高中物理第6節(jié) 科學(xué)測量:金屬絲的電阻率課后練習(xí)題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第6節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測定金屬的電阻率1．(多選)在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯誤的是(　　)A．用米尺測量金屬絲的全長，且測量三次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入電路中B．用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑，算出其平均值C．用伏安法測電阻時，采用電流表內(nèi)接法，多次測量后算出平均值D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變2.(1)如下圖所示的兩把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺從左至右分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分，它們的讀數(shù)依次為________mm，________mm. (2)使用螺旋測微器測量兩個金屬絲的直徑，示數(shù)如下圖所示，則圖(a)、(b)金屬絲的直徑分別為________mm，________mm.(3)①圖甲用0.6 A量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A，表針的示數(shù)是________A；當(dāng)使用3 A量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為________A.②圖乙使用較小量程時，每小格表示________V，圖中指針的示數(shù)為________V，若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示________V，圖中表針指示的是________V.3.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定一個阻值約為5 Ω的電阻Rx的阻值．(1)現(xiàn)有電源(4 V，內(nèi)阻可不計(jì))、滑動變阻器(0～50 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A．電流表(0～3 A，內(nèi)阻約0.025 Ω)B．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125 Ω)C．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)D．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約15 kΩ)為減小測量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________(選填器材前的字母)；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用下圖中的________(選填“甲”或“乙”)．(2)下圖是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線．(3)接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如下圖所示，可得該電阻的測量值Rx＝＝________Ω.(保留2位有效數(shù)字)(4)若在(1)問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________；若在(1)問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________．(選填選項(xiàng)前的字母)A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B．電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值4．在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下測量：(1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度．測量3次，求出其平均值l.其中一次測量結(jié)果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數(shù)為________cm.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值D.其中一次測量結(jié)果如圖乙所示，圖中讀數(shù)為________mm.甲　　　　　　　乙(2)采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻．電阻的測量值比真實(shí)值________(選填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________計(jì)算出金屬絲的電阻率(用直接測量的物理量表示)．(3)請你根據(jù)電路圖在實(shí)物圖中進(jìn)行實(shí)物連線．(電流表選0.6 A量程，電壓表選3 V量程)5．現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率ρ，電阻絲的阻值Rx≈0.5 Ω，允許通過的最大電流為0.5 A．現(xiàn)提供如下器材：電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.6 Ω)電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)待測的電阻絲Rx(阻值約為0.5 Ω)標(biāo)準(zhǔn)電阻R0 (阻值5 Ω)滑動變阻器R1(5 Ω，2 A)滑動變阻器R2(200 Ω，1.5 A)直流電源E(電動勢6 V)開關(guān)S、導(dǎo)線若干(1)下面四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的“測量部分”的電路，你認(rèn)為合理的是________．A　　　　　　　　　BC　　　　　　　　D(2)實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”)，并采用________接法．(3)根據(jù)你在(1)、(2)中的選擇，在圖中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接．(4)實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測得拉直后電阻絲的長度為L，直徑為D，則待測電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ＝________.(5)用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時讀數(shù)如圖所示，則該電阻絲的直徑D＝________ mm.6.實(shí)驗(yàn)室新購進(jìn)一捆長度為100 m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測此銅導(dǎo)線的電阻率ρ，如下圖所示，回答下列問題：甲乙　　　　　　　　　　　　　　　　丙(1)首先用螺旋測微器測量合金絲的直徑d.在測砧與測微螺桿與被測銅導(dǎo)線將要接觸時，應(yīng)轉(zhuǎn)動部件________(選填“A”“B”或“C”)，當(dāng)聽到“喀喀”聲時，從圖甲中讀出合金絲的直徑d＝________mm.(2)在測量銅導(dǎo)線的電阻Rx時，該同學(xué)用9根導(dǎo)線將器材連接如圖乙．電路中所有元器件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零，保護(hù)電阻R0＝3.00 Ω.①閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至________(選填“左”“右”或“中間位置”)端；②閉合開關(guān)后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表的示數(shù)均不能調(diào)為零．若只有一根導(dǎo)線斷路，則這根導(dǎo)線是________；(填數(shù)字代號)③排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.35 V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為______A.