(新高考)高考物理一輪復(fù)習(xí)教案第8章實驗九《測量金屬絲的電阻率》(含詳解)-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

實驗九　測量金屬絲的電阻率 1．掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。2．學(xué)會使用螺旋測微器測量金屬絲直徑。3．會用伏安法測電阻，進一步測量金屬絲的電阻率。如圖所示，取一段金屬電阻絲連接到實驗電路中，只要測出電阻絲的電阻R、長度l和直徑d，就可以計算出該電阻絲所用材料的電阻率，即ρ＝＝。毫米刻度尺、螺旋測微器、直流電流表和直流電壓表、滑動變阻器(阻值范圍0～50 Ω)、電池組、開關(guān)、被測金屬絲、導(dǎo)線若干。1．測金屬絲直徑d：在準備好的金屬絲上三個不同位置用螺旋測微器各測一次直徑，求出其平均值d。2．按照電路圖連好電路。3．測量金屬絲有效長度l：將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直，用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度(即有效長度)，反復(fù)測量三次，求出平均值l。4．求金屬絲的電阻R：把滑動變阻器調(diào)到接入電路中的阻值最大的位置，檢查無誤后，閉合開關(guān)S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取多組電壓電流值并記錄在表格中，斷開開關(guān)S，求出金屬絲電阻R的平均值。5．整理儀器。6．將測得的R、l、d值，代入公式ρ＝中，計算出金屬絲的電阻率。1．求R的兩種方法(1)用R＝算出各次的數(shù)值，再取平均值。(2)用U-I圖線的斜率求出。2．計算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)R、l、d的值，代入公式ρ＝，計算材料的電阻率。1．金屬絲直徑、長度的測量及電流表、電壓表讀數(shù)帶來的偶然誤差。2．電路中因為電流表外接，所以R測<R真，由R＝ρ，知ρ測<ρ真。3．通電電流過大，時間過長，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來誤差。1．為了方便，測量直徑應(yīng)在導(dǎo)線連入電路前進行；為了準確測量金屬絲的長度，測量應(yīng)該在金屬絲連入電路之后在拉直的情況下進行，測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度。2．本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，故須采用電流表外接法。3．開關(guān)S閉合前，滑動變阻器的阻值要調(diào)至最大。4．電流不宜太大(電流表用0～0.6 A量程)，通電時間不宜太長，以免金屬絲溫度升高，導(dǎo)致電阻率在實驗過程中變大。5．實驗連線時，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、滑動變阻器、待測金屬絲、電流表連成干路，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬絲的兩端。6．若采用圖像法求電阻阻值的平均值，在描點時，要盡量使各點間的距離大一些，連線時要盡可能地讓各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別明顯偏離線較遠的點可以不予考慮。考點1　　儀器的選擇和電路的設(shè)計例1　(2020·吉林省吉林市高三第三次調(diào)研)如圖甲所示，測量電阻絲的電阻率ρ，電阻絲的電阻約為20 Ω。先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度。除電池組E(電動勢為3.0 V，內(nèi)阻約1 Ω)、電阻箱R(0～999.9 Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干，可供選擇的器材還有：電流表A1(量程0～100 mA，內(nèi)阻約5 Ω)電流表A2(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω)(1)實驗操作步驟如下：A．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑；B．根據(jù)所提供的實驗器材，設(shè)計并連接好如圖甲所示的實驗電路；C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關(guān)；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；E．斷開開關(guān)，改變________________________的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復(fù)多次，記錄每一次的R和L數(shù)據(jù)；F．斷開開關(guān)。