統(tǒng)考版高考物理復(fù)習(xí)熱點專項練八恒定電流第65練實驗：測定金屬的電阻率含答案-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

選擇題
1．[2022·武漢監(jiān)測]為測量一段粗細(xì)均勻、直徑為d、電阻較大的金屬絲的電阻率，某同學(xué)設(shè)計了如圖(a)所示的電路，其中MN為金屬絲，R0是保護(hù)電阻．調(diào)節(jié)滑片P，記錄電壓表的示數(shù)U，電流表的示數(shù)I以及對應(yīng)的金屬絲PN段的長度x.
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖(b)所示，則金屬絲的直徑d＝________ mm.
(2)作出 eq \f(U,I) - x圖線，如圖(c)所示．若圖線的斜率為k后，在縱軸上的截距為b，則金屬絲的電阻率ρ＝________(用題目中所給符號表示).
(3)如果不考慮偶然誤差，通過該實驗測得金屬絲的電阻率________(填“大于”“等于”或“小于”)金屬絲電阻率的真實值．
2．[2021·湖北卷，13]小明同學(xué)打算估測5個相同規(guī)格電阻的阻值．現(xiàn)有一個量程為0.6 A的電流表、一個電池組(電動勢E不大于4.5 V、內(nèi)阻r未知)、一個阻值為R0的定值電阻、一個阻值為R1的定值電阻(用作保護(hù)電阻)、開關(guān)S和導(dǎo)線若干．他設(shè)計了如圖(a)所示的電路，實驗步驟如下：
第一步：把5個待測電阻分別單獨接入A、B之間，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)基本一致，據(jù)此他認(rèn)為5個電阻的阻值相等，均設(shè)為R.
第二步：取下待測電阻，在A、B之間接入定值電阻R0，記下電流表的示數(shù)I0.
第三步：取下定值電阻R0，將n個(n＝1，2，3，4，5)待測電阻串聯(lián)后接入A、B之間，記下串聯(lián)待測電阻的個數(shù)n與電流表對應(yīng)示數(shù)In.
請完成如下計算和判斷：
(1)根據(jù)上述第二步， eq \f(1,I0) 與R0、R1、E、r的關(guān)系式是 eq \f(1,I0) ＝________．
(2)定義Y＝ eq \f(1,I0) － eq \f(1,In) ，則Y與n、R、R0、E的關(guān)系式是Y＝________．
(3)已知R0＝12.0 Ω，實驗測得，I0＝0.182 A，得到數(shù)據(jù)如下表：
根據(jù)上述數(shù)據(jù)作出Y-n圖象，如圖(b)所示，可得R＝________Ω(保留2位有效數(shù)字)，同時可得E＝________ V(保留2位有效數(shù)字).
(4)本實驗中電流表的內(nèi)阻對表中Y的測量值________影響(選填“有”或“無”).
第65練實驗：測定金屬的電阻率
1．答案：（1）0.680（0.679～0.681均可）（2） eq \f(kπd2,4) （3）等于
解析：（1）螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為0.5 mm，可動刻度讀數(shù)為18.0×0.01 mm＝0.180 mm，二者相加得0.680 mm.（2）金屬絲PN段的電阻R＝ρ eq \f(x,π\(zhòng)b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,2)))\s\up12(2)) ，設(shè)電流表內(nèi)阻為RA，則 eq \f(U,I) ＝R＋RA，解得 eq \f(U,I) ＝ eq \f(4ρ,πd2) x＋RA，故圖線的斜率k＝ eq \f(4ρ,πd2) ，所以ρ＝ eq \f(kπd2,4) .（3）由（2）中解析可知，無論是否考慮電流表內(nèi)接法帶來的系統(tǒng)誤差，圖線的斜率都與電流表內(nèi)阻無關(guān)，故系統(tǒng)誤差不會影響測定金屬絲的電阻率，測量值等于真實值．
2．答案：（1） eq \f(R1＋R0＋r,E) （2） eq \f(R0－nR,E) （3）2.0 4.0 （4）無
解析：（1）由閉合電路歐姆定律得E＝I0（R1＋R0＋r），整理得 eq \f(1,I0) ＝ eq \f(R1＋R0＋r,E) .（2）A、B間接入n個待測電阻后，由閉合電路歐姆定律得E＝In（R1＋nR＋r），又Y＝ eq \f(1,I0) － eq \f(1,In) ，由以上整理得Y＝ eq \f(R0－nR,E) .（3）由Y＝ eq \f(R0－nR,E) 變形得Y＝－ eq \f(R,E) n＋ eq \f(R0,E) ，結(jié)合圖（b）得 eq \f(R,E) ＝0.5 A－1、 eq \f(R0,E) ＝3.0 A－1，又R0＝12.0 Ω，解得E＝4.0 V、R＝2.0 Ω.（4）如果考慮電流表的內(nèi)阻，則有E＝I0（R1＋R0＋r＋RA）、E＝In（R1＋nR＋r＋RA），整理得Y＝ eq \f(R0－nR,E) ，顯然電流表的內(nèi)阻對Y的測量值沒有影響．n
1
2
3
4
5
In/A
0.334
0.286
0.250
0.224
0.200
Y/A－1
2.500
1.998
1.495
1.030
0.495