高中物理人教必修三11.3 實驗：導(dǎo)體電阻率的測量（練習(xí)題）（解析版）

1、淘寶：知行書屋知行合一 第十一章 電路及其應(yīng)用11.3 實驗：導(dǎo)體電阻率的測量一選擇題1在“測定金屬的電阻率”的實驗中，下列說法中正確的是()A用伏安法測金屬絲的電阻時，可采用電流表內(nèi)接法B實驗中應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，取得多組U和I的值，然后求出電阻平均值C應(yīng)選用毫米刻度尺測整根金屬絲的長度三次，然后求出長度平均值D實驗中電流強度不得太大，以免電阻率發(fā)生變化答案：BD解析：用伏安法測金屬絲電阻時，因金屬絲電阻較小，應(yīng)采用電流表外接法，A錯；計算電阻率公式中的l應(yīng)為接入電路中的長度，并不是整根金屬絲的長度，C錯，B、D正確2在“測定金屬的電阻率”實驗中，關(guān)于誤差的下列說法中正確的是()A電流表采用外

2、接法，將會使測真B電流表采用外接法，由于電壓表的并聯(lián)引起了金屬絲分壓的減小而引起測量誤差C由eq f(d2U,4Il)可知I、d、U、l中每一個物理量的測量都會引起的測量誤差D由eq f(d2U,4Il)可知對實驗結(jié)果準確性影響最大的是直徑d的測量答案：CD解析：.由于金屬絲阻值較小，若電流表采用內(nèi)接法，則電流表分壓產(chǎn)生的誤差太大，故電流表采用外接法，R測R真，由Req f(l,S)可知測真，A項說法錯誤電流表采用外接法時，由于電壓表的分流作用會引起測量誤差，故B項的說法錯由eq f(d2U,4Il)可知要測量的物理量是d、U、I和l，都會引起測量誤差，且直徑d在公式中是平方關(guān)系，所以影響最大

3、，故選項C、D說法正確3.(多選)在“測定金屬的電阻率”的實驗中，以下操作中錯誤的是()A用米尺測量金屬絲的全長，且測量三次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入電路中B用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑，算出其平均值C用伏安法測電阻時，采用電流表內(nèi)接法，多次測量后算出平均值D實驗中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變答案：AC解析：實驗中應(yīng)測量出金屬絲接入電路中的有效長度，而不是全長；金屬絲的電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯(lián)，電壓表對它分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法故A、C操作錯誤非選擇題4.在“測定金屬的電阻率”的實驗中，如果提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計的干電池，被測金屬絲的

4、直徑小于1 mm，長度約為80 cm，阻值約為3 .使用的電壓表有3 V(內(nèi)阻約為3 k)和15 V(內(nèi)阻約15 k)兩個量程，電流表有0.6 A(內(nèi)阻約為0.1 )和3 A(內(nèi)阻約為0.02 )兩個量程供限流用的滑動變阻器有A：010 ；B：0100 ；C：01500 三種可供選擇的實驗電路有如圖6甲、乙兩種，用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖丙所示，則(1)螺旋測微器的示數(shù)是_mm.(2)為減小電阻的測量誤差，應(yīng)選用圖_所示的電路(3)為了測量便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選用編號為_的滑動變阻器(4)電壓表的量程應(yīng)選用_V.(5)電流表的量程應(yīng)選用_A.解析：0.530.50.010.805(mm)金屬絲電阻

5、值較小，所以采用外接法精確度較高因為電源采用一節(jié)干電池，電動勢為1.5 V，所以電壓表量程用3 V，電流表量程用0.6 A.答案：(1)0.805(0.8040.806均可) (2)乙(3)A(4)3(5)0.65在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。（1）用游標卡尺測量金屬絲的長度如圖甲，示數(shù)L cm；用螺旋測微器測量其直徑如圖乙，示數(shù)D mm。（2）用伏安法測出金屬絲的電阻為R，則金屬電阻率的表達式 （用題中所給字母表示）?！緟⒖即鸢浮?1)10.050（2分） 0.397（0.3950.399均可）（2分）(2)（2分）【命題意圖】以測金屬的電阻率為命題背景，考查游標卡尺和