(3)由以上數(shù)據(jù)可求得ρ＝________Ω·m.(保留2位有效數(shù)字)7.某同學(xué)利用下圖所示電路測量量程為2.5 V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流電源E(電動勢3 V)，開關(guān)1個，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按電路原理圖(a)連接線路；②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00 V，記下電阻箱的阻值．回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動變阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)根據(jù)上圖所示電路將下圖中實(shí)物圖連線．(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0 Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個位)．(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標(biāo)號)．A．100 μA　　　　　 B．250 μAC．500 μA D．1 mA8．如下圖所示是一同學(xué)測量某導(dǎo)電液體電阻率的實(shí)物連線圖．圖中均勻的長直玻璃管內(nèi)徑為d，里面充滿待測導(dǎo)電液體，玻璃管兩端各裝有一電極，電極距離為L.(1)根據(jù)實(shí)物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，其中導(dǎo)電液體用電阻Rx表示．(2)在接通電路前，為保證器材安全滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到最________端(填“左”或“右”)．在電路調(diào)試時，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)：閉合開關(guān)S1后，單刀雙擲開關(guān)S2接到a接點(diǎn)時電壓表示數(shù)為4.5 V、電流表示數(shù)為180 μA；單刀雙擲開關(guān)S2接到b接點(diǎn)時電壓表示數(shù)為4.6 V、電流表示數(shù)為164 μA.正式測量時，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，單刀雙擲開關(guān)S2應(yīng)接到________點(diǎn)(選填“a”或“b”)．(3)該同學(xué)正確完成實(shí)驗(yàn)，測得該段液體的電阻R0，則該導(dǎo)電液體的電阻率的表達(dá)式為ρ＝________(用R0、L、d等表示)．參考答案1.解析：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測量出金屬絲接入電路中的有效長度，而不是全長；金屬絲的電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯(lián)，電壓表對它分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法．故A、C操作錯誤．【答案】AC2.【答案】　(1)17.7　23.85　(2)2.150　0.048(3)①0.02　0.44　0.1　2.20　②0.1　1.70　0.5　8.53.【解析】　(1)若采用限流式接法，則電路中的最小阻值R＝＝≈6.7 Ω，與待測電阻Rx的阻值較接近，故電流表應(yīng)選用B，電壓表應(yīng)選用C，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖6中的甲圖．(2)(3)由圖8可得該電阻的測量值Rx＝＝＝5.2 Ω.(4)若在(1)問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值；若在(1)問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值．【答案】　(1)B　C　甲　(2)如圖所示　(3)5.2　(4)B　D4．[解析]　(1)金屬絲的長度為24.12～24.14 cm直徑讀數(shù)為0.515～0.518 mm.(2)采用安培表外接法，由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮大，電壓表有分流，從而電流表的測量值大于真實(shí)值，由R＝可知，電阻的測量值小于真實(shí)值．由R＝ρ，R＝，S＝πd2，可得ρ＝.(3)實(shí)物連接如圖所示．[答案]　(1)24.12 ～24.14　0.515～0.518　(2)偏小　　(3)見解析圖5．[解析]　(1)電阻絲Rx兩端的最大電壓U＝IRx＝0.25 V，比電壓表量程小得多，需要串聯(lián)一分壓電阻，即串聯(lián)一標(biāo)準(zhǔn)電阻R0，此時R0＋Rx<，電流表采用外接法，選項(xiàng)C正確．(2)滑動變阻器若選用R2或采用限流接法，調(diào)控范圍小，應(yīng)選擇R1，并采用分壓接法．(3)根據(jù)測量電路圖和滑動變阻器的分壓式接法，實(shí)物連線如圖所示．(4)待測電阻Rx＝－R0，由電阻定律得Rx＝＝，聯(lián)立解得ρ＝.(5)螺旋測微器的讀數(shù)為1 mm＋0.01×20.5 mm＝1.205 mm.[答案]　(1)C　(2)R1　分壓　(3)見解析圖(4)　(5)1.205(±0.002)6.【解析】　(1)在測砧和測微螺桿與被測銅導(dǎo)線將要接觸時，為防止被測銅導(dǎo)線被擠壓變形而出現(xiàn)較大的測量誤差，應(yīng)轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕C.螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為1 mm，可動刻度讀數(shù)為13.0×0.01 mm＝0.130 mm，則銅導(dǎo)線的直徑d＝1 mm＋0.130 mm＝1.130 mm(1.128～1.132 mm均可)；(2)①滑動變阻器分壓接法中，閉合開關(guān)前，應(yīng)使被測電路部分處于短接狀態(tài)，即電流為0，故將滑片移至最左端；②閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器能控制電路，說明電路是完好的，而電壓表、電流表的示數(shù)均不能調(diào)為零，說明將滑動變阻器分壓接法接成了限流接法，故是導(dǎo)線3斷路；③量程為0.6 A的電流表最小分度為0.02 A，讀數(shù)應(yīng)估讀到0.01 A，故電流表的讀數(shù)為0.50 A；(3)根據(jù)器材連接圖，由歐姆定律Rx＋R0＝＝ Ω＝4.70 Ω，故銅導(dǎo)線的電阻Rx＝1.70 Ω，由電阻定律可得Rx＝ρ，S＝πd2，故銅導(dǎo)線的電阻率ρ＝，代入數(shù)據(jù)解得ρ＝1.7×10－8 Ω·m.【答案】　(1)C　1.130(1.128～1.132)(2)①左　②3　③0.50(0.49～0.51)　(3)1.7×10－87.【解析】(1)滑動變阻器R1的阻值較小，在分壓電路中便于調(diào)節(jié)，故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動變阻器R1.(2)實(shí)物圖連線如圖所示．(3)電阻箱阻值為0時，電壓表滿偏電壓Ug＝2.5 V，電阻箱阻值R＝630.0 Ω時，電壓表的示數(shù)UV＝2.00 V，此時電阻箱兩端的電壓UR＝Ug－UV＝0.5 V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比可得＝，故Rg＝R＝×630.0 Ω＝2 520 Ω.(4)電壓表的滿偏電流為Ig，則IgRg＝Ug，故Ig＝＝A≈1 mA，選項(xiàng)D正確．【答案】　(1)R1　(2)如圖所示　(3)2 520　(4)D8．【解析】(1)電路原理圖如圖所示(2)接通電路前為保證電路的安全，應(yīng)使滑動變阻器接入電路中的電阻最大，即滑片應(yīng)移到最右端．分別使用內(nèi)接法和外接法時電流表示數(shù)變化大，電壓表示數(shù)變化小，說明電流表對示數(shù)影響較小，即電流表內(nèi)阻遠(yuǎn)小于被測電阻，為減小誤差應(yīng)當(dāng)采用電流表內(nèi)接法，故接b點(diǎn)．(3)根據(jù)歐姆定律R＝、電阻定律ρ＝及S＝π()2可得電阻率ρ＝.【答案】　(1)如圖所示(2)右　b　(3)

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