滑动变粗器应选________．(只填代号字母)．(3)请将如图所示的实际测量电路补充完整．(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为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S，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＝________.解析：(1)螺旋测微器的读数为：1 mm＋0.01×12.5 mm＝1.125 mm.(2)因样品阻值约为6 Ω，电压表的量程为3 V，故电流最大约为0.5 A，电流表应选A.为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值与样品相差不大的E.(3)因R x≈6 Ω，R A R V≈300 Ω故测量电路应为外接法电路．因滑动变阻器的总阻值大于样品阻值，且实验中不需从零调节，故控制电路为限流接法，如图所示．(4)设金属管线长度为L ，由导体电阻公式得R ＝ρLπ(d 2)2－S 可得S ＝πd 24－ρLR ，所以需要测量金属管线的长度L .答案：(1)1.125±0.001 (2)A E (3)见解析图 (4)管线的长度L πd 24－ρL R4．(2013·山东高考)如图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的________(填“A ”“B ”或“C ”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm.解析：游标卡尺的A 部分为内测量爪；游标卡尺的读数为(11 mm ＋5×0.05 mm)＝11.25 mm. 答案：A 11.25 mm5．(2013·安徽高考)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为______mm ，合金丝的直径为______mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻R x ，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．解析：(1)螺旋测微器读数：较零时读数：0＋0.7×0.01 mm ＝0.007 mm ，测量时读数：0.5 mm ＋14.5×0.01 mm ＝0.645 mm ，则合金丝的直径为(0.645 mm －0.007 mm)＝0.638 mm.(2)实物电路连接如图所示．答案：(1)0.0070.638(2)实物图见解析6．(2013·重庆高考)某同学对有故障的电热毯进行探究．如图甲是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接．图乙为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表．(1)请在下面虚线框内画出与题图乙对应的电路图．(2)断开K1，用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I 曲线如题图丙所示．已知电热线材料的电阻率为2.8×10－7Ω·m，电热线的直径为0.200 mm.可求得此电热线的电阻为________kΩ，总长度为________m．(结果均保留2位有效数字)(3)为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对图甲中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示．由此测试结果可判断出电路有断路，位置在________之间．(在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项).测试点3和3′1和1′1和31和2′2′和3′电表指针有无偏转电压表有有无有无电流表无有有无有解析：(1)根据实物图画电路图，首先，要看清楚电路的结构，分为测量部分和供电部分．测量部分是内接法测电阻，供电部分中滑线变阻器接成分压式．其次，将用电器符号代替实物仪器，合理放置．最后，用线条代替导线将用电器连起来即可．电路图如图所示．(2)根据U-I图线过原点，知k＝R＝ΔUΔI＝UI，选择一组数据代入，如R＝ 2.03.5×10－3Ω ≈0.57 kΩ，又由电阻定律有R＝ρLS，得L＝RSρ＝R·π(D2)2ρ＝πRD24ρ，代入数据得L＝64 m.(3)由表格中的结果，依次可推得3→2→1→1′→2′→3′这条线路有某处断路；电热丝部分没有断开；3→2→1导通，电压表短路，读数为零；1→1′→2′这段线路某处断开；2′→3′之间导通．综合可知，应该是1′和2′之间断路．答案：(1)见解析(2)0.58(0.57～0.59均可)65(64到66均可)(3)1′和2′。
高考物理一轮总复习 实验7 测定金属的电阻率知能演练提升 新人教版
【创新教程】2015届高考物理一轮总复习实验7 测定金属的电阻率知能演练提升新人教版对应学生用书第146页1．某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为________ mm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为________ mm；甲乙(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，则该电阻的阻值约为________ Ω；(4)为更精确地测量其电阻，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0～3 mA，内阻约50 Ω)电流表A2(量程0～15 mA，内阻约30 Ω)电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)电压表V2(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)直流电源E(电动势4V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω)滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ)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，请在虚线框中画出测量用的正确电路图，并标明所用器材的代号.