第46講測(cè)定金屬絲的電阻率（練習(xí)）（原卷版）

第46講測(cè)定金屬絲的電阻率（模擬精練+真題演練）1．（2023·天津河西·天津市新華中學(xué)統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中：

（1）測(cè)量一段電阻約為幾歐姆金屬絲的電阻時(shí)所用器材和部分電路連線如圖1所示，若電流表內(nèi)阻約為幾十歐姆，量程為00．6A或03A，電壓表內(nèi)阻約為幾千歐姆，量程為03V或015V，用筆畫代替導(dǎo)線完成電路連線。（2）合上開關(guān)之前，圖1中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于最（選填“左”或“右”）端。（3）連好電路之后，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、I數(shù)據(jù)計(jì)算電阻，然后求電阻平均值，乙同學(xué)通過UI圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是。（選填“甲”或“乙”）（4）兩同學(xué)進(jìn)一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)為I，改變L，重復(fù)上述步驟，獲得多組I、L數(shù)據(jù)，作出圖像如圖3所示。若要把該表頭G改裝成量程為6mA的電流表，需要把長為m的鎳鉻絲并聯(lián)在表頭G兩端。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

2．（2022·浙江紹興·統(tǒng)考一模）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定如圖所示的電阻圈中合金絲的電阻率。

（1）所用實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源、電流表（，內(nèi)阻約）、電壓表（，內(nèi)阻約）、滑動(dòng)變阻器（，）。某次測(cè)量時(shí)電壓表示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為。（2）該同學(xué)進(jìn)行正確的電路連接，將測(cè)量數(shù)據(jù)描在如下圖所示的坐標(biāo)中，則電阻圈的電阻為（保留兩位有效數(shù)字）。由測(cè)量數(shù)據(jù)可知，該同學(xué)所用電路中滑動(dòng)變阻器的連接方式為（填“分壓式”或“限流式”）。

（3）實(shí)驗(yàn)再測(cè)量繞線軸的直徑，合金絲的直徑，合金絲的匝數(shù)匝，結(jié)合上述電阻圈的阻值，可計(jì)算合金絲的電阻率（保留兩位有效數(shù)字）。（4）由于電表內(nèi)阻的影響，用伏安法測(cè)定電阻存在著一定的系統(tǒng)誤差，利用如上圖所示的橋式伏安法可以進(jìn)一步減小系統(tǒng)誤差。實(shí)驗(yàn)過程：先閉合，調(diào)節(jié)滑片處于合適位置，再閉合，調(diào)節(jié)、，使流過檢流計(jì)的電流為零時(shí)，記錄兩電表的數(shù)據(jù)，計(jì)算求得電阻的阻值。請(qǐng)解釋此方法能減小系統(tǒng)誤差的原因：。3．（2023·江蘇鹽城·鹽城市伍佑中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）在“測(cè)量金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選擇一根粗細(xì)均勻、阻值約為的電阻絲進(jìn)行測(cè)量。（1）先測(cè)量電阻絲的長度，再用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑，結(jié)果如圖1所示為。

（2）現(xiàn)有電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列器材：A．電流表（量程，內(nèi)阻約）B．電壓表（量程，內(nèi)阻約）C．滑動(dòng)變阻器（，額定電流）D．滑動(dòng)變阻器（，額定電流）為減小誤差，且電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填器材前的字母）。（3）補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線。

（4）上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是。A．多次測(cè)量金屬絲直徑并求平均值可以減小系統(tǒng)誤差B．用電壓—電流圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差C．電壓表分流會(huì)導(dǎo)致電阻測(cè)量值偏小D．電流表分壓會(huì)導(dǎo)致電阻測(cè)量值偏大（4）電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，常用單位是（。電導(dǎo)率是反映水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。某種飲用水的電導(dǎo)率約為。將該飲用水灌入一個(gè)高約、容積約的薄壁塑料瓶（如圖3所示），瓶的兩端用兩個(gè)略小于瓶底面積的固定金屬圓片電極密封。使說明采用圖2中的實(shí)驗(yàn)器材能否較為精確地測(cè)量該飲用水的電導(dǎo)率。。

4．（2023·廣東廣州·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）取下無人機(jī)的一塊電池，并拆下“熱得快”中的一段粗細(xì)均勻的電熱絲，小李和同學(xué)們想測(cè)量電熱絲的電阻率：（1）圖（a）中，E是無人機(jī)的電池，MN是他們從“熱得快”中拆下的一段粗細(xì)均勻的電熱絲，選擇適當(dāng)?shù)碾姳砹砍毯?，他們發(fā)現(xiàn)大范圍移動(dòng)滑片P，電壓表的示數(shù)變化卻不明顯。為解決這一問題，他們?cè)谟懻摵髮⒌亩ㄖ惦娮杞尤腚娐分?，那么，選擇圖（b）中的電路（選填“甲”“乙”或“丙”）可解決這一問題。

（2）他們用改進(jìn)后的電路進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，同時(shí)記錄電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I及對(duì)應(yīng)的PN的長度x，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)123453.092.922.662.231.800.100.120.150.200.2530.924.317.711.27.241.831.922.012.36.3（3）根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖（c）中補(bǔ)全數(shù)據(jù)點(diǎn)繪出MN的圖像。