(2)如圖乙，用螺旋測微器測量電阻絲直徑為d＝________ mm。(3)電流表應(yīng)選擇________(選填“A1”或“A2”)。(4)用記錄的多組R和L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示圖線，截距分別為R0和L0，再結(jié)合測出的電阻絲直徑d，寫出電阻絲的電阻率表達式ρ＝________(用給定的字母表示)。嘗試解答　(1)金屬夾與電阻絲接觸點　(2)0.730　(3)A1　(4)。(1)根據(jù)實驗原理與實驗步驟，斷開開關(guān)，改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏，重復(fù)多次，記錄每一次的R和L數(shù)據(jù)。(2)由圖乙所示螺旋測微器可知，固定刻度讀數(shù)是0.5 mm，可動刻度讀數(shù)是23.0×0.01 mm＝0.230 mm，則金屬絲直徑為d＝0.5 mm＋0.230 mm＝0.730 mm。(3)當金屬絲全部接入電路時，電路中的最大電流約為I＝＝ A≈0.14 A，不到0.6 A的四分之一，如果使用電流表A2實驗誤差較大，因此電流表應(yīng)選A1。(4)由實驗步驟可知，外電路電阻不變，由串聯(lián)電路特點可知，外電路總電阻R總＝R＋R電阻絲＝R＋ρ＝R＋ρ＝R＋ρ，由圖丙可知，當電阻絲接入電路的長度為零時，外電路總電阻R總＝R0，則R＋ρ＝R0，可得R＝R0－ρ，圖像斜率k＝－＝－，則電阻率ρ＝。[變式1]　為了測定金屬絲的電阻率，某實驗小組將一段金屬絲拉直并固定在米尺上，其兩端可作為接線柱，一小金屬夾夾在金屬絲上，且可在金屬絲上滑動。請完成以下內(nèi)容。(1)某次用螺旋測微器測該金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則其直徑d＝________mm。(2)實驗中先用歐姆表測出該金屬絲的阻值約為3 Ω。(3)實驗室提供的實驗器材如下：A．電壓表V(0～3 V，內(nèi)阻約20 kΩ)B．定值電阻10 ΩC．定值電阻100 ΩD．蓄電池(電動勢約12 V，內(nèi)阻不計)E．開關(guān)S一只F．導(dǎo)線若干實驗小組利用上述器材設(shè)計并完成實驗。實驗中通過改變金屬夾位置進行了多次測量，在實驗操作和測量無誤的前提下，記錄了金屬絲接入電路中的長度l和相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，并作出－關(guān)系圖線如圖乙所示。根據(jù)題目要求，在虛線框內(nèi)完成設(shè)計的實驗電路圖，其中定值電阻R應(yīng)選________(選填“B”或“C”)；金屬絲電阻率的表達式ρ＝________(用a、b、c、d、R表示)。答案　(1)0.751(0.750～0.752均可)(3)如圖所示　B　解析　(1)由螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知，該金屬絲的直徑為d＝0.5 mm＋25.1×0.01 mm＝0.751 mm。(3)根據(jù)實驗原理，應(yīng)用電壓表測金屬絲接入電路部分兩端的電壓，電路設(shè)計如答案圖所示。當金屬絲全部接入電路時，電壓表示數(shù)最大，根據(jù)分壓原理，可知＝，將Um＝3 V，Rx＝3 Ω代入，可知R＝9 Ω，為了使電壓表指針偏轉(zhuǎn)明顯以減小誤差，因此定值電阻R應(yīng)選B。由電路可知U＝Rx，而Rx＝ρ，S＝πd2，整理得＝·＋，結(jié)合題圖乙可知＝b、＝，整理可得ρ＝。考點2　　數(shù)據(jù)處理與誤差分析例2　(2020·江蘇省南京市、鹽城市二模)某同學(xué)想利用兩節(jié)干電池測定一段粗細均勻的電阻絲的電阻率ρ，設(shè)計了如圖甲所示的電路。ab是一段電阻率較大的粗細均勻的電阻絲，R0是阻值為2 Ω的保護電阻，導(dǎo)電夾子P與電阻絲接觸始終良好(接觸電阻忽略不計)。(1)該同學(xué)連接成如圖甲所示實驗電路。請指出圖中器材連接存在的問題__________________________。(2)實驗時閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，將aP長度x和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I的數(shù)據(jù)記錄如下表：x/m0.600.500.400.300.200.10U/V2.182.102.001.941.721.48I/A0.280.310.330.380.430.49/Ω7.796.776.065.104.003.02①請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙上描點連線作出與x的關(guān)系圖線。②根據(jù)測得的直徑可以算得電阻絲的橫截面積S＝1.2×10－7 m2，利用圖乙圖線，可求得電阻絲的電阻率ρ為________ Ω·m；根據(jù)圖乙中的圖線可求出電流表內(nèi)阻為________ Ω。