错误!答案：(1)50.15 (2)4.700(4.698～4.702)(3)220 (4)如图所示2．(2013年北京卷)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R x的阻值．(1)现有电源(4 V，内阻可不计)，滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)，开关和导线若干，以及下列电表A．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω)B．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的________(选填“甲”或“乙”)(2)如图是测量R x 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线．(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P 的位置，并记录对应的电流表示数I 、电压表示数U .某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值R x ＝U I＝________ Ω(保留两位有效数字)．(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母)A ．电流表测量值小于流经R x 的电流值B ．电流表测量值大于流经R x 的电流值C ．电压表测量值小于R x 两端的电压值D ．电压表测量值大于R x 两端的电压值(5)再不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P 从一端滑向另一端，随滑片P 移动距离x 的增加，被测电阻R x 两端的电压U 也随之增加，下列反映U x 关系的示意图中正确的是( )解析：(1)考查了电学实验中的电源、电表的选择，以及实验原理与电路的选择． ①因为只给出了一个电源，所以电源必选之；②估算最大电流：I ＝E R ＋r ＝45A ＝0.8 A. ③根据电表选取原则之一：指针偏转程度(即读数)要超过最大量程的14～13，以减小偶然误差．故(根据最大电流)电流表应选取B ；(根据电源电动势)电压表应选取C.④比较被测电阻与电流表的内阻，可知电流表应该外接．或者比较R x 与R A R V ＝0.125×3000 Ω＝375Ω≈19～20 Ω>R x ，故R x 属于小电阻，电流表应该外接．选择甲电路．(2)考查了电学实验中的动手和联系实际的能力实物电路连接如图中虚线所示：三条虚线中画出任意两条即可(画出三条则有一条是多余的)(3)考查了电学实验中电表的读数和实验原理与计算以及多量程表盘的识别．R x ＝U I ＝2.600.50Ω＝5.2 Ω(据题意要求，保留两位有效数字)(4)考查了电学实验中的系统误差来源：甲图中的电路误差来源于电压表的分流；乙图中的实验电路中的误差来源于电流表的分压作用．填B、D.(5)考查了电学实验中用的电路计算，用图象法处理物理问题的方法和动态电路中各物理量之间的函数关系．电阻器的原理与电阻定律．电阻的分压作用，分压比，以及等效电源等特殊方法的应用R x与电压表并联，具有共同的电压，且电压不可能为零(分压原理)，故C 被排除；而A、B两图中均为x越大R x的端电压越大，根据分压原理和滑动变阻器的接法，说明x越大时滑动变阻器的分压电阻越小，故滑动触头是由“左向右”滑动的．设电压表和R x并联后的电阻为R并，电流表的电阻为R A，滑动变阻器接入电路中的电阻R与滑动触头移动距离x成正比，即R＝50－kx，其中k为变阻器单位长度的电阻值(为定值)．由分压比规律得：U xR并＝E－U xR A＋50－kx，或者由闭合电路欧姆定律得：E＝U x＋U xR并(R A＋50－kx)，可解其中任意一式得：U x＝E1＋R A＋50－kxR并＝ER并R并＋R A＋50－kx，可见正确选项为A.答案：(1)B C 甲(2)略(3)5.2 (4)B D (5)A3．(2014年广东二校联考摸底)一个额定功率为0.1 W的电阻，其阻值不详．用欧姆表粗测其阻值，其结果如图所示．现有下列器材，试选择合适的器材及适当的电路，较精确地测定该电阻的阻值．A．电流表，量程0～500 μA，内阻约150 ΩB．电流表，量程0～10 mA，内阻约10 ΩC．电压表，量程0～3 V，内阻约5 kΩD．电压表，量程0～15 V，内阻约10 kΩE．干电池两节，每节电动势为1.5 VF．直流稳压电源，输出电压12 V，额定电流1 AG．滑动变阻器，0～50 Ω，0.5 AH．电键一只，导线若干(1)欧姆表测得的电阻值约为________ Ω；(2)电流表应该选择________，电压表应该选择________，电源应该选择________(填字母代号)；(3)请在下列实验电路图中选择合适的电路图( )解析：(1)欧姆表测得的电阻值约为100 Ω×10＝1 000 Ω；(2)根据额定功率为0.1 W，由P＝I2R可得最大电流为0.01 A，电流表应该选择量程0～10 mA的电流表B；电压表应该选择量程0～15 V的电压表D；电源应该选择输出电压12 V 的直流稳压电源F.(3)由于待测电阻较大，选择电流表内接；由于滑动变阻器阻值范围0～50 Ω，需要设计成分压电路，合适的电路图是B.答案：(1)1000 (2)B D F (3)B4．某同学设计了一个监测河水电阻率的实验．他在一根内径d＝8.00 mm的均匀玻璃管两端装上橡胶塞和电极，如下右图，两电极相距L＝0.314 m，其间充满待测的河水．他先用多用电表“×1 k”欧姆挡粗测管内水柱的电阻R，如下左图，R＝________ Ω.为提高精度，他又用以下仪器：电压表(3 V,15 V，300 kΩ)、电流表(300 μA,50 Ω)、滑动变阻器(1 kΩ)、电源(12 V,6 Ω)及开关和导线若干．