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文檔簡介

第10講:實驗:導體電阻率的測量

【考點梳理】

考點一:游標卡尺和螺旋測微器的讀數

考點二:金屬絲電阻率的測量實驗

考點三:雙安測量電阻

考點四:雙伏測量電阻

考點五:用電阻箱代替電阻測量實驗

【知識梳理】

知識點一、游標卡尺的原理和讀數

1.構造:主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺.(如圖所示)

2.用途:測量厚度、長度、深度、內徑、外徑.

3.原理:利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成.

不管游標尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm.常見的游標尺

上小等分刻度有10個、20個、50個的,其規(guī)格見下表:

刻度格數(分度)刻度總長度1mm與每小格的差值精確度(可精確到)

109mm0.1mm0.1mm

2019mm0.05mm0.05mm

5049mm0.02mm0.02mm

4.讀數

若用x表示由主尺上讀出的整毫米數,K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數,則記錄結果表

達為(x+KX精確度)mm.

知識點二、螺旋測微器

1.構造

如圖所示,它的測砧/和固定刻度3固定在尺架C上,可動刻度£、旋鈕。和微調旋鈕。'是與測微螺桿尸連在

一起的,并通過精密螺紋套在8上.

2.原理

精密螺紋的螺距是0.5mm,即旋鈕。每轉一周,測微螺桿尸前進或后退0.5mm,可動刻度分成50等份,因此每

旋轉一格,對應測微螺桿F前進或后退0.01mm.0.01mm即為螺旋測微器的精確度.

3.使用方法

當/與歹并攏時,可動刻度£的零點恰好跟固定刻度3的零點重合,逆時針旋轉旋鈕。,將測微螺桿尸旋出,把

被測物體放入/、尸之間的夾縫中,再順時針旋轉旋鈕。,尸快要接觸被測物時,要停止使用旋鈕。,改用微調旋

鈕。',直到聽到“喀喀”聲.

4.讀數方法

£=固定刻度示數+可動刻度示數(估讀一位)X分度值.

注意事項:

(1)讀數時要準確到0.01mm,估讀到0.001mm,測量結果若用毫米做單位,則小數點后面必須保留三位.

(2)讀數時,要注意固定刻度上半毫米刻度線是否露出.

知識點三:金屬絲電阻率的測量

1.實驗原理

(1)把金屬絲接入電路中,用伏安法測金屬絲的電阻R(R=,.電路原理圖如圖1所示.

(2)用毫米刻度尺測出金屬絲的有效長度/,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑力算出橫截面積S(S=().

(3)由電阻定律尺=/>/,得。=迨=崢=",求出電阻率.

SI4/4〃

2.實驗器材

螺旋測微器或游標卡尺、毫米刻度尺、電壓表、電流表、開關及導線、待測金屬絲、電池、滑動變阻器.

3.實驗步驟

(1)測直徑:用螺旋測微器在待測金屬絲上三個不同位置各測一次直徑,并記錄.

⑵連電路:按如圖1所示的電路圖連接實驗電路.

(3)測長度:用毫米刻度尺測量接入電路中的待測金屬絲的有效長度,重復測量3次,并記錄.

(4)求電阻:把滑動變阻器的滑動觸頭調節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經檢查確認無誤后,閉合開關

S.改變滑動變阻器滑動觸頭的位置,讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數/和。的值,記入表格內,斷開開關S.

(5)拆除實驗電路,整理好實驗器材.

4.數據處理

電阻R的數值可用以下兩種方法確定:

(1)計算法:利用每次測量的。、/值分別計算出電阻,再求出電阻的平均值作為測量結果.

⑵圖像法:可建立U—/坐標系,將測量的。、/值描點作出圖像,利用圖像的斜率來求出電阻值R.