6、螺旋測微器的讀數(shù)、電阻定律等?！久麕熃馕觥浚?）根據(jù)游標卡尺讀數(shù)規(guī)則，由圖甲可知，金屬絲的長度L100mm+100.05mm=100.50mm=10.050cm，根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則，金屬絲的直徑D0.397 mm。（2）由電阻定律得金屬電阻率的表達式6.利用螺旋測微器、米尺和如圖7所示的器材(其中電流表的內(nèi)阻為1 ，電壓表的內(nèi)阻為5 k)測量一根粗細均勻的阻值約為5 的金屬絲的電阻率(1)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖7中的器材連接成實物電路，要求盡量避免交叉，電流表、電壓表應(yīng)該選擇合適的量程(已知電源的電動勢為6 V，滑動變阻器的阻值為020 )(2)實驗時，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑和用米尺

7、測量金屬絲的長度示數(shù)如圖8所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示由圖可以讀出金屬絲兩端的電壓U_，流過金屬絲的電流強度I_，金屬絲的長度L_，金屬絲的直徑d_.(3)該金屬絲的電阻率是_(保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)由于金屬絲的電阻比電壓表的內(nèi)阻小得多，因此采用電流表外接法；由于金屬絲的電阻比滑動變阻器的總電阻要小，因此采用限流式接法，為了保證滑動變阻器起限流作用，滑動變阻器應(yīng)該連接“B、C”或“A、D”幾個接線柱；由題圖可以看出電流表應(yīng)該連接“”接線柱和“0.6”接線柱，具體連線如圖所示(2)由圖可以看出：電壓表的量程是3 V，所以讀數(shù)是2.20 V；電流表的量程是0.6 A，所以讀數(shù)是0.4

8、40 A；由于螺旋測微器的半毫米刻度線已經(jīng)露出，因此讀數(shù)是1.850103 m；米尺的讀數(shù)是40.50 cm10.00 cm30.50 cm.(3)由電阻定律得eq f(RS,l)eq f(Ud2,4Il)eq f(2.203.141.8501032,40.44030.50102) m4.4105m.答案：(1)見解析圖(2)2.20 V0.440 A30.50 cm1850103 m(3)4.4105m7某同學(xué)用伏安法測量導(dǎo)體的電阻，現(xiàn)有量程為3 V、內(nèi)阻約為3 k的電壓表和量程為0.6 A、內(nèi)阻約為0.1 的電流表采用分壓電路接線，圖甲是實物的部分連線圖，待測電阻為圖乙中的R1，其阻值約為

9、5 .甲 乙(1)測R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線連接_(選填a或b)、導(dǎo)線連接_(選填c或d)(2)正確接線測得實驗數(shù)據(jù)如表，用作圖法求得R1的阻值為_.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知圖乙中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體，R2的邊長是R1的eq f(1,10)，若測R2的阻值，則最優(yōu)的連線應(yīng)選_(填選項)A連接a，連接cB連接a，連接dC連接b，連接cD連接b，連接d解析(1)由于實驗測量的是一個小電阻，故電流表應(yīng)外接，因此導(dǎo)線接a，由于采用分壓電路，故導(dǎo)線應(yīng)接d.(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作

10、出R1的UI曲線如圖所示，圖線的斜率即為電阻R1的大小，由圖象可知，R14.6 .(3)設(shè)R1的邊長為l，厚度為h，電阻率為，根據(jù)電阻定律，得R1eq f(l,hl)eq f(,h)，R2的阻值R2eq f(f(l,10),hf(l,10)eq f(,h)R1，故測量R2的電路同測量R1的電路，故選項B正確答案(1)ad(2)作圖見解析，4.6(4.44.7均可)(3)B8在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，某同學(xué)進行了如下測量：(1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度測量3次，求出其平均值l.其中一次測量結(jié)果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數(shù)為_cm.用螺旋

