高考物理復習-測定金屬的電阻率

高考物理專題復習一一測定金屬的電阻率

1.2012年理綜山東卷

21.（2）在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下:

待測金屬絲：R,（阻值約4Q,額定電流約0.5A）；

電壓表：V（量程3V,內(nèi)阻約3kC）；

電流表：A、（量程0.6A,內(nèi)阻約0.2C）；

A2（量程3A,內(nèi)阻約0.05A）；

電源：々（電動勢3V,內(nèi)阻不計）

E2（電動勢12V,內(nèi)阻不計）

滑動變阻器：R（最大阻值約20C）

螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導線。

①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為mm。

②若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選、電源應選—（均填器材代

號），在虛線框中完成電路原理圖。

答：①1.773（1.771?1.775均正確）②￡,；電路圖如右。

解析：②因為待測金屬絲的額定電流為0.5A,所以流經(jīng)電流表的

電流最大值是0.5A,所以電流表選擇本實驗滑動變阻器采用

限流法，所以滑動變阻器與待測電阻絲串聯(lián)，如果選擇電動勢為12

12

V的電源，電路中的最小電阻為而C=24C,滑動變阻器必須全部

接入電路，不能得到多組數(shù)據(jù)，影響測量精度，所以電源選擇與。

2.2012年理綜廣東卷

34（1）某同學測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。

①分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖15（a）和圖15

56cm

|丨1山|丨|兒仙屮丨|山丨|

0510

（a）

圖15

（b）所示，長度為cm,直徑為mm。

②按圖15（c）連接電路后，實驗操作如下：

（a）將滑動變阻器叫的阻值置于最處（填“大”或“小”）；將S2撥向接點1,閉合S,.調(diào)節(jié)

叫，使電流表示數(shù)為G

（b）將電阻箱4的阻值調(diào)至最（填“大”或"小”）；將$2撥向接點2;保持與不變，調(diào)節(jié)勺，

使電流表示數(shù)仍為厶此時&阻值為1280C；

③由此可知，圓柱體的電阻為Q,

【答案】①5.015.315②大大1280c

【解析】②電學實驗的設(shè)計要遵循科學性原則、安全性原則和準確性原則。此電路中滑動變阻器

是以限流方式接入電路中的，故在（a）步驟中合上開關(guān)前應使其接入電路中的阻值為最大，以保

證電路安全。同理（b）步驟中亦將電阻箱叫的阻值調(diào)至最大。

,E

（a）步驟中，由閉合電路歐姆定律得/=----——其中R表示圓柱體的電阻

oR+R+R+r

?g

,E

（b）步驟中，仍由閉合電路歐姆定律得/=-~~-——

oR+R+R+r

2Ig

由等量代換可得R=%=1280C

3.2013年安徽卷

21.11.（6分）（1）在測定一根粗細均勻合金絲電阻

率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程

如圖所示，校零時的讀數(shù)為mm,合金絲的

直徑為mm。

（2）為了精確測量合金絲的電阻R,設(shè)計出如圖1所

X

示的實驗電路圖，按照該電路圖完成圖2中的實物電路連接。

答案：（1）0.0070.638（2）如圖示

解析：（1）校零時的讀數(shù)為0.007mm,合金絲的直

徑為測量時的讀數(shù)減去校零時的讀數(shù)，為

0.638mm。

（2）電池要通過開關(guān)接在滑動變阻器的下面兩個

接線柱上，合金絲的電阻R接在滑動變阻器的一上

X

一下兩個接線柱上。

4.2012年理綜北樂卷21.（18分）

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

50cmo

（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1所示，其讀數(shù)應為mm

（該值接近多次測量的平均值）。

解析：固定刻度讀數(shù)為0,可動刻度讀數(shù)為39.7,所測長度為0+39.7x0.01=0.397mm.（0.395?

0.399）o

⑵用伏安法測金屬絲的電阻用。實驗所用器材為：電池組（電動勢3V,內(nèi)阻約1。）、電流表

（內(nèi)阻約0.1C）、電壓表（內(nèi)阻約3kC）、滑動變阻器R（0?20C,額定電流2A）、開關(guān)、導線若

干。

某小組同學利用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)1234567

UN0.100.300.701.001.501.702.30

//A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們

測量R是采用圖2中的圖（選填“甲”或"乙”）。

X------------

解析：由記錄數(shù)據(jù)根據(jù)歐姆定律可知金屬絲的電阻R約5C。

X

R5“

則有—u.=——=50,比較R為小電阻應該采用外接法測量誤差小。

R0.1X

A

2.0

1.5

1.0

葉

4T

0.5，r

：

4t

，.

T/A

0

0.100.200.300.400.500.60

圖4

由（3）知是用伏安特性曲線來測量電阻的，就要求電壓電流從接近0開始調(diào)節(jié)，所以應該采用分

壓接法（甲）。

（3）圖3是測量K的實驗器材實物圖，圖屮已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片「置于變阻器

X

的一端。請根據(jù)（2）所選的電路圖，補充完成圖3中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓

表或電流表不至于被燒壞。

解析：注意連圖時連線起點和終點在接線柱上并且不能交叉，結(jié)合（2）可知應該連接成外接分壓

接法（甲）那么在連線時斷開開關(guān)且使R兩端的電壓為0。先連外接法（線1）再連分壓法（線2

X

和3）,此時滑片P必須置于變阻器的左端。

（4）這個小組的同學在坐標紙上建立U、/坐標系，如圖4所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的

4個坐標點。請在圖4中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U-/圖線。由圖線得到金

0.100.200.300.400.500.60

屬絲的阻值R=C（保留兩位有效數(shù)字）。

X----------------

解析：描繪出第2、4、6三個點后，可見第6次測量數(shù)據(jù)的坐標點誤差太大舍去，然后作出S/圖

線。其中第4次測量數(shù)據(jù)的坐標點在描繪出的U-/圖線上，有R=（H=4.5C（4.3?4.7）。

（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為（填選項前的符號）。

A.lxlO-2QmB.lxl0-3QmC.1x10-6c.mD.lx10-8c.m

,方IRS4.5x3.14x0.3972x10-6…“、

解析：根據(jù)電阻定律R=Pw有P=+=---------------------------------=4.5x10-6Q-估算

*SI0.5m.

出的金屬絲電阻率選C。

（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選

項是（有多個正確選項）。

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)，可以消除由測量儀器引起的系統(tǒng)誤差

D.用U-/圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差

解析：用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差；由于電流表和電壓

表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。答案CD。

5.2014年物理江蘇卷

10.（8分）某同學通過實驗測量一種合金的電阻率.

（1）用螺旋測微器測量合金絲的直徑.為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應先旋緊題10-1

圖所示的部件（選填"A”、"B”、"C”或“D”）。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑

為mm.

題10-1

題10-2

（2）題10-2圖所示是測量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標出.合上開關(guān)，將滑動

變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。

由此可以推斷：電路中（選填圖中表示接線柱的數(shù)字）之