人教版 (2019)必修 第三冊第十一章 電路及其應(yīng)用3 實驗：導(dǎo)體電阻率的測量鞏固練習(xí)

這是一份人教版 (2019)必修 第三冊第十一章 電路及其應(yīng)用3 實驗：導(dǎo)體電阻率的測量鞏固練習(xí)，共6頁。試卷主要包含了讀出螺旋測微器的讀數(shù)，現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，240　eq \f等內(nèi)容，歡迎下載使用。
課時跟蹤檢測(十三)  實驗：導(dǎo)體電阻率的測量1．在測定阻值較小的金屬的電阻率的實驗中，為了減小實驗誤差，并要求在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，在測量其電阻時應(yīng)選擇的電路是圖1中的(　　)圖1解析：選D　金屬的阻值較小，在用伏安法測電阻時應(yīng)該用電流表外接法，題干中要求實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，故滑動變阻器要采用分壓式接法，D正確。2．讀出螺旋測微器的讀數(shù)。圖2圖2甲讀數(shù)為________ mm；圖2乙讀數(shù)為________ cm。解析：甲圖讀數(shù)為：2 mm＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm乙圖讀數(shù)為：13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm＝1.387 0 cm。答案：2.320　1.387 03．現(xiàn)有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖3甲和乙所示。圖3(1)由圖讀得圓柱體的直徑為______________ mm，長度為____________ cm。(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別用D、L表示，則用D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為ρ＝________。解析：(1)圓柱體的直徑為1.5 mm＋34.2×0.01 mm＝1.842 mm；長度為42 mm＋8×0.05 mm＝42.40 mm＝4.240 cm?！?/span>(2)由歐姆定律R＝和電阻定律R＝，聯(lián)立得ρ＝＝＝。答案：(1)1.842(1.841～1.844均可)4．240　(2)4．在“測定金屬的電阻率”的實驗中：圖4(1)用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，其示數(shù)如圖4甲所示，則金屬絲的直徑為d＝________ mm。(2)某同學(xué)設(shè)計了如圖4乙所示的電路測量該金屬絲的電阻(阻值約3 Ω)。可選用的器材規(guī)格如下：電源E(電源電壓為3 V，內(nèi)阻不計)；電流表A(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.5 Ω)；電流表G(0～10 mA，內(nèi)阻為50 Ω)；滑動變阻器R1(阻值0～5 Ω，額定電流2 A)；滑動變阻器R2(阻值0～1  kΩ，額定電流1 A)；定值電阻R3＝250 Ω；定值電阻R4＝2 500 Ω；開關(guān)S和導(dǎo)線若干。①為了便于操作，并使測量盡量精確，定值電阻應(yīng)選________，滑動變阻器R應(yīng)選________。②某次測量時電流表G的讀數(shù)為5.0 mA，電流表A示數(shù)為0.50 A，計算Rx的準(zhǔn)確值為Rx＝________(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。解析：(1)由圖示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5 mm，可動刻度示數(shù)為30.0×0.01 mm＝0.300 mm，螺旋測微器示數(shù)為0.5 mm＋0.300 mm＝0.800 mm。(2)①根據(jù)閉合電路歐姆定律和電流表最小讀數(shù)，可求出電路中需要的最大電阻為R＝＝ Ω＝15 Ω，由于待測電阻為3 Ω，所以滑動變阻器應(yīng)用R1，根據(jù)分壓原理，R支＝＝ Ω＝300 Ω，故定值電阻選R3。②根據(jù)歐姆定律，由Rx＝＝ Ω≈3.03 Ω。答案：(1)0.800　(2)①R3　R1　②3.03 Ω5．(1)某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖5甲、乙、丙所示(已知電流表選0.6 A量程，電壓表選3 V量程)，則它們的讀數(shù)值依次是______mm、____________A、__________V。圖5(2)已知實驗中所用的電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20  kΩ，則本實驗電路應(yīng)當(dāng)采用圖5丁中的______(填“A”或“B”)，用此電路測量的金屬絲電阻比真實值偏________(填“大”或“小”)。(3)若測得電流為I、電壓為U，金屬絲的長度為L，直徑為d，則該金屬絲的電阻率ρ＝________(用題中字母代號表示)。解析：(1)螺旋測微器的讀數(shù)為d＝0.5 mm＋2.6×0.01 mm＝0.526 mm；電流表的讀數(shù)為I＝0.42 A；電壓表的讀數(shù)為U＝2.25 V。(2)根據(jù)題意，待測電阻阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故電流表應(yīng)用外接法，故電路圖A應(yīng)為采用的最佳電路。此電路中，由于電壓表的分流作用，故測量的金屬絲電阻比真實值偏小。(3)根據(jù)歐姆定律R＝，由電阻定律得金屬絲電阻為R＝ρ，解得：ρ＝。答案：(1)0.526　0.42　2.25　(2)A　小　(3)6．在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。圖6(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6所示，其讀數(shù)應(yīng)為________ mm。(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為電池組(輸出電壓為3 V)、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(jìn)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/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖7中的______(填“甲”或“乙”)圖。圖7(3)如圖8是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。圖8(4)這個小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖9所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標(biāo)點。請在圖中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點，并描繪出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)。圖9(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解析：(1)螺旋測微器的讀數(shù)為0＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm。(2)由實驗記錄的數(shù)據(jù)可知Rx的阻值大約為5 Ω。由題知Rx?RV，故電流表外接。若滑動變阻器為限流式接法，則Rx兩端的電壓最小值Umin＝×3 V≈0.6 V，而從實驗數(shù)據(jù)可知Rx兩端最小電壓為0.10 V，因此滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，故采用甲圖。(3)實物圖的連線如圖所示。(4)選盡可能多的點連成一條直線，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，如圖所示。圖線的斜率反映了金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值Rx＝≈4.4 Ω。(5)根據(jù)R＝ρ得金屬絲的電阻率ρ＝＝＝ Ω·m≈1.09×10－6 Ω·m，故選項C正確。答案：(1)0.398　(2)甲　(3)見解析圖甲　(4)見解析圖乙　4.4　(5)C