【題型歸納】

題型一:游標卡尺和螺旋測微器的讀數

1.(24-25高二上?全國)下圖中50分度游標卡尺和螺旋測微器的讀數分別為nun和mm。

01234

1m

01234567

2.(23-24高二下?黑龍江哈爾濱?期末)在做《測定金屬絲的電阻率》的實驗時

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑。如圖所示,由圖讀出金屬絲的直徑是mmo

(2)游標卡尺的讀數:主尺最小分度是1mm,則圖中的游標是20分度,則讀數為mm;

3

20

3.(23-24高二上?河南許昌?期末)如圖所示,甲圖中游標卡尺(游標卡尺規(guī)格為20分度)的讀數為mm,

乙圖中螺旋測微器的讀數為mmo

20

111213

III』」「」」」」」I」口口J,l,1,1Lt15

「「I?「II】1pIi111「10

01020

甲乙

題型二:金屬絲電阻率的測量實驗

4.(24-25高二上?全國?課后作業(yè))現有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率,現用伏安法測量圓柱體兩端

之間的電阻,用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑,用游標卡尺測量該圓柱體的長度,螺旋測微器和游標卡尺的示數

如圖甲和圖乙所示。

01020

(1)由甲、乙兩圖讀得圓柱體的直徑為_______mm,長度為cm。

(2)選擇合適的實驗器材,實驗電路圖如圖丙所示,按照電路圖正確連接實物圖。在實驗電路圖中,閉合開關前,滑

動變阻器的滑片應置于端(填“?!被?b”)。

(3)若流經圓柱體的電流為/,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長度分別用。4表示,則用。,以/,U表

5.(23-24高二上?安徽六安?期末)我校高二年級的一名同學家里正在裝修新房,該同學撿到了一根金屬絲,想要用

所學知識測出其電阻率,他利用學校實驗室的器材進行了以下的操作:

(1)首先使用多用電表的歐姆擋粗測該段金屬絲的電阻《,操作步驟如下:

A.旋轉選擇開關使其尖端對準歐姆擋“xl”

B.將兩表筆短接,調節(jié)歐姆調零旋鈕使指針對準歐姆擋的零刻度,斷開兩表筆

c.將兩表筆分別與被測電阻的兩端接觸,讀出此的值,斷開兩表筆

D.旋轉選擇開關使其尖端對準“OFF”檔,并拔出兩表筆

①測量中表針指示如圖甲所示,則歐姆表的讀數為Qo

^^20

^-15

②用多用電表歐姆擋測量定值電阻時,下列說法正確的是

A.測量時如果指針偏角度轉過大,應更換倍率較小的擋位,重新調零后測量

B.測量時如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔,則會影響測量結果

C.測量電路中的某個電阻時,應該把該電阻與電路斷開

D.更換不同倍率后可以直接進行測量

(2)使用螺旋測微器測量金屬絲不同位置處的直徑,某次測量結果如圖乙所示,則其直徑為"=mm。用

毫米刻度尺測出金屬絲的長度L為68.00cm。

(3)為了精確測量這段金屬絲電阻,該同學設計如圖丙所示的電路,測出多組電流、電壓數值,畫出伏安特性/-。

圖線如圖丁所示,則其電阻&=。(結果保留一位小數)。用此電路測量的電阻值_________(選填“大

于”“等于”或“小于”)真實值。

(4)結合(2)(3)問中測得的數值計算該金屬絲材料的電阻率為。=dm。(結果保留三位有效數字)

6.(23-24高二上?湖南岳陽?期末)某同學用電流表和電壓表測量阻值約為5c電阻絲的電阻率。

(1)除電源(電動勢3.0V,內阻不計)、電壓表(量程0~3V,內阻約為3k。)、開關、導線若干外,還提供如下

實驗器材:

A.電流表(量程0~0.6A,內阻為2.0。)

B.電流表(量程0~3.0A,內阻為0.2。)

C.滑動變阻器4(最大阻值20。,額定電流2A)

D.滑動變阻器與(最大阻值1k。,額定電流0.5A)

為了調節(jié)方便、測量準確,實驗中電流表應選用,滑動變阻器應選用(選填實驗器材前對應的字母)。

(2)用伏安法測金屬絲的電阻號,為減小實驗誤差,圖(選填“甲”或“乙”)。

甲乙

圖1

(3)該同學測量金屬絲兩端的電壓。和通過金屬絲的電流/,得到多組數據,并在坐標圖上標出,如圖2所示。請

作出該金屬絲的U-/圖線,根據圖線得出該金屬絲電阻凡=。(結果保留3位有效數字)。

(4)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50cm,直徑約

為0.400mm。根據以上數據可以估算出金屬絲的電阻率約為(填選項前的符號)。

A.1.0x102QmB.1.0xl0-3QmC.1.0,10-6W>foD.1.0xl0-8Qm

題型三:雙安測量電阻

7.(23-24高二上?湖北武漢?期末)某實驗小組用如圖所示的電路來測量一個阻值約為20。的電阻尺的阻值,已知

電流表Ai的量程為50mA,內阻R”約為40Q,定值電阻&=20。。

(1)現有下列四種量程的電流表,則電流表A2選用的量程最合適的()

