2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)練習(xí)：實驗 導(dǎo)體電阻率的測量（Word版含答案）

1、實驗 導(dǎo)體電阻率的測量練習(xí)實驗室1某同學(xué)為測量一段金屬絲的電阻率，完成了以下步驟的操作：(1)用螺旋測微器和刻度尺測出了待測金屬絲的直徑和長度，如圖甲所示；則直徑d_ mm，長度為l_ cm.(2)為測出金屬絲的電阻，他選用多用電表測該金屬絲阻值，當(dāng)他選擇倍率為1的歐姆擋測量時，得到的結(jié)果如圖乙所示，讀出R_ .(3)通過(1)(2)的測量，可以用公式_(用步驟(1)(2)中的字母表示)計算出該金屬絲的電阻率(4)為了檢驗上述的結(jié)果是否準確，該同學(xué)選擇用伏安法再測一次電阻R，實驗所用器材為：電池組(電動勢3 V，內(nèi)阻為1 )電流表(內(nèi)阻約5 )電壓表(內(nèi)阻約3 k)滑動變阻器(05 ，額定電流

2、2 A)開關(guān)、導(dǎo)線若干；則以下電路中最合適的是_(5)該同學(xué)根據(jù)步驟(4)的電路圖采用多次測量求平均值的方法完成實驗，分析該實驗的系統(tǒng)誤差，電阻的測量值_真實值(填“大于”“等于”或“小于”)2小亮同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量某種電阻絲的電阻率(1)閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2.00 V時，電流表示數(shù)如圖乙所示I_ A，電阻絲的電阻的測量值為_ (保留三位有效數(shù)字)，此測量值_真實值(選填“大于”“等于”或“小于”)(2)斷開S2，通過改變接線夾接觸電阻絲的位置來調(diào)節(jié)接入電路中電阻絲的長度，并通過改變電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)保持不變記錄接入電路中電阻絲的長度L和對應(yīng)電

3、阻箱的阻值R，作出“RL”圖線，如圖丙所示電阻絲的電阻率記為、直徑記為d，圖線斜率的絕對值為k，則電阻率的表達式_.(3)小亮同學(xué)測出金屬絲的直徑d0.35 mm，由此可求得金屬絲的電阻率為_ m(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)3小張同學(xué)想測量構(gòu)成滑動變阻器的金屬絲的電阻率于是他找到了一個壞了的滑動變阻器，拆下一段長約1 m、阻值約為100 的金屬絲，進行如下測量(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖甲所示，則金屬絲的直徑d_ mm.(2)為了準確測量這段金屬絲的電阻，小明找到如下器材：電流表(量程050 mA)電阻箱(099.99 )一節(jié)干電池(電動勢約1.5 V)開關(guān)一個、線夾一個、導(dǎo)線若干

4、請你利用上述器材，幫他設(shè)計一個可以完成電阻測量的電路圖，畫在圖乙的方框中完善小張同學(xué)的實驗步驟(步驟中出現(xiàn)的物理量均需給出相應(yīng)的符號)a去掉金屬絲的絕緣漆，接在線夾上，如圖丙所示；b按電路圖連接實物；c調(diào)節(jié)電阻箱和線夾位置使電流表有一個較大的示數(shù)，除記錄該電流表示數(shù)外還需記錄_和_；d改變線夾的位置，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的示數(shù)不變，記錄_和_；e用米尺測量出_；f寫出電阻率的表達式：_(用實驗過程中出現(xiàn)的物理量符號表示)；g重復(fù)上述步驟進行多次測量取平均值4為測量甲、乙金屬絲的電阻率，小明同學(xué)設(shè)計了如圖(a)、(b)所示的兩種實驗方案，已知電源的電動勢E和內(nèi)阻r在實驗過程中保持不變(1)小明先進

5、行了如圖(a)方案的測量；他首先利用游標卡尺和螺旋測微器分別測出甲、乙兩根不同金屬絲的直徑，示數(shù)分別如圖(c)、圖(d)所示則兩根金屬絲直徑的測量值分別為：d甲_ mm、d乙_ mm；實驗過程中，小明先將甲金屬絲接入電路，并用米尺測出接入電路中的甲金屬絲的長度l50.00 cm.閉合開關(guān)后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(e)所示的坐標紙上，請你標出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并在圖(e)畫出UI圖線；實驗次數(shù)123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.300.370.4