(保留兩位有效數(shù)字)③理論上用此電路測得的金屬絲電阻率與其真實值相比________(選填“偏大”“偏小”或“相同”)。嘗試解答　(1)電壓表應(yīng)接3_V量程，開始實驗前開關(guān)應(yīng)斷開__(2)①圖見解析__②1.2×10－6(1.1×106～1.3×10－6均可)__2.0__③相同。(1)電源為兩節(jié)干電池，則電壓表應(yīng)接3 V量程；為保證電路安全，開始實驗前開關(guān)應(yīng)斷開。(2)①圖像如圖所示。②由于Rx＝－RA＝ρ，即＝x＋RA，則-x圖像的斜率k＝＝ Ω/m≈9.7 Ω/m，解得ρ≈1.2×10－6 Ω·m；由圖像可知，當x＝0時，＝2.0 Ω，可知電流表內(nèi)阻為2.0 Ω。③由以上分析可知，電流表內(nèi)阻對直線的斜率無影響，則理論上用此電路測得的金屬絲電阻率與其真實值相比相同。[變式2]　(2020·北京市海淀區(qū)二模)為測量某金屬絲的電阻率，小明同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙所示的兩種實驗方案，已知電源的電動勢和內(nèi)阻在實驗過程中保持不變。(1)小明先進行了如圖甲方案的測量。①他首先用米尺測出接入電路中金屬絲的長度l＝50.00 cm，再利用螺旋測微器測金屬絲直徑，示數(shù)如圖所示，則金屬絲直徑的測量值d＝________ mm。②實驗過程中，小明移動滑動變阻器的滑片分別處于不同的位置，并依次記錄了兩電表的測量數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點他已經(jīng)標在如圖所示的坐標紙上，請你標出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出U-I圖線。實驗次數(shù)123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.310.370.430.49③該方案測得的金屬絲的電阻率ρ＝__________ Ω·m(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(2)小明又進行了如圖乙方案的測量，實驗中閉合開關(guān)S后，他可以通過改變接線夾(即圖乙中滑動變阻器符號上的箭頭)接觸金屬絲的位置以控制接入電路中金屬絲的長度，并通過改變電阻箱接入電路中的阻值R，保持電流表示數(shù)不變。記錄電阻箱接入電路中的阻值R和對應(yīng)接入電路中金屬絲長度L的數(shù)據(jù)，并在R-L坐標系中描點連線，作出R-L的圖線如圖所示。請用金屬絲的直徑d、R-L圖線斜率的絕對值k和必要的常數(shù)，寫出該金屬絲電阻率測量值的表達式ρ＝________。(3)實驗過程中，小明同學(xué)長時間保持電路閉合。請從實驗誤差考慮，分析說明這樣的操作對電阻率的測量有何影響。____________________________________________________________________。(4)電表的內(nèi)阻可能對實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，請你分別就這兩種方案說明電表內(nèi)阻對電阻率測量結(jié)果是否會產(chǎn)生影響____________________________________________________________________________________________；若產(chǎn)生影響，將導(dǎo)致電阻率的測量結(jié)果偏大還是偏小____________________________。答案　(1)①0.360　②圖見解析　③9.9×10－7(9.7×10－7～1.1×10－6均可)(2)(3)長時間通電，金屬絲產(chǎn)生焦耳熱，溫度升高，導(dǎo)致所測電阻率比其所處環(huán)境溫度下的偏大(4)甲方案，由于電壓表分流，導(dǎo)致電流表測量值偏大，電阻的測量值偏小，電阻率測量值偏?。灰曳桨钢须姳韮?nèi)阻對測量結(jié)果沒有影響　甲方案偏??；乙方案沒有影響解析　(1)①螺旋測微器的讀數(shù)為0＋36.0×0.01 mm＝0.360 mm。②描點并畫出U-I圖線如圖所示。③由U-I圖線可得電阻R＝ Ω≈4.87 Ω，根據(jù)R＝ρ與S＝，得金屬絲的電阻率ρ＝，代入數(shù)據(jù)解得金屬絲的電阻率為9.9×10－7 Ω·m。(2)電流表示數(shù)不變，說明電阻箱和金屬絲的總電阻是一個定值R′，故R′＝R＋ρ，得R＝R′－ρ，故k＝，電阻率表達式為ρ＝。(3)長時間通電，金屬絲產(chǎn)生焦耳熱，溫度升高，導(dǎo)致所測電阻率比其所處環(huán)境溫度下的偏大。(4)甲方案，由于電壓表分流，導(dǎo)致電流表測量值偏大，電阻的測量值偏小，電阻率測量值偏?。灰曳桨钢须姳韮?nèi)阻對測量結(jié)果沒有影響。考點3　　實驗的改進與創(chuàng)新例3　(2020·寧夏石嘴山市高三下學(xué)期4月模擬)某同學(xué)設(shè)計了一個檢測河水電阻率的實驗。他在一根粗細均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極，如圖甲所示，兩電極相距L＝0.314 m，其間充滿待測的河水。