高考物理名校模拟试题分项解析热点专题测量电阻率实验.doc

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专题30 测量电阻率实验
1.(9分) （2019广东惠州第一次调研）为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：
A．电流表G，内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝6 mA
B．电压表V，量程为0～6 V，内阻约为1000Ω
C．螺旋测微器，毫米刻度尺
D．电阻箱R0(0～99．99 Ω)
E．滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω)
F．电池组E(电动势为6 V，内阻约为0．05 Ω)
G．一个开关S和导线若干

(1) 用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用______挡(填
“×1”或“×100”)，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示其读数为 Ω；
(2) 把电流表G与电阻箱并联，改装成量程为0～0．6 A的电流表使用，则电阻箱的阻值应调为R0＝
________Ω (保留3位有效数字) ；
(3) 改装好的电流表用符号“○A”表示，内阻RA已知，用该电流表和所提供的实验器材较准确测量电阻丝
R
x
的阻值，请在图乙中画出实验电路图；

(4) 测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为D，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片
到合适位置，读出电压表和电流表的示数，测得金属丝的电阻为Rx。写出计算电阻率的表达式ρ＝
____________ (L、D、Rx表示) 。
【实验攻略】（1）测量电阻一般采用伏安法，测量电阻率需要应用电阻定律。
（2）电表改装。电流表并联电阻可扩大量程，电流表并联等于内阻1/n倍的电阻，可使电流表量程扩大到
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原来的n+1倍。电流表串联电阻可改装成电压表，电压表串联等于n倍内阻的电阻，可使电压表量程扩大
到原来的n+1倍。

（2）根据欧姆定律，I=U/R，所以正确的图线是②，由图线求出电阻Rx=U/I=3/0.4Ω=7.5Ω。
3．（9分）
（2018高考全国理综III）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定
值电阻（R0=20.0 Ω）；V可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变
阻器。采用如下步骤完成实验：
（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；

（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；
（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表V的示数U1；然后将S2掷于2端，
记下此时电压表V的示数U2；
（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；
（5）重复步骤（3），得到如下数据：
1 2 3 4 5
U
1
/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44

U
2
/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49
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2
1

U

U
3.44 3.43 3.39 3.40 3.39

（6）利用上述5次测量所得21UU的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小数）
【参考答案】（1）电路如图。（3分）

（4）（21UU-1）R0 （3分）（5）48.2 （3分）
【命题意图】 本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。

5次测量所得21UU的平均值,15（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（21UU-1）R0=（3.41-1）
×20.0Ω=48.2Ω。
4．（2018高考天津理综）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10 kΩ），除了Rx，开关S、导线
外，还有下列器材供选用：
A．电压表（量程0~1 V，内阻约为10 kΩ）
B．电压表（量程0~10 V，内阻约为100 kΩ）
C．电流表（0~1 mA内阻约为30 Ω）
D．电流表（0~0.6 A，内阻约为0.05 Ω）
E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）
F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）
G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）
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①为使测量尽量准确，电压表选用_________，电流表选用______________，电源选用______________。（均
填器材的字母代号）；
②画出测量Rx阻值的实验电路图。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会______________其真实
值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是____________________________。

【参考答案】 ① B C F ②测量Rx阻值的实验电路图如图。
③大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压（其他正确表述也可）

③由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据Rx=U/I可知测量值偏大；
【点睛】
滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则：
区别：（1）限流接法线路结构简单，耗能少；（2）分压接法电压调整范围大，可以从0到路端电压之间
连续调节；
（2）由于滑动变阻器R阻值范围只有0～20Ω，所以实验电路设计成滑动变阻器分压接法。
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【方法归纳】测量电阻的原理一般是利用欧姆定律。
6．（2019金考卷）(9分)在电子线路制作中常用到覆铜板，覆铜板是将补强材料(加入橡胶中可以显著提
高其力学性能的材料)浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板，
它是做印制电路板的基本材料，常叫基材。小明同学是电子制作爱好者，他想应用所学的物理知识来测量
覆铜板的导电铜膜厚度。于是他从资料上查得导电铜膜的电阻率ρ＝1.75×10－8 Ω·m，并利用下列器材
完成了这个实验：
A.电源E(电动势为6 V，内阻不计)；
B．取待测长方形覆铜板一块，将两个粗铜条A、B平行压置在覆铜板的两端，与覆铜板接触良好，用作电
极，如此就制成了待测电阻R(阻值约为2 Ω)；
C．滑动变阻器R1(总阻值约为10 Ω)；
D．定值电阻R2(电阻值R2＝6 Ω)；
E．毫米刻度尺和游标卡尺；
F．电压表V (量程为6 V，内阻很大)；
G．电流表A (量程为0.6 A，内阻约为5 Ω)；
H．开关K，导线若干。

(1)请在图甲的实物图中完成实物连线，要求实验测量精度高。
(2)小明在接通电路之前，先用游标卡尺测得覆铜板宽度d如图乙所示，则游标卡尺的读数为 mm。
(3)小明用毫米刻度尺测两电极A、B间的距离L＝1.001 0 m。
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(4)图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请完成作图。若所得图线的斜率用k表示，
则导电铜膜的电阻R＝ (用k及题中所给字母表示)，根据实验数据及I－U图线求出导电铜膜的电
阻R＝ Ω(计算结果保留两位有效数字)。
(5)计算导电膜厚度h的值为 mm(计算结果保留两位有效数字)。

【参考答案】：(1)如图所示 (2) 8.02

(4)如图所示 1k－R2 2.3 (5) 9.5×10
－4
【命题意图】 本题考查电阻率测量实验，意在考查考生电路设计与连接、图像法处理实验数据能力。

（4）过尽可能多的点连接成直线。由I=2URR可知，I—U图像的斜率k=21RR，解得导电铜膜的电阻
R
＝1k-R2.。I—U图像的斜率k=0.5/4.15，R＝1k-R2=8.3Ω-6Ω=2.3Ω。
（5）由电阻定律，R＝ρdhL，解得导电膜厚度h的值为9.5×10－4mm．
7（2019河北衡水）(10分)用伏安法测定一个待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω)，实验室提供如下器材：
电源E：电动势3V，内阻忽略不计；
电流表A1：量程0～15mA，内阻约为100Ω；
电流表A2：量程0～300μA，内阻为1000Ω；
电压表V：量程15V，内阻约15kΩ；
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滑动变阻器R1：阻值范围0～20Ω；
定值电阻R2：阻值为9000Ω；
开关S、导线若干。
(1)(2分)在实验中要求尽可能准确地测量Rx的阻值，选择的电表为 (填写器材代号)。
(2)(4分)在图甲虚线框中画出完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号。
(3)(4分)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图乙所示，可读出电流表A1的示数是 mA，电流表A2的
示数是 μA。

【参考答案】

【命题意图】本题考查伏安法测电阻实验、电路设计、电流表读数及其相关知识点。
【解题思路】【解题思路】(1)由于电压表量程15V，远大于电源电压，不能采用。待测电阻Rx的阻值约为
200Ω，电源电压3V，通过的最大电流大约为15mA，可以选择量程0～15mA电流表A1测量电流，选择量程0～
300μA，内阻为1000Ω的电流表A2串联阻值为9000Ω的定值电阻R2，作为电压表测量电压；在实验中要
求尽可能准确地测量Rx的阻值，选择的电表为A1和A2。（2）为了多测几组数据，设计成滑动变阻器分压接
法。由于电流表A1的内阻较大，约为100Ω，采用电流表外接电路测量。
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