6、30.49該方案測得的甲金屬絲的電阻率_ m(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(2)小明又用如圖(b)方案測量乙金屬絲的電阻率，實驗中他可以通過改變接線夾(即圖(b)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；實驗操作步驟：a正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，閉合開關(guān)b讀出電流表的示數(shù)，記錄接線夾的位置c斷開開關(guān)，測出接入電路的金屬絲的長度d閉合開關(guān)，重復(fù)b、c的操作根據(jù)測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，繪出如圖(f)所示的關(guān)系圖線，由圖可以算出圖線的斜率為k，若已測得乙金屬絲的直徑為d，已知電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r.則乙金屬絲的電阻率為_；(寫出電阻率的計算式)(

7、3)電表的內(nèi)阻可能使實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，圖(b)方案電阻率測量值_(選填“大于”“小于”或“等于”)真實值5.某同學(xué)在一次“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，用米尺測量金屬絲接入電路的長度為l，用螺旋測微器測量金屬絲直徑(刻度位置如圖所示)，用伏安法測出金屬絲的電阻(阻值大約為6 )，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲外，還有如下實驗器材：A直流電源：電動勢約3 V，內(nèi)阻很小；B電流表A：量程00.6 A，內(nèi)阻約為0.125 ；C電壓表V：量程03 V，內(nèi)阻約3 k；D滑動變阻器：最大阻值20 ，允許通過的最大電流0.5 A；E開關(guān)、導(dǎo)線等(1)從圖中

8、讀出金屬絲的直徑d為_ mm；(2)根據(jù)所提供的器材，在虛線框中畫出測定金屬絲電阻的實驗電路圖；(3)若根據(jù)伏安法測出金屬絲的阻值為R，則這種金屬材料的電阻率的表達式為_6.在“測定金屬的電阻率”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，實驗所用器材為：電池組(電動勢為3 V，內(nèi)阻約為1 )、電流表(內(nèi)阻約為0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約為3 k)、滑動變阻器R(020 ，額定電流為2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干某小組同學(xué)利用

9、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/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖中的_(選填“乙”或“丙”)圖(3)圖丁是測量Rx的實物圖，圖丁中已連接了部分導(dǎo)線請根據(jù)(2)中所選的電路圖，補充完整圖中實物間的連線(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4個坐標點請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出UI圖線由圖線得到金屬絲的阻值Rx_ .(保留兩位有效數(shù)字)(5)根

10、據(jù)以上數(shù)據(jù)可以算出金屬絲電阻率約為_(填選項前的字母)A1102 m B1103 mC1106 m D1108 m(6)任何實驗測量都存在誤差，本實驗所用測量儀器均已校準下列關(guān)于誤差的說法中正確的是_(填選項前的字母)A用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D用UI圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差7.某物理實驗興趣小組測定自制鹽水的電阻率，在一無蓋的長方體玻璃槽中裝入一定量的鹽水，玻璃槽內(nèi)腔的長度為40.10 cm，寬度為4.52 cm.(1)某次實驗

11、過程中，在槽中倒入適量的鹽水，水面的高度為4.50 cm，用多用電表的電阻擋粗測玻璃槽中鹽水的電阻，選擇開關(guān)置于“100”擋，發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示，為較準確地測得玻璃槽中鹽水的電阻，該同學(xué)接著需要做的實驗步驟是換選_(選填“10”或“1 k”)擋(2)為了準確測量電阻，準備了以下實驗器材：A電動勢為3 V的電源，內(nèi)阻約為0.5 ；B最大阻值為5 的滑動變阻器；C最大測量值為3 V的電壓表，內(nèi)阻約為3 k；D最大測量值為15 V的電壓表，內(nèi)阻約為5 k；E最大測量值為15 mA的電流表，內(nèi)阻約為1 ；F最大測量值為0.6 A的電流表，內(nèi)阻約為0.5 .實驗中要求盡量減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)保證電表在測量時

12、其最大讀數(shù)超過量程的eq f(1,2)，則電壓表應(yīng)選擇_，電流表應(yīng)選擇_(均填器材前的選項字母)請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中的連線(3)準確連線后，測出玻璃槽中鹽水的高度為H，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，改變玻璃槽中的鹽水高度，測出如下表所示的5組數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)后，試通過eq f(U,I)eq f(1,H)圖線來求電阻率圖丙中已經(jīng)描出了各點，請作出圖線，求得鹽水的電阻率為_ m.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)次數(shù)水面高H(cm)電壓U(V)電流I(mA)12.532.888.723.002.659.533.512.639.844.002.3510.954.502.5213.18.小明用電學(xué)方法

