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1、 第十一章 电路及其应用11.3 实验：导体电阻率的测量一选择题1在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法中正确的是()A用伏安法测金属丝的电阻时，可采用电流表内接法B实验中应调节滑动变阻器，取得多组U和I的值，然后求出电阻平均值C应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值D实验中电流强度不得太大，以免电阻率发生变化答案：BD解析：用伏安法测金属丝电阻时，因金属丝电阻较小，应采用电流表外接法，A错；计算电阻率公式中的l应为接入电路中的长度，并不是整根金属丝的长度，C错，B、D正确2在“测定金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中正确的是()A电流表采用外接法，将会使测真B电流
2、表采用外接法，由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差C由可知I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起的测量误差D由可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量答案：CD解析：.由于金属丝阻值较小，若电流表采用内接法，则电流表分压产生的误差太大，故电流表采用外接法，R测R真，由R可知测真，A项说法错误电流表采用外接法时，由于电压表的分流作用会引起测量误差，故B项的说法错由可知要测量的物理量是d、U、I和l，都会引起测量误差，且直径d在公式中是平方关系，所以影响最大，故选项C、D说法正确3.(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是()A用米尺测量金属丝的全长，且测
3、量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D实验中应保持金属丝的温度不变答案：AC解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法故A、C操作错误二、 非选择题4.在“测定金属的电阻率”的实验中，如果提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长度约为80 cm，阻值约为3 .使用的电压表有3 V(内阻约为3 k)和15 V(内阻约15
4、 k)两个量程，电流表有0.6 A(内阻约为0.1 )和3 A(内阻约为0.02 )两个量程供限流用的滑动变阻器有A：010 ；B：0100 ；C：01500 三种可供选择的实验电路有如图6甲、乙两种，用螺旋测微器测金属丝的直径如图丙所示，则(1)螺旋测微器的示数是_mm.(2)为减小电阻的测量误差，应选用图_所示的电路(3)为了测量便于调节，应选用编号为_的滑动变阻器(4)电压表的量程应选用_V.(5)电流表的量程应选用_A.解析：0.530.50.010.805(mm)金属丝电阻值较小，所以采用外接法精确度较高因为电源采用一节干电池，电动势为1.5 V，所以电压表量程用3 V，电流表量程用
5、0.6 A.答案：(1)0.805(0.8040.806均可) (2)乙(3)A(4)3(5)0.65在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。（1）用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲，示数L cm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，示数D mm。（2）用伏安法测出金属丝的电阻为R，则金属电阻率的表达式 （用题中所给字母表示）。【参考答案】(1)10.050（2分） 0.397（0.3950.399均可）（2分）(2)（2分）【命题意图】以测金属的电阻率为命题背景，考查游标卡尺和螺旋测微器的读数、电阻定律等。【名师解析】（1）根据游标卡尺读数规则，由图甲可知，金属丝的长度L100mm+10
6、0.05mm=100.50mm=10.050cm，根据螺旋测微器读数规则，金属丝的直径D0.397 mm。（2）由电阻定律得金属电阻率的表达式6.利用螺旋测微器、米尺和如图7所示的器材(其中电流表的内阻为1 ，电压表的内阻为5 k)测量一根粗细均匀的阻值约为5 的金属丝的电阻率(1)用笔画线代替导线，将图7中的器材连接成实物电路，要求尽量避免交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6 V，滑动变阻器的阻值为020 )(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图8所示，电流表、电压表的读数如图所示由图可以读出金属丝两端的电压U_，流过金属丝的电流强
7、度I_，金属丝的长度L_，金属丝的直径d_.(3)该金属丝的电阻率是_(保留两位有效数字)解析：(1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“B、C”或“A、D”几个接线柱；由题图可以看出电流表应该连接“”接线柱和“0.6”接线柱，具体连线如图所示(2)由图可以看出：电压表的量程是3 V，所以读数是2.20 V；电流表的量程是0.6 A，所以读数是0.440 A；由于螺旋测微器的半毫米刻度线已经露出，因此读数是1.850103 m；米尺的读数是40.50 cm10
8、.00 cm30.50 cm.(3)由电阻定律得 m4.4105m.答案：(1)见解析图(2)2.20 V0.440 A30.50 cm1850103 m(3)4.4105m7某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 k的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 的电流表采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5 .甲 乙(1)测R1阻值的最优连接方式为导线连接_(选填a或b)、导线连接_(选填c或d)(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为_.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.
