統(tǒng)編魯科版高中必修第三冊(cè)《第6節(jié)科學(xué)測(cè)量：金屬絲的電阻率》課時(shí)練習(xí)題(2)-高中物理試題

課堂檢測(cè)·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.(多選)做“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)時(shí),除待測(cè)的金屬絲、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和足夠的導(dǎo)線外,還需要下列哪些實(shí)驗(yàn)器材()A.螺旋測(cè)微器 B.游標(biāo)卡尺C.米尺 D.直流電源【解析】選A、C、D。測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度用米尺,測(cè)量金屬絲的直徑用螺旋測(cè)微器,還需直流電源,故A、C、D正確。2.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l,用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻R。(1)請(qǐng)寫出測(cè)金屬絲電阻率的表達(dá)式:ρ=__________。(用上述測(cè)量的字母表示)

(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度和直徑時(shí),刻度尺和螺旋測(cè)微器的示數(shù)分別如圖所示,則金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值為l=__________cm,金屬絲直徑的測(cè)量值為d=__________mm。

【解析】(1)由R=ρlS及S=14πd2可得,ρ=(2)由于刻度尺的最小分度值是0.1cm,所以應(yīng)估讀到0.01cm,則金屬絲的長(zhǎng)度為l=36.50cm,金屬絲的直徑為d=0.5mm+36.5×0.01mm=0.865mm。答案:(1)π(2)36.50(36.48～36.52均可)0.865(0.863～0.867均可)3.圖中所示器材,為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I-U特性曲線的實(shí)驗(yàn)器材。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)驗(yàn)電路圖連接完整。(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前,圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于________。(選填“A端”“B端”或“AB中間”)

【解析】(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2.5V,所以電壓表選取0～3V量程,小燈泡電流較小,電流表選取0～0.6A的量程,因?yàn)闊襞莸碾妷汉碗娏餍鑿牧汩_(kāi)始測(cè)起,所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法,由于燈泡的電阻比較小,則電流表采取外接法,在連接實(shí)物圖時(shí)注意電表的極性。如圖。(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前,滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)到B端,使得測(cè)量電路中起始的電流、電壓為零,起保護(hù)作用。答案:(1)見(jiàn)解析圖(2)B端4.在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度如圖甲,示數(shù)L=________cm;用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙,示數(shù)D=________mm。

(2)用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻為R,則金屬電阻率的表達(dá)式ρ=________(用題中所給字母表示)。

【解析】(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知,其示數(shù):L=100mm+10×0.05mm=100.50mm=10.050cm;由圖示螺旋測(cè)微器可知,其示數(shù):D=0mm+39.8×0.01mm=0.398mm;(2)由電阻定律可得:R=ρLS=ρLπ(D2答案:(1)10.0500.398(2)π5.(1)在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根銅絲的直徑d,螺旋測(cè)微器的測(cè)量精度為_(kāi)_______mm;其中一次測(cè)量結(jié)果如圖所示,讀數(shù)為d=________cm。

(2)為了提高電阻率的測(cè)量精度,以下措施不必要的是________。

A.金屬絲長(zhǎng)度應(yīng)為有效長(zhǎng)度,即接入測(cè)量電路時(shí)兩端的接觸點(diǎn)之間的長(zhǎng)度B.長(zhǎng)度用米尺測(cè)量三次,求平均值C.滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法D.測(cè)量直徑時(shí),應(yīng)在不同部位測(cè)三次求平均值【解析】(1)螺旋測(cè)微器的精度為0.01mm,主尺讀數(shù)為10mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為29.5×0.01mm,所以讀數(shù)為10mm+29.5×0.01mm=1.0295cm。(2)測(cè)量電阻時(shí),只需要測(cè)量三次,所以滑動(dòng)變阻器不需要采用分壓接法。答案:(1)0.011.0295(1.0294～1.0297)(2)C6.利用螺旋測(cè)微器、米尺和如圖所示的器材(其中電流表的內(nèi)阻為1Ω,電壓表的內(nèi)阻為5kΩ)測(cè)量一根粗細(xì)均勻的阻值約為5Ω的金屬絲的電阻率。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的器材連接成實(shí)物電路,要求連線盡量避免交叉,電流表、電壓表應(yīng)該選擇合適的量程(已知電源的電壓為6V,滑動(dòng)變阻器的阻值為0～20Ω)。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑和用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度示數(shù)如圖乙所示,電流表、電壓表的讀數(shù)如圖丙所示。由圖可以讀出金屬絲兩端的電壓U=________,流過(guò)金屬絲的電流強(qiáng)度I=________,金屬絲的長(zhǎng)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(dòng)變阻器的總電阻要小,因此采用限流式接法,為了保證滑動(dòng)變阻器起限流作用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該連接“A(B)、C”或“A(B)、D”幾個(gè)接線柱;由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3V,所以讀數(shù)是2.20V;電流表的量程是0.6A,所以讀數(shù)是0.44A;由于螺旋測(cè)微器的半毫米刻度線已經(jīng)露出,因此讀數(shù)是1.850×10-3m;米尺的讀數(shù)是40.50cm-10.00