《2017-2018学年高中物理精做03测定金属的电阻率及练习使用螺旋测微器大题精做新人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理精做03测定金属的电阻率及练习使用螺旋测微器大题精做新人教版选修3-1（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精做03 测定金属的电阻率及练习使用螺旋测微器1（2017云南云天化中学高二期中）有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长约为5 cm，电阻约为100 ，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内径太小，无法直接测。现提供以下实验器材：A20分度的游标卡尺B螺旋测微器C电压表V（量程3 V，内阻约3 k）D电流表A1（量程50 mA，内阻约20 ）E电流表A2（量程0.3 A，内阻约1 ）F滑动变阻器R（020 ，额定电流2 A）G直流电源E（约4 V，内阻不计）H导电材料样品RxI开关一只，导线若干请根据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
2、案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如上图所示，其示数L= mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如上图所示，其示数D= mm。（2）设计电路测量导电材料样品的电阻Rx。在设计时电流表应选择_（选填“内接法”或“外接法”）。这样设计后实验电阻Rx的测量值将_（选填“大于”“等于”或“小于”）实际值。（3）若某次实验中，电压表和电流表的读数分别为U和I，则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d= （用已知物理量的字母表示）。【答案】（1）50.60 6.123 （2） 外接法 小于 （3）（2）由所给实验器材可知，应采用伏安法测电阻阻值，由于待测电阻阻值约为100 ，滑动变
3、阻器最大阻值为20 ，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电路最大电流约为，电流表应选A1，电流表内阻约为1 ，电压表内阻约为3 000 ，相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值大于真实值，电阻测量值小于真实值。（3）由欧姆定律可知，样品电阻：，由电阻定律可知：，解得：。【名师点睛】螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，螺旋测微器需要估读；本题考查了实验电路的设计，确定滑动变阻器与电流表的接法是正确设计实验电路的前提与关键；在伏安法测电阻实验中，当待测电阻阻值大于滑动变阻器最大阻值时，
4、滑动变阻器应采用分压接法。2（2017四川省成都经济技术开发区高三模拟）在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约4 ，额定电流约0.5 A）；电压表：V（量程3 V，内阻约3 k）；电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2 ）；A2（量程3 A，内阻约0.05 ）；电源：E1（电动势3 V，内阻不计）；E2（电动势12 V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20 ）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm。（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选_、电源应选_（均填器材代号）
5、，在虚线框内完成电路原理图。【答案】（1）1.770 mm （2）A1 E1 电路图见解析（3）待测金属丝电阻约为5 ，电压表内阻约为3 k，电流表内阻约为0.2 ，相对来说电压表内阻远大于待测金属丝的电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流接法，实验电路图如图所示：【名师点睛】本题考查了螺旋测微器读数、实验器材的选择、设计实验电路图，螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；确定电流表的接法是正确设计实验电路的关键，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表应采用外接法。3一细而均匀的导电材料，截面为同心圆环，如图1所示，此材料长约3 cm，电阻约为100 ，
6、已知这种材料的电阻率为。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A20分度的游标卡尺； B螺旋测微器；C电流表A1（量程50 mA，内阻r1=100 ）；D电流表A2（量程100 mA，内阻r2约为40 ）；E滑动变阻器R1（010 ，额定电流2 A）；F直流电源E（电动势为12 V，内阻很小）；G上述导电材料R2（长约为3 cm，电阻约为100 ）；H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，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=_cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图3所示，其示数D=_mm。（2
7、）在所给的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号。（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直径=_。【答案】（1）3.015 3.205 （2）如图所示 （3）（2）因两个电流表中，D电流表的满偏电流大于C电流表的满偏电流，又C电流表内阻为定值，根据欧姆定律与串并联知识，应将C电流表与待测材料并联后再与D电流表串联，又因滑动变阻器阻值太小应用分压式接法，可设计电路图见答案图所示。（3）电流表的示数为，电流表的示数为，根据电阻定律，根据欧姆定律可得，联立可得。4（2017苏州市高三期初调研）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中：（1）小组同学正确操作获得金属