13、測量電線的長度，首先小明測得電線銅芯的直徑為1.00 mm，估計其長度不超過50 m(已知銅的電阻率為1.75108 m)，現(xiàn)有如下實驗器材：量程為3 V、內(nèi)阻約為3 k的電壓表；量程為0.6 A、內(nèi)阻約為0.1 的電流表；阻值為020 的滑動變阻器；內(nèi)阻可忽略，輸出電壓為3 V的電源；阻值為R04.30 的定值電阻，開關(guān)和導(dǎo)線若干小明采用伏安法測量電線電阻，正確連接電路后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表的示數(shù)從0開始增加，當(dāng)示數(shù)為0.50 A時，電壓表示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)為_ V，根據(jù)小明測量的信息，圖乙中P點應(yīng)該_(選填“接a”“接b” “接c”或“不接”)，Q點應(yīng)該_(選填“接a”“接b”“接c

14、”或“不接”)，小明測得的電線長度為_ m.9.在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某同學(xué)用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。(1)該同學(xué)先用歐姆表“1”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)是_ 。(2)除電源(電動勢3.0 V，內(nèi)阻不計)、電壓表(量程03 V，內(nèi)阻約3 k)、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實驗器材：A電流表(量程00.6 A，內(nèi)阻約0.1 )B電流表(量程03.0 A，內(nèi)阻約0.02 )C滑動變阻器(最大阻值10 ，額定電流2 A)D滑動變阻器(最大阻值1 k，額定電流0.5 A)為了調(diào)節(jié)方便、測量準確，實驗中電流表應(yīng)選用_，滑動變阻器應(yīng)選用_。(選填實驗器材前對應(yīng)的

15、字母)(3)該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標圖上標出，如圖2所示。請作出該金屬絲的UI圖線，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻R_ (結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)。(4)用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現(xiàn)這樣的變化。_10.國標規(guī)定自來水在15 時電阻率應(yīng)大于13 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

16、，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 k)，定值電阻R2(阻值2 k)，電阻箱R(最大阻值9999 )，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

17、)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象，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”)。11某實驗小組做“測量一均勻新材料制成的金屬絲的電阻率”實驗。(1)如圖甲所示，先用多用電表“1 ”擋粗測其電阻為_ ，然后用圖乙的螺旋測微器測其直徑為_ mm，再用圖丙的毫米刻度尺測其長度為_ cm。(2)為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻，除待測金屬絲外，實驗室還備有

18、的實驗器材如下：A電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約為15 k；量程15 V，內(nèi)阻約為75 k)B電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻約為1 ；量程3 A，內(nèi)阻約為0.2 )C滑動變阻器R1(03 ，2 A)D滑動變阻器R2(02000 ，0.1 A)E1.5 V的干電池兩節(jié)，內(nèi)阻不計F開關(guān)S，導(dǎo)線若干為了測多組實驗數(shù)據(jù)并使電阻絲的電壓能從零開始連續(xù)增大，則滑動變阻器應(yīng)選用_(填“R1”或“R2”)。(3)請在方框內(nèi)設(shè)計最合理的電路圖，并完成圖丁中的實物連線。12某同學(xué)測量一段長為L1 m的圓柱形金屬絲的電阻率。實驗過程如下：(1)螺旋測微器的構(gòu)造如圖甲所示。在測量金屬絲直徑時，先將金屬絲輕輕地夾在測砧與

19、測微螺桿之間，再旋動_(選填“A”“B”或“C”)，直到聽見“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時防止螺旋測微器的損壞。測量的結(jié)果如圖乙所示，則金屬絲的直徑d_ mm。(2)該同學(xué)先用歐姆表粗測金屬絲的電阻，將選擇開關(guān)調(diào)節(jié)到“1 ”，調(diào)節(jié)好歐姆表，測得金屬絲的電阻示數(shù)如圖丙所示，則金屬絲的電阻Rx_ 。(3)為了精確測量金屬絲的電阻值，實驗室提供的器材如下：A電流計G，滿偏電流3 mA，內(nèi)阻Rg150 B電流表A，量程為0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 C電阻箱R0(09999.9 )D滑動變阻器R1(最大阻值10 )E滑動變阻器R2(最大阻值100 )F電源E(電動勢4.5 V，內(nèi)阻很小)G開關(guān)S和若干導(dǎo)線把電流計G與電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表使用，最大測量電壓為4.5 V，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0_ ，請在圖丁所示的方框內(nèi)畫出測量電阻的實驗電路圖(要求待測電阻兩端電壓能從零開始。請在圖中標出所用器材的符號)。(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組電流計G和電流表A示數(shù)I1與I2，作出I1I2圖象(I1、I2的單位均為安培)，測得圖象的斜率為0.0052，則被測電阻的阻值Rx_ ，由此測得金屬絲的電阻率_ m。(取3.14，要使測量結(jié)果盡量準確。結(jié)果均保留三位有效數(shù)字