11、測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值D.其中一次測量結(jié)果如圖乙所示，圖中讀數(shù)為_mm.甲乙(2)采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻電阻的測量值比真實值_(選填“偏大”或“偏小”)最后由公式_計算出金屬絲的電阻率(用直接測量的物理量表示)(3)請你根據(jù)電路圖在實物圖中進行實物連線(電流表選0.6 A量程，電壓表選3 V量程)解析(1)金屬絲的長度為24.1224.14 cm直徑讀數(shù)為0.5150.518 mm.(2)采用安培表外接法，由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮大，電壓表有分流，從而電流表的測量值大于真實值，由Req f(U,I)可知，電阻的測量值小于真實值由Req f(l,S

12、)，Req f(U,I)，Seq f(1,4)d2，可得eq f(d2U,4Il).(3)實物連接如圖所示答案(1)24.12 24.140.5150.518(2)偏小eq f(d2U,4Il)(3)見解析圖9現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率，電阻絲的阻值Rx0.5 ，允許通過的最大電流為0.5 A現(xiàn)提供如下器材：電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.6 )電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3 k)待測的電阻絲Rx(阻值約為0.5 )標準電阻R0 (阻值5 )滑動變阻器R1(5 ，2 A)滑動變阻器R2(200 ，1.5 A)直流電源E(電動勢6 V)開關(guān)S、導(dǎo)線若干(1)下面四位同學(xué)分別設(shè)計的“測量部分

13、”的電路，你認為合理的是_ABCD(2)實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇_(選填“R1”或“R2”)，并采用_接法(3)根據(jù)你在(1)、(2)中的選擇，在圖中完成實驗電路的連接(4)實驗中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測得拉直后電阻絲的長度為L，直徑為D，則待測電阻絲的電阻率的計算式為_.(5)用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時讀數(shù)如圖所示，則該電阻絲的直徑D_ mm.解析(1)電阻絲Rx兩端的最大電壓UIRx0.25 V，比電壓表量程小得多，需要串聯(lián)一分壓電阻，即串聯(lián)一標準電阻R0，此時R0Rxeq r(RARV)，電流表采用外接法，選項C正確(2)滑動變阻器若選用R2或采用限流接法，調(diào)控范圍小，

14、應(yīng)選擇R1，并采用分壓接法(3)根據(jù)測量電路圖和滑動變阻器的分壓式接法，實物連線如圖所示(4)待測電阻Rxeq f(U,I)R0，由電阻定律得Rxeq f(L,S)eq f(L,f(D2,4)，聯(lián)立解得eq f(D2,4L)eq blc(rc)(avs4alco1(f(U,I)R0).(5)螺旋測微器的讀數(shù)為1 mm0.0120.5 mm1.205 mm.答案(1)C(2)R1分壓(3)見解析圖(4)eq f(D2,4L)eq blc(rc)(avs4alco1(f(U,I)R0)(5)1.205(0.002)10.有一根細而均勻的導(dǎo)電材料，截面為同心圓環(huán)，如圖所示，已知這種材料的電阻率為，長

15、度為L，欲測量該樣品的內(nèi)徑，但內(nèi)徑太小，無法直接測量，現(xiàn)提供以下實驗器材：A螺旋測微器B電流表A1(量程50 mA，內(nèi)阻r1100 )C電流表A2(量程100 mA，內(nèi)阻r240 )D滑動變阻器R1(010 ，額定電流2 A)E直流電源E(12 V，內(nèi)阻很小)F上述導(dǎo)電材料R2(長L為5 cm，電阻約為100 )G開關(guān)一只，導(dǎo)線若干請用上述器材設(shè)計一個盡可能精確地測量該樣品內(nèi)徑d的實驗方案(1)用螺旋測微器測得該樣品的外徑如圖11所示，其示數(shù)D_mm.(2)在所給的虛線框中畫出設(shè)計的實驗電路圖，并標明所選器材(3)用已知的物理量和所測得的物理量的符號表示樣品的內(nèi)徑d_.解析：(1)由題圖讀得其外徑為D3.205 mm.(2)雖然題干中沒有給出電壓表，但A1電流表的內(nèi)阻已知，可以當電壓表用，使其與R2并聯(lián)，因A2