2025版新教材高考物理全程一輪總復習課時分層作業(yè)38測定金屬絲的電阻率

課時分層作業(yè)(三十八)測定金屬絲的電阻率基礎強化練1．[2024·全國甲卷]某同學要測量微安表內阻，可利用的試驗器材有：電源E(電動勢1.5V，內阻很小)，電流表(量程10mA，內阻約10Ω)，微安表(量程100μA，內阻Rg待測，約1kΩ)，滑動變阻器R(最大阻值10Ω)，定值電阻R0(阻值10Ω)，開關S，導線若干．(1)將圖中所示的器材符號連線，畫出試驗電路原理圖；(2)某次測量中，微安表的示數(shù)為90.0μA，電流表的示數(shù)為9.00mA，由此計算出微安表內阻Rg＝________Ω.2．[2024·浙江卷1月]小明同學依據(jù)圖1(表示一節(jié)干電池)的電路連接器材來“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”．試驗時多次變更合金絲甲接入電路的長度l、調整滑動變阻器的阻值，使電流表的讀數(shù)I達到某一相同值時記錄電壓表的示數(shù)U，從而得到多個eq\f(U,I)的值，作出eq\f(U,I)-l圖像，如圖2中圖線a所示．(1)在試驗中運用的是________(選填“0～20Ω”或“0～200Ω”)的滑動變阻器．(2)在某次測量時，電壓表的指針位置如圖3所示，則讀數(shù)U＝________V.(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0×10－8m2，則合金絲甲的電阻率為________Ω·m(結果保留2位有效數(shù)字).(4)圖2中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后采納同樣的方法獲得的eq\f(U,I)-l圖像，由圖可知合金絲甲的橫截面積________(選填“大于”“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積．實力提升練3．[2024·江蘇常州八校聯(lián)考]某同學要測量一新材料制成的勻稱圓柱體的電阻率ρ，須要測量圓柱體的尺寸和電阻．(1)用螺旋測微器測量其直徑如圖甲所示，可知其直徑為________mm.(2)先用多用電表粗測其阻值：該同學選擇“×10”倍率擋，用正確的操作步驟測量時，發(fā)覺指針偏轉角度太大．為了較精確地進行測量，應當選擇________(選填“×1k”“×100”或“×1”)倍率擋，并重新歐姆調零，正確操作并讀數(shù)，此時刻度盤上的指針位置如圖乙所示，測量值為________Ω.(3)某同學再用圖丙所示電路測量其電阻值，V1、V2是規(guī)格相同的兩個電壓表，內阻無窮大；R0為定值電阻．①用筆畫線代替導線，在圖丁中補全實物連線．②試驗室有三種規(guī)格的定值電阻，阻值分別為2Ω、20Ω、200Ω，R0應選擇阻值為________Ω的定值電阻．③V1、V2兩電壓表讀數(shù)分別為U1、U2，則元件D的阻值表達式為________(用已知物理量的字母表示).④若電壓表內阻不是無窮大，元件D電阻的測量值________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值．4．一同學探究阻值約為550Ω的待測電阻Rx在0～5mA范圍內的伏安特性．可用器材有：電壓表(量程為3V，內阻很大)，電流表(量程為1mA，內阻為300Ω)，電源E(電動勢約為4V，內阻不計)，滑動變阻器R(最大阻值可選10Ω或1.5kΩ)，定值電阻R0(阻值可選75Ω或150Ω)，開關S，導線若干．