实验电路如下图，通过多次实验测量，测出每次实验水柱电阻对应的U、I值，并在图UI图象中描出如图所示的包括(0,0)点在内的9个点表示他测得的9组(U，I)值．通过对UI图线分析求出水柱的电阻R＝________ Ω.(保留两位有效数字)答案：1.1×104 1.0×104(0.96×104～1.5×104均正确)5．(2013年广东卷)图(a)是测量电阻R x的原理图．学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6 A(内阻不计)，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm(1)根据原理图连接图(b)的实物图．(2)断开S2，合上S1；调节电源输出电压为3.0 V时，单位长度电阻丝的电压u＝________V/cm.记录此时电流表A 1的示数．(3)保持S 1闭合，合上S 2；滑动c 点改变ac 的长度L ，同时调节电源输出电压，使电流表A 1的示数与步骤②记录的值相同，记录长度L 和A 2的示数I .测量6组L 和I 值，测量数据已在图(c)中标出，写出R x 与L 、I 、u 的关系式R x ＝________ ；根据图(c)用作图法算出R x ＝________ Ω.解析：(1)根据原理图，实物连接如图所示．(2)由于电阻丝均匀，故单位长度电阻丝的电压u ＝3.030.0 V/cm ＝0.1 V/cm. (3)调节电源输出电压，使电流表A 1的示数与步骤②记录的值相同，即通过电阻丝ac 段的电流恒定，则R x 两端的电压与电阻丝的长度成正比，即U ＝uL ，根据欧姆定律得R x 的表达式R x ＝U I ＝uLI. L I 的图象如下图所示．根据L ＝R x u I 知图象的斜率k ＝R x u.由图象知，斜率为k ＝60 cm/A ，故R x ＝ku ＝6 Ω.答案：(1)见解析 (2)0.1 (3)uL I 66.(2014年温州八校联考)某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200 Ω·m)．如图所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱．容器内表面长a ＝40 cm ，宽b ＝20 cm ，高c ＝10 cm.将水样注满容器后，进行以下操作：(1)分别用多用电表欧姆挡的“×1 k”、“× 100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图所示，则所测水样的电阻约为________ Ω.(2)为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：A．电流表(量程3 mA，电阻R A为5 Ω)B．电压表(量程6 V，电阻R V约为10 kΩ)C．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)D．电源(6 V，内阻约1 Ω)E．开关一只、导线若干请在实物图中完成电路连接．(3)正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测U/V 1.1 1.8 3.0 3.8 4.7I/mA0.500.82 1.36 1.73 2.13(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为________ Ω·m.据此可知，所测水样在电阻率这一指标上________(选填“达标”或“不达标”)解析：(1)根据多用电表测量电阻时要尽可能使指针指在中间附近，所以按照题图中上图读数，读数为17.5×100 Ω＝1 750 Ω.(2)因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，所以连线时滑动变阻器要用分压接法；又因为电流表内阻已知，则采用电流表内接法，电路连接如图所示．(3)让绝大多数的点在直线上，其余各点均匀地分布在直线两侧，如图所示．(4)由图线斜率可知，总电阻为2200±5 Ω，(理论上R ＝R 总－R A ＝2 195 Ω，但由于实际的偶然误差可能比5 Ω还要大，因此，电流表电阻可以忽略)，根据电阻定律R ＝ρL S，代入数据得ρ＝110.0±3 Ω·m，由于ρ<200 Ω·m，因此不达标．答案：(1)1750 Ω (2)见解析(3)见解析 (4)110.0±3 不达标[备课札记]。
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实验七测定金属的电阻率
（同时练习使用螺旋测微器）
1．(2013·安徽卷，21Ⅱ)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图22所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm.
图22
(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图23甲所示的实验电路图，按
照该电路图完成图乙中的实物电路连接．
图23
解析(1)按照螺旋测微器的读数原则，校零时的读数为0.007 mm，合金丝的直径为0.645 mm－0.007 mm＝0.638 mm(在0.636 mm～0.640 mm都算正确)．
(2)连线如下图所示．
答案 (1)0.007 0.638(在0.636 mm ～0.640 mm 都算正确) (2)见解析图
2．某学习小组用伏安法测量一未知电阻R x 的阻值，给定器材及规格为： 电流表A(量程为0～5 mA ，内阻约为10 Ω)；
电压表V(量程为0～3 V ，内阻约为3 kΩ)；
最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器；
电源E (电动势约为3 V)；开关S 、导线若干．
(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图24甲所示的电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V ，电流表示数大约为5 mA ，则未知电阻R x 的阻值大约为________ Ω.