他選用了以下儀器測量玻璃管內(nèi)河水的電阻：量程15 V、內(nèi)阻約300 kΩ的電壓表；量程300 μA、內(nèi)阻約50 Ω的電流表；最大阻值1 kΩ的滑動變阻器；電動勢E＝12 V、內(nèi)阻r＝6 Ω的電池組；開關(guān)一只，導(dǎo)線若干。(1)該同學(xué)裝入河水前先用游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙所示。玻璃管的內(nèi)徑d＝________ mm。(2)該同學(xué)設(shè)計了合理的測量電路，通過改變滑動變阻器阻值測得了玻璃管兩端的電壓和電流，并在圖丁的U-I坐標系內(nèi)描出了9個數(shù)據(jù)點。請在圖丙的實物圖中用筆畫線代替導(dǎo)線完善電路的連接。(3)請在圖丁中作出U-I圖像，計算出玻璃管內(nèi)水柱的電阻R＝________ Ω，電阻率ρ＝________ Ω·m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。嘗試解答　(1)5.50　(2)圖見解析　(3)圖見解析　1.00×105 (0.922×105～1.08×105均可)　7.56(6.97～8.17均可)。(1)游標卡尺主尺讀數(shù)為5 mm，游標尺為20分度，精度值為0.05 mm，所以游標卡尺的讀數(shù)為d＝5 mm＋10×0.05 mm＝5.50 mm。(2)根據(jù)U-I圖像可知電流從零開始變化，所以滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法；由于水柱的電阻遠大于電流表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用內(nèi)接法。實物連線圖如圖所示。(3)根據(jù)描點法，在題圖丁中作出U-I圖像，使點盡可能在直線上，不在直線上的點大致均勻分布在直線的兩側(cè)，離直線較遠的點舍去，如圖。圖像的斜率表示水柱的電阻，則有R＝＝ Ω＝1.00×105 Ω，根據(jù)電阻定律R＝ρ，且S＝，聯(lián)立解得ρ＝R，代入數(shù)據(jù)可算出河水的電阻率ρ≈7.56 Ω·m。[變式3]　(2020·青海省西寧市復(fù)習(xí)檢測)國標規(guī)定自來水在15 ℃時電阻率應(yīng)大于13 Ω·m。某同學(xué)利用圖甲電路測量15 ℃自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細管，細管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移動，實驗器材還有：電源(電動勢約為3 V，內(nèi)阻可忽略)，電壓表V1(量程為3 V，內(nèi)阻很大)，電壓表V2(量程為3 V，內(nèi)阻很大)，定值電阻R1(阻值4 kΩ)，定值電阻R2(阻值2 kΩ)，電阻箱R(最大阻值9999 Ω)，單刀雙擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干，游標卡尺，刻度尺。實驗步驟如下：A．用游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑dB．向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度LC．把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)D．把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值RE．改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實驗步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值RF．斷開S，整理好器材(1)測玻璃管內(nèi)徑d時游標卡尺示數(shù)如圖乙，則d＝________ mm。(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻的表達式為Rx＝________(用R1、R2、R表示)。(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的圖像，則坐標軸的物理量分別為________________________________________________________________。(4)本實驗中若電壓表V2內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率的測量結(jié)果將________(填“偏大”“不變”或“偏小”)。答案　(1)30.00　(2)(3)縱坐標表示電阻箱阻值R，橫坐標表示對應(yīng)水柱長度的倒數(shù)，即　(4)偏小解析　(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為3.0 cm＝30 mm,20分度游標尺上第0個刻度和主尺上某刻度對齊，所以游標尺讀數(shù)為0×0.05 mm＝0.00 mm，玻璃管內(nèi)徑d＝30 mm＋0.00 mm＝30.00 mm。