(1)要求通過Rx的電流可在0～5mA范圍內連續(xù)可調，將圖(a)所示的器材符號連線，畫出試驗電路的原理圖；(2)試驗時，圖(a)中的R應選最大阻值為________(填“10Ω”或“1.5kΩ”)的滑動變阻器，R0應選阻值為________(填“75Ω”或“150Ω”)的定值電阻；(3)測量多組數(shù)據(jù)可得Rx的伏安特性曲線．若在某次測量中，電壓表、電流表的示數(shù)分別如圖(b)和圖(c)所示，則此時Rx兩端的電壓為________V，流過Rx的電流為________mA，此組數(shù)據(jù)得到的Rx的阻值為________Ω(保留3位有效數(shù)字).課時分層作業(yè)（三十八）1．解析：流過電阻R0的電流I0＝I－Ig＝9mA－0.09mA＝8.91mA，由歐姆定律可知，Rg＝eq\f(I0R0,Ig)＝eq\f(8.91×10,0.09)Ω＝990Ω.答案：（1）如圖所示（2）9902．解析：（1）依據(jù)題意，試驗過程中要保證電流表示數(shù)不變，由圖2可知合金絲甲的總電阻不到10Ω，為便利調整，應選擇0～20Ω的滑動變阻器．（2）電源為1節(jié)干電池，所以電壓表量程為0～3V，故讀數(shù)為1.32V.（3）依據(jù)歐姆定律可得eq\f(U,I)＝R＋RA＝eq\f(ρ,S)l＋RA，可知圖線的斜率k＝eq\f(ρ,S)，圖中a圖線的斜率為ka＝eq\f(7.4－4.0,0.44－0.20)≈14.17Ω·m－1，則ρa＝kaSa＝14.17×7.0×10－8Ω·m＝9.9×10－7Ω·m.（4）假設是兩個一樣的合金絲甲并聯(lián)，并聯(lián)之后斜率為k′a＝eq\f(1,2)ka≈7Ω·m－1，但事實上另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與甲并聯(lián)之后斜率為kb＝3.75Ω·m－1，說明并聯(lián)后的總電阻更小，則合金絲乙的橫截面積更大．答案：（1）0～20Ω（2）1.32（1.31～1.34均可）（3）9.9×10－7（9.8×10－7～1.0×10－6均可）（4）小于3．解析：（1）由圖甲可知，螺旋測微器讀數(shù)為3mm＋20.5×0.01mm＝3.205mm.（2）多用電表歐姆擋指針偏轉角度太大，說明所選倍率擋過大，故應換較小的“×1”倍率擋，再進行測量．由圖乙可知，測量值為15.0Ω.（3）①依據(jù)電路圖．連接實物圖如圖所示．②V1、V2是規(guī)格相同的兩個電壓表，試驗中應限制兩電壓表示數(shù)不超量程，也不易過大或過小，為便利操作和減小誤差，應限制兩電壓表示數(shù)相近，則元件D和R0阻值應盡量相近，故R0應選擇阻值為20Ω的定值電阻．③依據(jù)串、并聯(lián)特點可知，eq\f(U1,RD)＝eq\f(U2,R0)，解得RD＝eq\f(U1,U2)R0.④本試驗中通過元件D和電壓表V1的總電流等于通過定值電阻和電壓表V2的總電流，因為兩電壓表阻值相同，定值電阻略大于元件D的阻值，依據(jù)并聯(lián)分流原則，可知通過元件D的電流略大于通過定值電阻的電流，故由eq\f(U2,R0)所得的通過元件D的電流值偏小，又所測元件D兩端的電壓為真實值，依據(jù)歐姆定律可知，元件D的測量值大于真實值．答案：（1）3.205（3.204～3.206均可）（2）×115.0（3）①見解析圖②20③eq\f(U1,U2)R0④大于4．解析：（1）要求通過Rx的電流可在0～5mA范圍內連續(xù)可調，則應用滑動變阻器的分壓式接法，電流表的量程為1mA，需測到5mA，則要對電流表改裝，與其并聯(lián)一個電阻R0，電壓表的內阻很大，則電流表采納外接法．（2）滑動變阻器采納分壓式接法，R應選最大阻值較小的滑動變阻器；電流表量程1mA改裝為量程5mA，則R0＝eq\f(U,I)＝eq\f(1mA×300Ω,5mA－1mA)＝75Ω，故R0應選阻值為75Ω的定值電阻．（3）電壓表的分度值為