11-3-實驗2-金屬絲電阻率的測量(分層作業(yè))(人教版2019必修第三冊)(原卷版)

第3節(jié)實驗2金屬絲電阻率的測量1．（2022·安徽省舒城中學(xué)高二階段練習(xí)）某實驗小組測量某圓柱復(fù)合材料的電阻率。（1）該實驗小組分別用20分度的游標(biāo)卡尺、螺旋測微器測量其長度和直徑，某次測量結(jié)果如圖甲、乙所示。該圓柱復(fù)合材料的長度________cm，直徑________mm；（2）該實驗小組用如圖丙所示實驗電路測量其電阻值。（3）某次實驗時，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，若用表示該圓柱復(fù)合材料的電阻的測量值，則該測量值比真實值偏________（填“大”或“小”）。導(dǎo)致此誤差的原因是________；（4）用實驗過程中測量的物理量對應(yīng)的字母表示電阻率，則該圓柱復(fù)合材料電阻率的表達(dá)式為________。2．（2022·江西·南昌育山高級中學(xué)有限公司高二階段練習(xí)）某同學(xué)欲利用圖甲所示電路測量金屬絲的電阻率。實驗室可提供如下器材：A．待測金屬絲：阻值約為，額定電流約為；B．電池組：電動勢為，內(nèi)阻不計；C．電壓表：量程為，內(nèi)阻約為；D．電壓表：量程為，內(nèi)阻約為；E.電流表：量程為，內(nèi)阻約為；F.電流表：量程為，內(nèi)阻約為；G.滑動變阻器：調(diào)節(jié)范圍為；H.螺旋測微器，毫米刻度尺，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則螺旋測微器的示數(shù)為_________。（2）在盡可能減小測量誤差的情況下，電壓表應(yīng)選用_________（填“C”或“D”），電流表應(yīng)選用________（填“E”或“F”）。（3）若金屬絲的直徑為d，測得長為L的金屬絲的兩端電壓為U，金屬絲中通過的電流為I，則該金屬絲的電阻率_____________。3．（2022·山東·高青縣魯才高級中學(xué)高二階段練習(xí)）完成下列題目：（1）圖為用伏安法測量電阻的實驗器材實物圖，請先在下面框中畫出實驗的電路圖______，然后按照電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線把圖中實物連接成實驗電路______（要求使用圖中所有器材，其中電壓表選用0-3V的量程）。（2）用螺旋測微器測量某一物體厚度時，示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)為________mm。用游標(biāo)卡尺測量某些工件的外徑時，示數(shù)如圖乙所示，則讀數(shù)為________mm。4．（2022·廣東·石門高級中學(xué)高二階段練習(xí)）在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為___________mm（該值接近多次測量的平均值）；次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.60I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520（2）用伏安法測金屬絲的電阻（約為）。實驗所用器村為：電源（電壓，內(nèi)阻可忽略）、電流表（內(nèi)阻約）、電壓表（內(nèi)阻約）、滑動變阻器（，額定電流）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如上表：由上表數(shù)據(jù)可知，他們測量是采用下圖中的___________（選填“甲”或“乙”）圖；（3）如圖所示是測量的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)第（2）問所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞___________。5．在做《測定金屬的電阻率》的實驗中，若待測電阻絲的電阻約為，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，備有以下器材：A．電池組（、內(nèi)阻約）