A.0~400mAB.0~300mAC.0~200mAD.0~100mA

(2)實驗時,將滑動變阻器的滑片移到最(填“左”或“右”)端,將開關S2合向1,S3合向3,再閉合

開關S1,調節(jié)滑動變阻器的滑片,使兩電流表的指針偏轉較大,記錄電流表人1,人2的示數//、/2,多次測量得到}=占,

用總表示各電阻的關系(用題目中的字母表示);斷開S1,將開關S2合向2,S3合向4,再閉合開

關Si,記錄電流表Ai,A2的示數"、",求出?=期則被測電阻的阻值心=(用心、&、R?表示)。

(3)該實驗方法(填“能”或“不能”)測出電流表Ai內阻的準確值。

8.(23-24高二上?陜西西安?期末)實驗室有一靈敏電流計G的量程為1mA,內阻未知,現要精確測量G的內阻。

實驗室中可供選擇的器材有:

待測靈敏電流計G

多用電表

電流表A1(量程為3mA,內阻約為2000)

電流表A2(量程為0.6A,內阻約為0.1。)

定值電阻K(阻值為10。)

定值電阻與(阻值為600)

滑動變阻器區(qū),(最大電阻20。,額定電流1.5A)

直流電源(電動勢1.5V,內阻0.5。)

開關、導線若干

(1)先用多用電表粗測G的內阻。正確的操作中應該使多用電表的紅表筆接靈敏電流計G的(填“正”或

“負”)接線柱,黑表筆接另一個接線柱。

(2)步驟(1)中粗測G的內阻為100。,為了精確測量G的內阻,實驗小組的同學選擇了如圖所示的電路,電表A

應選擇(填“AJ,或“A?”),定值電阻4應選擇(填“A”或“尺2”)。

(3)按照上述設計的電路進行實驗,測得電表G的示數為乙,電表A的示數為右,則電流計G的內阻的表達式為々=

(用“人、1小鳥”等符號表達)。

9.(23-24高二上?河南焦作?階段練習)某實驗小組利用如圖1所示的電路圖測定兩電流表的內阻,可供選用的儀器

有:

A.內阻約2。的待測電流表A:A2,量程0~0.3A

B.定值電阻居=1000。

C.定值電阻凡=20。

D.滑動變阻器6(最大阻值為1k。)

E.滑動變阻器&(最大阻值為40。)

F.電源£,電動勢E=6V,內阻忽略不計

(1)為了準確測量兩電流表的內阻,定值電阻應選;滑動變阻器應選(均填儀器前的字

母代號);

(2)閉合前,將滑動變阻器的滑片調到阻值最大處,再將單刀雙擲開關撥到6,調節(jié)滑動變阻器使得A1和A?有

明顯的讀數,分別為小4;再將單刀雙擲開關撥到“,調節(jié)滑動變阻器,使得Ai和A2有明顯的讀數,分別為/r4,

則電流表A1的內阻為;A2的內阻為(用人、/2、心、,和凡表示)。

題型四:雙伏測量電阻

10.(23-24高二上?山東濟南?期末)某同學采用如圖所示電路測量定值電阻的阻值,實驗器材如下:

電壓表V(量程0~3V,內阻4=3.0kQ)

電壓表V?(量程0~5V,內阻〃約為5.0kQ)

滑動變阻器&

待測定值電阻尺

電源E(電動勢6.0V,內阻不計)

開關和導線若干

回答下列問題:

r―@--------

(1)閉合開關前,將滑動變阻器滑片置于(選填“左端”“中間”或“右端”)。

(2)在此電路圖中,A為電壓表(選填或"V?”)。

(3)調節(jié)滑動變阻器,兩電壓表Y、V2讀數分別為以、U2,根據實驗電路圖,可得凡=(用5、仇和外

表示)。

(4)若電壓表V實際電阻小于3.0k。,則4的測量值與真實值相比(選填“偏大”“偏小”或“相等”)。

11.(23-24高二上?廣西南寧?期末)某研究小組要測量電壓表V的內阻斗,要求方法簡捷,有盡可能高的測量精度,

并能測得多組數據,現提供如下器材:

A.電壓表(Vj:量程3V,內阻外待測(約2000。)

B.電壓表(V?):量程6V,內阻々=40000

C.電流表(AJ:量程0.6A,內阻々=0.05。

D.滑動變阻器(4):總電阻約50。

E.電源(E):電動勢15V,內阻很小

F.電鍵(S)、導線若干

(1)請從所給器材中選出適當的器材,設計電略,在虛線方框中畫出電路圖,標明所用器材的符號。

(2)根據所設計的電路圖,寫出待測電壓表V的內阻外的表達式,即4=,式中各符號的意

義:o

12.(22-23高三上?遼寧?期末)某同學要測量一捆銅線的長度。他設計了如圖甲所示的電路來測量這捆銅線的電阻

Rx,圖中a、6之間連接這捆銅線;V和V2可視為理想電壓表,實驗步驟如下:

(1)先用螺旋測微器測量該銅線的直徑d如圖乙所示,則讀數d=mm:

(2)將電阻箱火調節(jié)到適當的阻值,閉合開關S,記下此時電阻箱的阻值R、電壓表V的示數以、電壓表V2的示

數。2,則這捆電線的阻值表達式為4=(用R、5、6表示);

(3)改變電阻箱的阻值R,記下多組R、5、4的示數,計算出每一組亍的值,作出于一方圖像如圖乙所示,

利用圖像可求得這捆銅線的電阻4=Q(結果保留三位有效數字)

(4)已知這捆銅線材料的電阻率為0則這捆銅線的長度工的表達式為(用小d、4表示);

5

題型五:用電阻箱代替電阻測量實驗

13.(22-23高三下?山西?階段練習)某小組要測定一未知電阻R的阻值。他們選用規(guī)格和量程合適的器材,按如圖

所示的電路圖連接好電路進行測量。

(1)閉合開關S前,將滑動變阻器4的滑片滑到(填%”或?”)端,將電阻箱凡調為某一阻值An。

閉合開關s,調節(jié)滑動變阻器4,使電壓表和電流表的指針偏轉到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數及電

阻箱的阻值斷開開關S。

(2)將電壓表與c點連接的導線改接到4點,閉合開關S,調節(jié)兒和片,使電壓表和電流表的示數與步驟(1)中

記錄的示數相同。記錄此時電阻箱的阻值?”斷開開關S。

(3)根據以上記錄數據可知,電阻R的阻值為(用和42表示)。

(4)已知電壓表和電流表均不是理想電表,則本實驗中電阻尺的測量值___________(填“大于”“小于”或“等于”)

真實值。

14.(22-23高三上?廣東韶關?期中)某實驗小組同學想測量一個定值電阻凡的準確阻值,實驗室提供的器材如下:

待測定值電阻&(阻值約為10。)

毫安表mA(量程為200mA,內阻未知)

電壓表V(量程3V,內阻

滑動變阻器4(允許通過最大電流1.5A,最大阻值5。)

滑動變阻器耳(允許通過最大電流0.3A,最大阻值300。)

電源E(電動勢約3V,內阻較?。?/p>

開關S、導線若干

(1)實驗小組同學經過討論設計出如圖甲所示的電路,實驗中滑動變阻器R應選用(填“4”或“6”);

,測得多組電流、電壓值,描繪出相應的圖像,如圖乙

(3)將單刀雙擲開關S2置于6,保持滑動變阻器滑片位置不變,調節(jié)電阻箱舄的阻值,使電壓表V的示數與單刀

雙擲開關S?置于。時相同,此時電阻箱的阻值如圖丙所示,則毫安表mA的內阻火Q;

(4)待測電阻的準確阻值4準=。.(結果保留2位有效數字)

15.(22-23高二上?安徽合肥?期末)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,某次測量的示數如圖甲、乙所示,長度為cm,

直徑為cm;

(2)按圖丙連接電路后,實驗操作如下:

①將滑動變阻器4的滑片置于(填“左”或“右”)端處;將S2撥向接點1,閉合S1調節(jié)4,使電流示數為/。;

②將電阻箱用的阻值調至最(填“大”或“小”),S2撥向接點2;保持A,調節(jié)用,使電流表示數仍為/。,此

時尺2阻值為1280。;