（4）已知MN橫截面積為，可求得MN材料的電阻率（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。（5）測(cè)量MN的電阻率時(shí)，電流表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量（選填“有“或“沒有”）影響。（6）根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，是否可以求出無人機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？若“可以求”請(qǐng)簡述數(shù)據(jù)處理方法（不需要計(jì)算具體結(jié)果），若“不能求”請(qǐng)簡述理由。5．（2023·廣東茂名·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）（1）如圖所示為一中空直導(dǎo)體的橫截面，某探究小組為測(cè)出該導(dǎo)體材料的電阻率，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用刻度尺測(cè)量導(dǎo)體總長度，如圖乙所示，則m。②在量筒中倒入一定體積的水，讀出其體積，將該長直導(dǎo)體豎直插入量筒中，讀出水面所在刻度對(duì)應(yīng)的體積為，并測(cè)出在水中的導(dǎo)體長度H，則其橫截面積S=（用測(cè)量所得物理量表示）。③按電路圖連接好電路。④將鱷魚夾a夾在待測(cè)導(dǎo)體的最左端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，讓電流表滿偏，記下此時(shí)電阻箱阻值。⑤將鱷魚夾a夾在導(dǎo)體的中間某位置，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表仍然滿偏，記下電阻箱讀數(shù)及此時(shí)的導(dǎo)體接入電路的有效長度L，則此時(shí)待測(cè)導(dǎo)體接入電路的有效電阻為（用測(cè)量所得物理量表示）。⑥則該導(dǎo)體的電阻率ρ＝（用測(cè)量所得物理量表示）。（2）該探究小組繼續(xù)用圖丙所示電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，同學(xué)們將鱷魚夾a保持夾在最右端，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記下相應(yīng)的電阻箱讀數(shù)及電流表（電流表可視為理想電表）的示數(shù)，畫出電阻箱阻值R和電流倒數(shù)的關(guān)系圖像如下圖所示，橫軸截距為a，縱軸截距為b，則電池的電動(dòng)勢(shì)E=，內(nèi)阻r=（用已知量和測(cè)量所得物理量表示）。6．（2023·安徽合肥·模擬預(yù)測(cè)）為了測(cè)量某種圓柱形材料的電阻率，一同學(xué)利用以下器材設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，已知該圓柱形材料電阻約為150ΩA．電阻箱R（0~999.9Ω）B．量程為30mA、內(nèi)阻為50Ω的電流表C．量程為30mA、內(nèi)阻約為50Ω的電流表D．最大阻值為300Ω、最大允許電流為0.5A的滑動(dòng)變阻器E.電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻未知的直流電源F.開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)S；②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器和電阻箱R，使示數(shù)為，記下此時(shí)電阻箱阻值R和示數(shù)；③重復(fù)步驟2，且保持示數(shù)不變，測(cè)量多組R和值；④將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)處理后，最后作出了如圖丁所示的圖像。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)出圓柱形材料電阻的直徑如圖乙所示，該讀數(shù)為mm；用游標(biāo)卡尺測(cè)出其長度如圖丙所示，該讀數(shù)為cm。（2）電流表選擇（填寫器材前字母代號(hào)）；（3）由丁圖數(shù)據(jù)可得序號(hào)為C的電流表內(nèi)阻為Ω；（4）該材料的電阻率為（保留2位有效數(shù)字）。7．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考三模）某小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，用來研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系。圖中為開關(guān)，為單刀雙擲開關(guān)，為待測(cè)稀鹽水溶液液柱。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合之前應(yīng)將的滑片P置于（填“C”或“D”）端。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合，置于位置1，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭P的位置，電流表示數(shù)有明顯變化，電壓表沒有示數(shù)；再將置于位置2，情況相同。經(jīng)檢查，電路中所有元件完好，則導(dǎo)線中出現(xiàn)斷路故障的是導(dǎo)線。（3）修復(fù)故障后，用電流表內(nèi)接法測(cè)量的阻值時(shí)應(yīng)該將置于位置（填“1”或“2”）。（4）用電流表內(nèi)、外接法得到的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖乙所示（不計(jì)由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化）。某次用電流表內(nèi)接法測(cè)得的阻值為，的橫截面積為，長度為，則其電阻率為，由圖乙中對(duì)應(yīng)曲線（填“A”或“B”）可得此時(shí)溶液濃度約為%。8．（2023·四川成都·成都七中?？寄M預(yù)測(cè)）實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量一段金屬絲（電阻約為）的電阻率。本次實(shí)驗(yàn)提供的器材，如下：電流表A：量程1mA，內(nèi)阻；電池組E：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)；電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約為5KΩ；定值電阻：阻值為0.1Ω；滑動(dòng)變阻器：最大阻值10Ω，額定電流為2A；滑動(dòng)變阻器：最大阻值1000Ω，額定電流為2A；開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。(1)小組同學(xué)某次用10分度游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬絲的長度時(shí)，不小心使部分刻度被污跡遮住了，如圖所示，則該次測(cè)量的讀數(shù)為cm。(2)小組同學(xué)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí)，使電壓表示數(shù)能夠從零開始連續(xù)變化并盡可能減少誤差，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用（選填“”、“”），根據(jù)提供的器材在答題紙方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖，并在電路圖中標(biāo)出所選器材的符號(hào)；9．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）采用圖1所示的電路圖來測(cè)量金屬絲的電阻率。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在（填“M”或“N”）端。（2）按照?qǐng)D1連接實(shí)物圖，如圖2所示。閉合開關(guān)前檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò)，該導(dǎo)線為（填“a”“b”或“c”）。若閉合開關(guān)，該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來的問題有。

10．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導(dǎo)電的噴涂油漆?，F(xiàn)有一根用導(dǎo)電漆制成的截面為正方形的細(xì)長樣品（固態(tài)），某同學(xué)欲測(cè)量其電阻率，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．測(cè)得樣品截面的邊長a=0.20cm；b．將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動(dòng)；c．將丙調(diào)節(jié)至某位置，測(cè)量丙和某探針之間的距離L；d．閉合