B．電流表（，內(nèi)阻約）C．電流表（，內(nèi)阻約）

D．電壓表（，內(nèi)阻約）E．電壓表（，內(nèi)阻約）

F．滑動變阻器（，允許最大電流）G．滑動變阻器（，允許最大電流）

H.開關(guān)、導(dǎo)線（1）上述器材中應(yīng)選用的是___________。（只填寫字母代號）（2）圖甲是未完成的實物連線圖，圖中為待測導(dǎo)體右端接線柱，為電流表正極接線柱，為滑動變阻器左上端接線柱，為滑動變阻器左下端接線柱。則導(dǎo)線①應(yīng)連接___________（填“”或“”）。導(dǎo)線②應(yīng)連接___________（填“”或“”）；此時最終電阻的測量值___________（填“偏大”或“偏小”）。（3）該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)得到的伏安特性曲線如圖乙所示，圖中段向上彎曲的主要原因是___________。（4）某次用螺旋測微器測金屬絲直徑為，用游標(biāo)卡尺測金屬絲的長度為，電壓表和電流表的示數(shù)分別為、，寫出該金屬絲的電阻率的表達(dá)式___________（用、、、表示）。6．（2022·黑龍江·哈九中高二階段練習(xí)）某實驗小組為了測定圓柱型導(dǎo)體的電阻率，進(jìn)行了如下實驗：（1）分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器對圓柱型導(dǎo)體的直徑和長度進(jìn)行測量。結(jié)果如圖甲、乙所示，其讀數(shù)分別是______，______。（2）實驗小組采用伏安法進(jìn)行了電阻測量，如圖丙所示。讀取電壓表和電流表的示數(shù)分別為、，則計算電阻率的表達(dá)式為______。（結(jié)果用、、、表示），由這個實驗得到的測量結(jié)果______電阻的真實值。（選填“”、“”或“”）7．一根細(xì)長而均勻的金屬管線樣品，長L約60cm，電阻R大約10Ω，截面圖如圖甲所示。（1）用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為___________mm。（2）實驗室有如下器材：A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）B．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.02Ω）C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約5kΩ）D．滑動變阻器（1750Ω，0.3A）E．滑動變阻器（15Ω，3A）F．蓄電池（6V，內(nèi)阻很?。〨．開關(guān)一個，帶夾子的導(dǎo)線若干要進(jìn)一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選___________，滑動變阻器應(yīng)選___________。（只填代號字母）。（3）將如圖所示的實物電路補(bǔ)充完整。()（4）金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的截面積S，在前面實驗的基礎(chǔ)上，還需要測量的物理量是___________。計算中空部分截面積的表達(dá)式為S=___________。8．（2022·廣東·惠州一中高二期中）在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，某金屬絲的阻值約為，為精確測量其阻值，可供選擇的器材如下：A．電源：電動勢、內(nèi)阻很小B．電流表（量程，內(nèi)阻）C．電流表（量程，內(nèi)阻約為）D．電壓表（量程，內(nèi)阻約為）F．滑動變阻器（、額定電流）G．滑動變阻器（、額定電流）H．開關(guān)和若干根導(dǎo)線（1）用千分尺測得金屬絲直徑如題圖甲所示，則________mm；（2）為了測量的安全性與準(zhǔn)確性，應(yīng)選用的電流表________（填“B”或“C”）；（3）為了測量的方便性，滑動變阻器選________（填“F”或“G”），應(yīng)采用________（填“分壓式”或“限流式”）；（4）為了消除系統(tǒng)誤差，在“題圖乙”的虛線框中畫出電路圖________。（5）某次實驗中電流表讀數(shù)如圖所示，________A，若實驗中金屬絲的長為L，直徑為d，本實驗若測得電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，金屬絲電阻率的表達(dá)式為________（用題中所給字母表示）。1．（2009·廣東·高考真題）某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率．所用的器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器（千分尺）、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等．（1）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個小金屬夾，金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動．請根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計實驗電路，并連接電路實物圖___________（2）實驗的主要步驟如下：①正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)；②讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；③斷開開關(guān)，_________________，合上開關(guān)，重復(fù)②的操作．（3）該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了如圖的關(guān)系圖線，其斜率為________A-1·m-1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了______的電阻之和．（4）他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示．金屬絲的直徑是______．圖中圖線的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是________,其數(shù)值和單位為___________（保留三位有效數(shù)字）．2．（2009·江蘇·高考真題）有一根圓臺狀均勻質(zhì)合金棒如圖甲所示，某同學(xué)猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關(guān)．