(3)由此可知,圓柱體的電阻為。。

(4)根據以上數據可以算出該圓柱體的電阻率,以下選項最接近計算結果的是o

A.0.2QmB.0.6QmC.1.5Qm

【高分達標】

一、單選題

16.(23-24高一下?江蘇徐州?期末)某同學用游標卡尺測一電學元件的長度,測得結果如圖所示。則該元件的長度

為()

101112cm

01020

A.9.940cmB.10.140cmC.11.04cmD.11,040cm

17.(23-24高一下?江蘇宿遷?階段練習)在測定阻值較小的金屬絲的電阻率的實驗中,為了減小實驗誤差,并要求

在實驗中獲得較大的電壓調節(jié)范圍,在測量其電阻時應選擇的電路是()

18.(23-24高二上?浙江湖州?階段練習)金屬絲電阻約為25。,電流表電阻約0.1。,電壓表電阻約3k。。要求金屬

絲兩端電壓從0開始,能較準確地測出電阻絲的阻值,實驗電路應選用下面哪個圖()

19.(22-23高二上?北京平谷?期中)在“用伏安法測電阻”的實驗中,測量電路中電表的連接方式如圖甲或乙所示,

把電壓表讀數和電流表讀數的比值作為電阻的測量值,考慮到實際電表內阻對測量的影響,兩種連接方式都存在系

統(tǒng)誤差。下列判斷正確的是()

甲乙

A.若采用甲圖,誤差是由電壓表分流引起的

B.若采用甲圖,誤差是由電流表分壓引起的

C.若采用乙圖,電阻的測量值大于真實值

D.若采用甲圖,電阻的測量值小于真實值

20.(21-22高一上?江西宜春?期中)己知電源電壓保持不變,凡為已知阻值的定值電阻,滑動變阻器的最大阻值也

是下列電路圖不能測出未知電阻凡阻值的是()

21.(22-23高二上?天津河西?期末)物理興趣小組欲比較準確地測量一個長約幾厘米、電阻尺約為10Q、橫截面為

圓形粗細均勻的導電材料的電阻率。用游標卡尺測得該材料的長度如圖甲所示,讀數為乙用螺旋測微器測得該材

料的直徑如圖乙所示,讀數為d,則下列正確的是()

A.L-5.24cmB.L-5.240cmC.d=2.150cmD.d-2.150mm

22.(22-23高二上?安徽蕪湖?期中)在下面四種方案中,電壓表V的內阻4為已知:電流表A及電壓表V2的內阻均

未知。從理論上分析,因電表內阻的不確定而導致不能準確測量電阻&阻值的是()

23.(22-23高二上?福建漳州?期中)甲、乙兩電路圖分別是滑動變阻器的兩種連接方式。R是滑動變阻器,P是滑

動變阻器的滑片,6是滑動變阻器的兩端,Rx是待測電阻,下列說法正確的是()

Rx

甲乙

A.乙圖電路中的滑動變阻器采用“一上一下”的連接方式

B.在閉合開關測量前,甲、乙兩圖中滑片P都應置于b端

C.要求電壓和電流調節(jié)范圍比較大時,選擇圖乙電路連接

D.甲、乙兩圖中待測電阻Rx上的電壓都可以調到零

24.(2022高二?全國?專題練習)在“測定金屬的電阻率”的實驗中,以下操作中正確的是()

A.用刻度尺測量金屬絲的全長,且測量三次,算出其平均值,然后再將金屬絲接入電路中

B.用伏安法測電阻時,采用電流表內接法,多次測量后算出平均值

C.用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑,算出其平均值

D.實驗中應保持金屬絲的溫度不變

三、實驗題

25.(2024?廣西南寧?二模)設計如圖甲所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率,按圖甲連接電路,閉合開關,調節(jié)滑

動變阻器,設計表格,記錄多組電壓、電流值,根據實驗數據繪制/-U圖像,由圖線的斜率得出金屬絲的阻值R,

根據測得的金屬絲長度、直徑和阻值來計算金屬絲的電阻率?;卮鹣铝袉栴}:

R

孔]飛了710游標尺1。0aG

甲乙丙T

(1)按照圖甲所示的實驗原理線路圖用筆代替導線把圖乙的連線補充完整。

(2)用游標卡尺測此金屬絲的長度,示數如圖丙所示,則長度£=mm,實驗完成后繪制的/-U圖像如圖丁所

示,則該金屬絲的電阻及=(用。、8來表示)。

⑶若金屬絲的直徑為晶則電阻率為0=(用。、b、L、d來表示)。

26.(23-24高二上?河南鄭州?期末)現有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率,現用伏安法測量圓柱體兩