(2)設(shè)把S撥到1位置時，電壓表V1示數(shù)為U，則此時電路電流為，有E＝＋U；當把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，也為U，則此時電路中的電流為，有E＝＋U，可得＝，解得玻璃管內(nèi)水柱的電阻的表達式為Rx＝。(3)根據(jù)電阻定律Rx＝，電阻箱阻值R＝＝·，所以縱坐標應(yīng)該表示電阻箱阻值R，橫坐標應(yīng)該表示對應(yīng)水柱長度的倒數(shù)，即。(4)S撥到2位置，若電壓表V2內(nèi)阻不是很大，為使電壓表V2示數(shù)仍為U，根據(jù)閉合電路歐姆定律及并聯(lián)電路電阻的關(guān)系，R應(yīng)調(diào)得更大，結(jié)合Rx＝可知，測量的Rx將偏小，因此自來水電阻率的測量結(jié)果將偏小。 1．(2019·天津高考)現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。(1)某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是________ mm。(2)利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻Rx約為100 Ω，畫出實驗電路圖，并標明器材代號。電源E(電動勢10 V，內(nèi)阻約為10 Ω)電流表A1(量程0～250 mA，內(nèi)阻R1＝5 Ω)電流表A2(量程0～300 mA，內(nèi)阻約為5 Ω)滑動變阻器R(最大阻值10 Ω，額定電流2 A)開關(guān)S及導(dǎo)線若干(3)某同學(xué)設(shè)計方案正確，測量得到電流表A1的讀數(shù)為I1，電流表A2的讀數(shù)為I2，則這段金屬絲電阻的計算式Rx＝________。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。答案　(1)0.200(0.196～0.204均可)　(2)圖見解析(3)　相等解析　(1)d＝20.0×0.01 mm＝0.200 mm。(2)本題要測量金屬絲的電阻，無電壓表，故用已知內(nèi)阻的電流表A1充當電壓表，由于電流表A1的滿偏電壓UA1＝ImR1＝1.25 V，比電源電動勢小得多，故電路采用分壓式接法，電路圖如圖所示。(3)當電流表A1、A2讀數(shù)分別為I1、I2時，通過Rx的電流為I＝I2－I1，Rx兩端電壓U＝I1·R1，故Rx＝＝。不考慮讀數(shù)誤差，從設(shè)計原理看，測量值等于真實值。2．(2020·陜西省榆林市高三下學(xué)期線上模擬)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)應(yīng)為________ mm(該值接近多次測量的平均值)。(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。測量所用器材為：電池組(電動勢3 V，內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.060.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx使用的電路是如圖________(選填“乙”或“丙”)所示的電路。(3)圖丁是測量Rx的實物電路圖(未連接完整)。閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于變阻器的一端，可使閉合開關(guān)后，電壓表或電流表不至于被燒壞。請根據(jù)第(2)問中所選的電路圖，補充完成丁中實物圖的連線。(4)這個小組的同學(xué)在坐標紙上建立U-I坐標系，如圖戊所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的7個坐標點。請在圖戊中描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________ Ω(保留兩位有效數(shù)字)。(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為________(填選項前的符號)。A．1×10－2 Ω·m B.1×10－3 Ω·mC．1×10－6 Ω·m D.1×10－8 Ω·m答案　(1)0.398(0.397～0.399均可)　(2)乙(3)圖見解析圖1(4)圖見解析圖2　4.5(4.2～4.8均可)　(5)C解析　(1)螺旋測微器的精確度為0.01 mm，讀數(shù)為d＝0＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm。(2)從給出的數(shù)據(jù)表可知，電流表和電壓表的讀數(shù)變化范圍較大，所以變阻器采用的應(yīng)是分壓式接法，即測量電路采用的是圖乙。