(2)经分析，该电路测量误差较大，需改进．请直接在图甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线．
(3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U －I 图象，得R x ＝________ Ω.(结果保留三位有效数字)
图24
解析 (1)根据图甲测量数据及欧姆定律可得：
R x ＝U I ＝ 2.55×10－3
Ω＝500 Ω. (2)待测电阻R x 约为500 Ω，而电压表的内阻约为3 kΩ，是待测电阻的6倍左
右，电流表的内阻约为10 Ω，待测电阻是电流表内阻的50倍左右，显然用电流表外接法电压表的分流比较大，应该改用电流表内接法．
(3)待测电阻R x 的大小就等于图乙中图线的斜率，即R x ＝ΔU ΔI ＝
2.3－1.8(4－3)×10－3
Ω＝500 Ω.
答案 (1)500 (2)如下图所示 (3)500
3．科学实验是人们认识自然的重要手段．电学实验中经常需要测量某负载的电阻．
(1)测电阻的方法有多种，现在有一只标有“220 V ,100 W”的灯泡，它正常工作时的电阻为________ Ω.若用多用电表的欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻应________灯泡正常工作时的电阻(填“大于”、“等于”或“小于”)．这是因为____________________________．
(2)请你用下列器材设计一个实验，测定灯泡正常工作时的电阻．
A ．220 V 交流电源
B ．单刀双掷开关一个
C ．电阻箱一个(0～999 Ω，额定电流1 A)
D ．交流电流表一个(0～0.6 A)
E ．导线若干
请画出电路原理图．
解析 (1)根据灯泡的铭牌“220 V ,100 W ”得灯泡电阻R ＝U 2P ＝2202100 Ω＝484 Ω，因为灯泡电阻随温度变化而变化，温度越高，电阻越大，所以用多用电表在常温下测量电阻，测出的灯泡电阻一定比灯泡正常工作时的电阻小．
(2)当灯泡正常发光时，其额定电流为I ＝P U ＝100220 A ＝511 A ，首先让灯泡与电
流表串联，灯泡正常发光后，记下电流表指针的位置；然后让电阻箱与电流表串联，调节电阻箱的阻值，直到电流表的读数与上次标记的位置相同，此时电阻箱所显示的阻值就是灯泡正常工作时的阻值，电路原理图如图所示． 答案 (1)484 小于 灯泡电阻随温度变化而变化，温度越高电阻越大 (2)电路原理图见解析
4．为了测量一只量程为0～3 V 、内阻值为数千欧的电压表的内阻，可采用一只电流表与它串联后接入电路．
(1)本实验测量电压表内阻依据的公式是________．
(2)若提供的实验器材有：
A ．待测电压表；
B ．电流表A 1(0～0.6 A ，内阻约0.2 Ω)；
C ．电流表A 2(0～100 mA ，内阻约2 Ω)；
D ．电流表A 3(0～10 mA ，内阻约50 Ω)；
E ．滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流0.5 A)；
F ．直流电源(输出电压6 V)；
G ．开关、导线．
为减小读数误差，多次测量取平均值．为顺利完成实验，应选用的实验器材为________(填英文序号)．
(3)画出实验电路图
解析 测量电压表内阻依据的实验原理是部分电路欧姆定律，可得R V ＝U I ；
根据电压表的量程和大约阻值，可估算最大电流值，故选电流表A 3，滑动变阻器的总阻值远小于电压表内阻，故应采用分压式接法．
答案 (1)R V ＝U I (2)A 、D 、E 、F 、G (3)如下图所示
5．实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图25所示．供选择的仪器如下：
图25
①待测电流表G1(0～5 mA，内阻约300 Ω)；
②电流表G2(0～10 mA，内阻约100 Ω)；
③定值电阻R1(300 Ω)；
④定值电阻R2(10 Ω)；
⑤滑动变阻器R3(0～1 000 Ω)；
⑥滑动变阻器R4(0～20 Ω)；
⑦干电池(1.5 V)；
⑧电键S及导线若干．
(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(填写序号)
(2)将实物图连接完整．
图26
(3)补全实验步骤：①连接好实验电路，将滑动触头移至最________端(填
“左”或“右”)；
②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；
③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2；
④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图26所示．
(4)根据I2－I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式：__________________________________________________________________ ______.
解析根据实验原理，待测电阻r1＝I2－I1
I1R，因为两电流表的量程之差与待
测电流表的量程相当，所以与G1并联的定值电阻的阻值与r1差不多，约为300 Ω，故定值电阻选R1；滑动变阻器用的是分压式接法，应选用阻值较小
的变阻器，选R4.由r1＝I2－I1
I1R1＝⎝
⎛
⎭
⎪
⎫
I2
I1－1R1，解得r1＝(k－1)R1.
答案(1)③⑥(2)如下图所示(3)左(4)r1＝(k－1)R1。