端之間的電阻,用螺旋測微器測量其直徑,用游標卡尺測量圓柱體的長度。螺旋測微器和游標卡尺的示數如圖(a)

和圖(b)所示。

35

30

2546

1Jcm

20IIIII11I11

1|

,一—20

圖(a)圖(b)

(1)由上圖讀得圓柱體的直徑為_________mm,長度為cm。

(2)若流經圓柱體的電流為/,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長度分別用d和工表示,則用小£、

/、。表示它的電阻率的表達式為。=。

27.(23-24高二上?廣東肇慶?期末)某同學在實驗室測量一段圓柱形導電材料的電阻率。

(1)先用多用電表xlOC擋粗測其電阻,發(fā)現多用電表指針偏角較大,為進一步較精確測量,選用合適的倍率重新

歐姆調零后,測量時指針位置如圖甲所示,其阻值是Q;然后用螺旋測微器測其直徑,如圖乙所示,

讀數是mm;再用游標卡尺測其長度,如圖丙所示,讀數是cm。

456主尺

uhcm

小“RIH小川「游標尺

0510

甲乙丙

(2)為了減小實驗誤差,需進一步測其電阻,除待測材料外,實驗室還備有的實驗器材如下:

A.電壓表V(量程3V,內阻約為15kQ;量程15V,內阻約為75kQ)

B.電流表A(量程3A,內阻約為0.2。;量程0.6A,內阻約為1Q)

C.滑動變阻器片(0~5Q,0.6A)

D.輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源E

E.開關S,導線若干

若要求實驗過程中電壓表的讀數從零開始調節(jié),用筆畫線代替導線將實物圖補充完整(畫線需體現電表量程的選

(3)若該材料的直徑為。,長度為1,所測電壓為U,電流為/,測其電阻率的表達式為(用題中

所給物理量的符號表示)。

28.(23-24高二上?廣東東莞?期末)(2)某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率。。步驟如下:

圖甲圖乙

①用20分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示,由圖可知其長度£=mm;

②用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑D=mm:

③用多用電表的電阻“xlO”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤示數如圖丙所示,則該電阻的阻值約為_

Q;

④該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R,現有的器材及其代號和規(guī)格如下:

特測圓柱體電阻&

電流表Ai(量程0?5mA,內阻約50。);

電流表A2(量程0?15mA,內阻約40Q);

電壓表Vi(量程0?3V,內阻約10kQ);

電壓表V2(量程0?15V,內阻約25kQ);

直流電源E(電動勢4V,內阻不計);

滑動變阻器4(阻值070。,允許通過的最大電流2.0A);

開關S;導線若干。

為使實驗誤差較小,要求多測幾組數據進行分析,電流表應選擇,電壓表應選擇(填電表字母

代號),請用筆畫線將圖丁中的電路圖補充完整________;

⑤若已知伏安法測電阻電路中電壓表和電流表示數分別用。和/表示,則用此法測出該圓柱體材料的電阻率

P=o(不要求計算,用題中所給字母"D、/表示)

29.(23-24高二上?廣東深圳?期中)在“測定金屬的電阻率”的實驗中,金屬絲的阻值約為5Q,某同學先用刻度尺測

量金屬絲的長度A=50.00cm,再用螺旋測微器測量金屬絲直徑,然后用伏安法測出金屬絲的電阻,最后根據電阻

定律計算出該金屬絲的電阻率。

(1)如圖為某次測量金屬絲直徑時螺旋測微器的示數,其測量值"=mm。

(2)實驗室提供的器材有:

A.電壓表V(量程0?37內阻約3kC)B.電壓表V2(量程(J?]5/內阻約15kQ)

C.電流表A1(量程內阻約0.5Q)D.電流表A2(量程c?內阻約0.1。)

E.滑動變阻器A(0~20Q)F.滑動變阻器名(0~500。)

G.電源£(輸出電壓恒為3.0V)、開關和導線若干

從以上器材中選擇合適的器材進行實驗,則電壓表應選擇,電流表應選擇,滑動變阻器應選

擇=(填器材前的字母A、B、C、D、E、F)