他進(jìn)行了如下實驗：（1）用游標(biāo)卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L．圖乙中游標(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有20個等分刻度）的讀數(shù)L=________cm.（2）測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示（相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出）．該合金棒的電阻約為幾個歐姆．圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是__________.（用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示）（3）改正電路后，通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72Ω.根據(jù)電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2=Rd·RD，由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=_______.（用ρ、L、d、D表述）3．（2019·江蘇·高考真題）某同學(xué)測量一段長度已知的電阻絲的電阻率．實驗操作如下：（1）螺旋測微器如題1圖所示．在測量電阻絲直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，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．（2）選擇電阻絲的_____（選填“同一”或“不同”）位置進(jìn)行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑．（3）2圖甲中Rx，為待測電阻絲．請用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動變阻器接入2圖乙實物電路中的正確位置____（4）為測量Rx，利用2圖甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1–I1關(guān)系圖象如圖圖所示．接著，將電壓表改接在a、b兩端，測得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U2–I2圖象．___（5）由此，可求得電阻絲的Rx=______Ω．根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率．4．（2011·天津·高考真題）某同學(xué)測量阻值約為25kΩ的電阻Rx，現(xiàn)備有下列器材：A．電流表（量程100μA，內(nèi)阻約2kΩ）；B．電流表（量程500μA，內(nèi)阻約300Ω）；C．電壓表（量程15V，內(nèi)阻約100kΩ）；D．電壓表（量程50V，內(nèi)阻約500kΩ）；E．直流電源（20V，允許最大電流1A）；F．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定功率1W）；G．電鍵和導(dǎo)線若干。電流表應(yīng)選_________。電壓表應(yīng)_________。(填字母代號)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實驗順利進(jìn)行，并使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：①___________________________________；②___________________________________。5．（2022·湖北·高考真題）某探究小組學(xué)習(xí)了多用電表的工作原理和使用方法后，為測量一種新型材料制成的圓柱形電阻的電阻率，進(jìn)行了如下實驗探究。（1）該小組用螺旋測微器測量該圓柱形電阻的直徑D，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為_____mm。再用游標(biāo)卡尺測得其長度L。（2）該小組用如圖乙所示的電路測量該圓柱形電阻Rx的阻值。圖中電流表量程為0.6A、內(nèi)阻為1.0Ω，定值電阻R0的阻值為20.0Ω，電阻箱R的最大阻值為999.9Ω。首先將S2置于位置1，閉合S1，多次改變電阻箱R的阻值，記下電流表的對應(yīng)讀數(shù)I，實驗數(shù)據(jù)見下表。R/ΩI/A/A-15.00.4142.4210.00.3522.8415.00.3083.2520.00.2723.6825.00.2444.1030.00.2224.50根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙中繪制出圖像。再將S2置于位置2，此時電流表讀數(shù)為0.400A。根據(jù)圖丙中的圖像可得_____Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。最后可由表達(dá)式____得到該材料的電阻率（用D、L、表示）。（3）該小組根據(jù)圖乙的電路和圖丙的圖像，還可以求得電源電動勢_________V，內(nèi)阻_______Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（4）持續(xù)使用后，電源電動勢降低、內(nèi)阻變大。若該小組再次將此圓柱形電阻連入此裝置，測得電路的電流，仍根據(jù)原來描繪的圖丙的圖像得到該電阻的測量值會_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。6．（2022·廣東·高考真題）彈性導(dǎo)電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件，某同學(xué)測量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系，實驗過程如下：（1）裝置安裝和電路連接；如圖（a）所示，導(dǎo)電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入如圖（b）所示的電路中。（2）導(dǎo)電繩拉伸后的長度L及其電阻Rx的測量①將導(dǎo)電繩拉伸后，用刻度尺測量并記錄A、B間的距離，即為導(dǎo)電繩拉伸后的長度L。②將滑動變阻器R的滑片滑到最右端。斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和I1