9、270.350.440.53(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选_(填选项)A连接a，连接cB连接a，连接dC连接b，连接cD连接b，连接d解析(1)由于实验测量的是一个小电阻，故电流表应外接，因此导线接a，由于采用分压电路，故导线应接d.(2)根据实验数据作出R1的UI曲线如图所示，图线的斜率即为电阻R1的大小，由图象可知，R14.6 .(3)设R1的边长为l，厚度为h，电阻率为，根据电阻定律，得R1，R2的阻值R2R1，故测量R2的电路同测量R1的电路，故选项B正确答案(1)ad(2)作图见解析，4.6(
10、4.44.7均可)(3)B8在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值D.其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为_mm.甲乙(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻电阻的测量值比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)最后由公式_计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)(3)请你根据电路图在实物图中进行实物连线(电流表选0.6 A量程，电压表选3 V量程)解
11、析(1)金属丝的长度为24.1224.14 cm直径读数为0.5150.518 mm.(2)采用安培表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R可知，电阻的测量值小于真实值由R，R，Sd2，可得.(3)实物连接如图所示答案(1)24.12 24.140.5150.518(2)偏小(3)见解析图9现在要测量一段电阻丝的电阻率，电阻丝的阻值Rx0.5 ，允许通过的最大电流为0.5 A现提供如下器材：电流表A(量程0.6 A，内阻约0.6 )电压表V(量程3 V，内阻约3 k)待测的电阻丝Rx(阻值约为0.5 )标准电阻R0 (阻值5 )滑动变阻器R1(5
12、，2 A)滑动变阻器R2(200 ，1.5 A)直流电源E(电动势6 V)开关S、导线若干(1)下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是_ABCD(2)实验中滑动变阻器应该选择_(选填“R1”或“R2”)，并采用_接法(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图中完成实验电路的连接(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率的计算式为_.(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D_ mm.解析(1)电阻丝Rx两端的最大电压UIRx0.25 V，比电压表量程小得多，需要串联一分压电阻，即串联一标
13、准电阻R0，此时R0Rx，电流表采用外接法，选项C正确(2)滑动变阻器若选用R2或采用限流接法，调控范围小，应选择R1，并采用分压接法(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示(4)待测电阻RxR0，由电阻定律得Rx，联立解得.(5)螺旋测微器的读数为1 mm0.0120.5 mm1.205 mm.答案(1)C(2)R1分压(3)见解析图(4)(5)1.205(0.002)10.有一根细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图所示，已知这种材料的电阻率为，长度为L，欲测量该样品的内径，但内径太小，无法直接测量，现提供以下实验器材：A螺旋测微器B电流表A1(量程50 mA，内阻
14、r1100 )C电流表A2(量程100 mA，内阻r240 )D滑动变阻器R1(010 ，额定电流2 A)E直流电源E(12 V，内阻很小)F上述导电材料R2(长L为5 cm，电阻约为100 )G开关一只，导线若干请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案(1)用螺旋测微器测得该样品的外径如图11所示，其示数D_mm.(2)在所给的虚线框中画出设计的实验电路图，并标明所选器材(3)用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d_.解析：(1)由题图读得其外径为D3.205 mm.(2)虽然题干中没有给出电压表，但A1电流表的内阻已知，可以当电压表用，使其与R2并联，因A2量程大于A1，故用A2