(3)要求在流過金屬絲的電流相同的情況下,電源的輸出功率最小,并能較準確地測出金屬絲的阻值,實驗電路

應選用圖中的

(4)實驗中測得金屬絲電阻為此,長度為工,直徑的平均值為3,則該金屬材料電阻率的表達式為。=(用

4、L、3等物理量表示)。

30.(23-24高二上?四川成都?期中)為了測量一精密金屬絲的電阻率:

(1)先用多用電表xlO。擋粗測其電阻,示數如圖中虛線所示,為使測量更加精確,應將選擇開關旋到(填

“xi”“xioo”或“xlk”)的倍率擋位上,并重新歐姆調零;調整后再次測量,多用電表的示數如圖丙中實線所示,則

Rr=Q.然后用螺旋測微器測其直徑為mm,游標卡尺測其長度是mm。

一三-1510cm1112

小妻1。小IH”吊出吊山川八

0_^^501020

(2)為了減小實驗誤差,實驗過程中要求電流表示數從零開始記錄多組數據,除待測金屬絲外,實驗室還備有的

實驗器材如下:

A.電流表Ai,量程為0?300jiA,內阻r/=100。

B.電流表A2,量程為0?0.6A,內阻萬約為0.1。

C.定值電阻尺尸900。D.定值電阻心=9900。

E.滑動變阻器處,最大阻值為5。Fo滑動變阻器處,最大阻值5kQ

G.電源(電動勢約為3V,內阻很小)Ho開關一只,導線若干

某同學根據上述器材設計了如圖電路準確測量尺的阻值,回答下列問題:

①實驗中需要利用電流表Ai改裝成量程為3V的電壓表,則電路圖中的定值電阻R應選擇;滑動變阻器應

選o(填儀器前面的序號)

②為提高實驗測量準確度,電流表Ai左端。應接(選填或%”);

③以A2示數上為橫軸,Ai示數//為縱軸作//—心圖像,若圖像斜率為左,則金屬絲的電阻&=(用〃、k、

尺/或處表示)。

31.(23-24高二上?河南信陽?階段練習)在“測定金屬絲的電阻率”實驗中:

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其示數如圖甲所示,則該金屬絲直徑的測量值

(2)按如圖乙所示的電路圖測量金屬絲的電阻&(阻值約為15。)。實驗中除開關、若干導線之外還提供下列器材:

電壓表V(量程0~3V,內阻約30);

電流表Ai(量程0?200mA,內阻約3Q);

電流表A2(量程0?3A,內阻約0.1。);

滑動變阻器處(0-50Q);

滑動變阻器史(0-200Q);

電源£(3V,內阻不計)。

為了調節(jié)方便,測量準確,實驗中電流表應選,滑動變阻器應選。(填器材的名稱符號)

若通過測量可知,金屬絲的長度為/,直徑為力通過金屬絲的電流為/,對應金屬絲兩端的電壓為U,由此可計算

得出金屬絲的電阻率夕=____=(用題目所給字母和通用數學符號表示)

32.(23-24高三上?全國?期中)一段粗細均勻、中空的圓柱形導體,其橫截面及中空部分橫截面均為圓形,如圖(a)

所示。某同學想測量中空部分的直徑的大小,但由于直徑太小無法直接精準測量,他設計了如下實驗進行間接測量。

H-L

圖(a)

該同學進行了如下實驗步驟:

(1)用螺旋測微器測得這段導體橫截面的直徑。如圖(b)所示.則直徑。的測量值為mm。然后又用游

標卡尺測得該元件的長度心

(2)用多用電表粗測這段導體兩端面之間的電阻值:該同學選擇“xlOO”擋位,用正確的操作步驟測量時,發(fā)現指

針偏轉角度太大。為了較準確地進行測量,應該選擇擋位(選填“xlk”或“xlO”),并重新歐姆調零,正確

操作并讀數,此時刻度盤上的指針位置如圖(c)所示,測量值為Qo

(3)設計了如圖(d)所示的電路精確測量這段導體兩端面之間的電阻值,除待測導體件此外,實驗室還提供了下

A.電流表A1(量程為20mA,內阻廠=25。)

B.電流表A2(量程為50mA.內阻未知)

C.滑動變阻器((0?10。)

D.定值電阻凡=200。

E.定值電阻凡=20。

F.電源(電動勢E=4.5V,內

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