8、丝的直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，则它们的读数值依次是_mm、_A、_V。（2）已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010 ，电流表内阻约几欧，电压表内阻约几十千欧，电源为干电池组（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E=4.5 V，内阻较小。则A、B两电路图中，_（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的较好电路，但用此电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏_（选填“大”或“小”）。（3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0 ，那么能准确测量出金属丝电阻Rx的电路应是上图中的_电路（选填字母代号）。使用该电路实验时，电流表示数为I、电压表示数为U，则金属丝电阻Rx
9、=_（用题中字母代号表示）。【答案】（1）0.999 0.42 2.27 （2）A 小 （3）B （2）因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为5 ，故采用电流表外接法误差较小；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小，所以选A电路，此电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏小。（3）因已知电流表准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，故应选B电路；待测电阻及电流表总电阻：，则待测电阻：，由电阻定律：。5某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。（1）使
10、用螺旋测微器测量圆柱体的直径，某次测量的示数如图（a）所示，直径为 cm。（2）按如图（b）连接电路后，实验操作如下：a将滑动变阻器R1的阻值置于最 处（填“左”或“右”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；b将电阻箱R2的阻值调至最大，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2， ，此时R2阻值为1 250 ；（3）由此可知，圆柱体的电阻为 。【答案】（1）0.531 5 （2）右 使电流表示数为 （3）1 250（2）将滑动变阻器R1的阻值调至最大，即右处，调节R2，使电流表示数为；（3）本题的实验方法为替代法。由，解得，。6（2017四川省资中县球溪高级中学高二月考）
11、在“测定金属的电阻率”的实验中，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后再根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。某实验小组用米尺测得金属丝的长度为l=0.810 m，用螺旋测微器测得金属丝直径的示数如图所示。已知金属丝的电阻大约为4 。（1）从图中读得金属丝的直径为_mm。（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下的实验器材：A直流电源：电动势约4.5 V，内阻很小；B电流表A：量程00.6 A，内阻约0.125 ；C电压表V：量程03 V，内阻约3 k；D滑动变阻器R1：最大阻值10 ；E滑动变阻器R2：最大阻值200 ；F开关、导线等。为使测量尽量精确，且便于调控，滑动变阻器应
12、选_。（3）根据所选的器材，在虚线框内画出实验电路图。（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为，则这种金属材料的电阻率为_（电阻率，长度，直径，电阻表示）【答案】（1）0.520 （2） （3） （4）（3）为保证电路安全，滑动变阻器采用限流接法，金属丝电阻很小，故电流表可采用外接法，实验电路图如图所示；（4）根据电阻定律，其中，解得：。【名师点睛】若滑动变阻器采用限流式时能限住电流，则应用限流式，因为限流式操作方便且节能。7（2017甘肃省临夏中学高二期末）在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 ，实验室备有下列实验器材A电压表V1（量程03 V，内阻约为15 k）B电压
13、表V2（量程015 V，内阻约为75 k）C电流表A1（量程03 A，内阻约为0.2 ）D电流表A2（量程00.6 A，内阻约为11 ）E变阻器R1（0100 ，0.6 A）F变阻器R2（02 000 ，0.1 A）G电池组E（电动势为3 V，内阻约为0.3 ）H开关S，导线若干（1）为减小实验误差，应选用的实验器材有（填代号）_。（2）为减小实验误差，应选用图1中_（填“甲”或“乙”）为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图2中的实物图用线接连起来。 图1 图2（3）若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径（如图3）及两电表的示数如图4所示，则金属
14、丝的直径为_mm，电阻值为_。图3 图4【答案】（1）ADEGH （2）乙 实物图见解析 （3）0.635 【解析】（1）由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A，被测电阻阻值约为5 ，电路中的最大电流约为，电流表应选D，根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E，还要选用电池和开关，导线若干。故应选用的实验器材有：ADEGH。（2）由于，应采用电流表外接法，应选乙所示电路，实物连接如下图所示。（3）从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A，被测电阻的阻值为： 。【名师点睛】本题考查了实验器材的选取、实验电路的选择、连接实物电路图；要掌握实验器材的选取原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作；确定电流表的接法是正确解题的关键。8（2017陕西师范大学附属中学高三模考）某同学做“测定金属丝电阻率”的实验。 （1）这位同学采用伏安法测量一段阻值约为5 的金属丝的电阻。有以下器材可供选择：（要求测量结果尽量准确）A电池组（3 V，内阻约1 ）B电流表（03 A