(3)根據(jù)電路圖知，滑動變阻器采用分壓式接法，電流表采用外接法，連接實物如圖1所示。(4)根據(jù)描出的點，作出圖像，如圖2所示。由圖線可得到金屬絲的阻值為Rx＝＝ Ω＝4.5 Ω。(5)根據(jù)R＝ρ，得ρ＝＝≈1×10－6 Ω·m，故C正確。3．(2020·河北衡水中學(xué)第一次聯(lián)考)某同學(xué)測量一金屬導(dǎo)體的電阻率，如圖甲所示，該導(dǎo)體的橫截面為空心的正方形。外正方形的邊長是內(nèi)正方形邊長的2倍且內(nèi)正方形中空。經(jīng)粗略測量該金屬導(dǎo)體的電阻為5 Ω左右。為了精確測量它的阻值R，以便進一步測出該材料的電阻率ρ，實驗室備有下列器材：A．電源E(電動勢為3 V，內(nèi)阻不計)B．電流表A1(量程為0～1 A，內(nèi)阻r1約為0.1 Ω)C．電流表A2(量程為0～0.6 A，內(nèi)阻r2＝5 Ω)D．滑動變阻器R0(阻值范圍為0～3 Ω)E．開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)請在圖乙虛線框內(nèi)補充畫出完整、合理的測量電路圖。(2)做實驗時，先把滑動變阻器滑片P滑動到A端，閉合開關(guān)S，滑動P到合適位置，記錄電流表A1的讀數(shù)I1，記錄電流表A2的讀數(shù)I2，可以求出金屬導(dǎo)體電阻R＝________(用題中所給字母表示)，然后滑動滑片，多次測量求平均值，可得到更精確阻值。(3)該同學(xué)測得外正方形的邊長為a，金屬導(dǎo)體的長度為L。用已經(jīng)測得的物理量I1、I2、L、a及題中所給物理量可得到該金屬材料電阻率的表達式為ρ＝________。答案　(1)圖見解析　(2)　(3)解析　(1)測電阻需要電壓表和電流表，本題器材中沒有電壓表，但電流表A2的內(nèi)阻已知，可當成電壓表使用，其滿偏電壓Ug2＝Ig2·r2＝3 V。因為其內(nèi)阻r2已知，則電流表A1采用外接法時，可消除A2表分流帶來的誤差。電路圖如圖所示。(2)R和A2并聯(lián)，其兩端電壓相等，則R(I1－I2)＝I2r2，可得R＝。(3)該導(dǎo)體橫截面積為S＝a2－2＝a2，由電阻定律R＝ρ，結(jié)合表達式R＝，可得ρ＝。4．(2020·河北省保定市二模)小明同學(xué)購買了一捆標稱長度為L＝100 m的銅導(dǎo)線，他想用學(xué)過的知識來測量該導(dǎo)線的電阻率。他先用多用電表粗測了該導(dǎo)線的電阻Rx大約為2 Ω。然后從實驗室還找到以下器材：A．電源E：電動勢約為4.0 V，內(nèi)阻約0.2 Ω；B．電流表A1：量程為0.6 A，內(nèi)阻r1＝1 Ω；C．電流表A2：量程為3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω；D．定值電阻R1＝20 Ω；E．定值電阻R2＝5 Ω；F．滑動變阻器R：最大阻值5 Ω；G．開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干；H．螺旋測微器。(1)他用螺旋測微器測量導(dǎo)線的直徑d，其中一次測量的示數(shù)如圖甲所示，d＝________ mm。(2)請根據(jù)方框乙內(nèi)的部分電路，合理選用所給器材，補全測量銅導(dǎo)線電阻的電路，要求在電路圖上注明所選元件符號。(3)小明用設(shè)計的電路進行實驗，獲得多組電流表A1和A2的讀數(shù)I1、I2，描點作圖得到如圖丙所示的圖像。如果把圖甲中示數(shù)作為銅導(dǎo)線的直徑，可以算出銅導(dǎo)線的電阻率為ρ＝________×10－8 Ω·m(取π＝3.14，計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。(4)通過查詢相關(guān)資料，小明發(fā)現(xiàn)銅導(dǎo)線的標準電阻率ρ0＝1.75×10－8 Ω·m，則該導(dǎo)線的實際長度為________ m(保留三位有效數(shù)字)。答案　(1)1.128(1.127～1.129均可)　(2)圖見解析(3)1.69　(4)96.5解析　(1)根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)原則，d＝1 mm＋12.8×0.01 mm＝1.128 mm。(2)粗測該導(dǎo)線阻值約為2 Ω，故電路中最大電流約為2 A，電流表選擇A2；因所給器材中無電壓表，故應(yīng)該用A1和定值電阻串聯(lián)改裝成電壓表，為了使改裝的電壓表指針偏轉(zhuǎn)明顯以減小誤差，定值電阻選R2，此電壓表量程為3.6 V；改裝的電壓表內(nèi)阻已知，故電流表A2采用外接法。故實驗電路如圖所示。(3)運用歐姆定律對電路進行分析，有U＝I1(r1＋R2)＝(I2－I1)Rx，整理得I2＝I1，根據(jù)I2-I1圖像得2.50 A＝·0.55 A，解得Rx≈1.69 Ω；ρ＝＝≈1.69×10－8 Ω·m。(4)根據(jù)Rx＝ρ0，S＝d2可得L實＝≈96.5 m。

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