2.4实验：测量金属的电阻率 同步练习（含答案）高中物理教科版（2019）必修第三册

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1、2.4实验：测量金属的电阻率A组合格性考试练1(多选)在“测量金属丝的电阻率”实验中，下列关于误差的说法正确的是()A电流表采用外接法，将会使测真B电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差C由可知I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起的测量误差D由可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量2某同学测定一根金属丝的电阻率(1)先用多用电表粗测其电阻选择开关先调到欧姆挡“10”挡位，但在测量电阻时，发现指针偏转角度太大，这时他应该：a将选择开关换成欧姆挡的_挡位(选填“100”或“1”).b将红、黑表笔_，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处再次测

2、量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为_ .(2)现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下器材：4 V的直流电源；3 V量程的直流电压表；电键；导线等还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用：A电流表(量程0.3 A，内阻约1 )B电流表(量程0.6 A，内阻约0.3 )C.滑动变阻器(最大阻值为10 )D滑动变阻器(最大阻值为50 )为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大电流表应选_ ，滑动变阻器应选_(填器材前面的选项字母).3物理兴趣小组欲较准确地测量一个长约几厘米、电阻约为10 、横截面为圆形、粗细均匀的导体的电阻率(1)用游标卡尺测得该材料的长度如

3、图甲所示，读数L_ cm；用螺旋测微器测得该材料的直径D如图乙所示，读数D_ mm.(2)测量导体的电阻时，除导线和开关外，还有以下器材可供选择：A电源E(电动势为6.0 V)B电压表V(量程为06 V，内阻约为8 k)C电流表A1(量程为00.6 V，内阻约为0.2 )D电流表A2(量程为03 A，内阻约为0.05 )E滑动变阻器R2(最大阻值5 ，额定电流2 A)为便于调节，测量尽可能准确，实验中所用电流表应选用_(填选项即可).(3)设测得导体的电阻为R、长度为L、直径为D，求得导体的电阻率为_(用R、L、D三个物理量表示)4某同学欲测量一阻值大约为10 的金属圆柱体的电阻率实验室除游标

4、卡尺、螺旋测微器、导线、开关和待测金属以外，还有以下可供选择的器材：A电源EB电压表 V(量程为06 V，内阻RV8 k)C电流表A(量程为00.6 A，内阻RA0.2 )D滑动变阻器R(最大阻值为5 ，额定电流为2 A)(1)用游标卡尺测该金属的长度L，如图甲所示，读数L_ mm，用螺旋测微器测该金属的直径D，如图乙所示，读数D_mm；(2)为了测量尽可能精确，设计最合理的实验电路图将图丙的虚线框部分补充完整；(3)若电压表示数记为U，电流表示数记为I，则该金属电阻率的表达式_(用题中相关物理量的字母符号表示).5某同学需测量一个圆柱体工件的电阻率该同学先用螺旋测微器测量圆柱体的直径为D，游

5、标卡尺测量该圆柱体的长度为L.(1)该同学设计了如图甲所示的电路，请按设计的电路完成实物图乙的连线(2)测得该圆柱体的伏安特性曲线如图丙所示，若其斜率为k，则该圆柱体的电阻值R_(3)写出该圆柱体材料电阻率的表达式_(用已知量D、L、k字母表达).(4)从系统误差分析，这时测得的电阻率比真实值偏_(选填“大”或“小”).B组选择性考试练6.某同学设计电路来探究镍铜丝的电阻与长度的关系(1)请思考电流表应选择的量程_，并用笔画线代替导线把电流表和滑动变阻器连接好(2)调节P的位置，闭合开关，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图(b)所示的Rx图像通过图

6、线分析，写出镍铜丝的电阻与长度的函数关系式_(3)如果该镍铜丝的直径为d，Rx图像的斜率为k，试用k、d写出其电阻率的表达式_(4)如图(c)，用螺旋测微器测金属丝直径为_ mm；如图(d)，用游标卡尺测量金属丝长度为_ cm.7某实验小组要精确测量阻值约为40 的电阻Rx的阻值，根据实验室提供的器材设计电路并组成如图甲所示的电路，其中电压表V1的量程为0.5 V电压表V2的量程为1 V.(1)定值电阻有50 、100 、200 三种规格，为了能尽量减小误差，定值电阻R0应选用阻值为_ 的定值电阻滑动变阻器有最大电阻为10 、最大电阻为200 两种规格，则滑动变阻器应选用最大阻值为_ 的滑动变

7、阻器；(2)闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片移到最_(选填“左”或“右”)端，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电压表V1、V2的示数U1、U2，作出U1U2图像如图乙所示，根据图像求得被测电阻的大小为Rx_ (结果保留三位有效数字)；(3)由于电压表分流，被测电阻的测量值_(选填“一定大于”“可能等于”或“一定小于”)真实值8在“金属丝电阻率的测量”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 ，实验室备有下列实验器材：A电压表(量程03 V，内阻约为15 k)；B电压表(量程015 V，内阻约为75 k)；C.电流表(量程03 A，内阻约为0.2 )；D电流表(量程00.6 A，内阻约为1

8、)；E滑动变阻器R1(010 ，0.6 A)；F滑动变阻器R2(02 000 ，0.1 A)G电池组E(3 V)H开关S，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有_(填器材前面的序号).(2)为减小实验误差，本实验采用的电路图如图1所示请把如图2中的实物图用线连接起来(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3所示，则金属丝的直径为_ mm，电阻值为_ .参考答案1解析：由于金属丝阻值较小，若电流表采用内接法，则电流表分压产生的误差太大，故电流表采用外接法，R测R真，由R可知测真，选项A错误电流表采用外接法时，由于电压表的分流作

9、用会引起测量误差，故选项B错误由可知要测量的物理量是d、U、I和l，测量时都会引起测量误差，且直径d在公式中是平方关系，所以影响最大，故选项C、D正确答案：CD2解析：(1)指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值较小，故应该选用小倍率的挡，应将选择开关换成欧姆挡的1挡位；将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处再次测量电阻丝的阻值，此段电阻丝的电阻为121 12 .(2)伏安法测电阻，有I A0.25 A，故选用0.3 A量程电流表即可，电流表应选A；为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大，故需要采用滑动变阻器分压式接法，所以选用总阻值小的变阻器，滑动变阻器

10、应选C.答案：(1)1短接12(2)AC3解析：(1)游标卡尺的主尺读数为52 mm，游标尺读数为0.057 mm0.35 mm，所以最终读数等于主尺的读数加上游标尺的读数52 mm0.35 mm52.35 mm5.235 cm；螺旋测微器的固定刻度读数为2 mm，可动刻度读数为0.0115.0 mm0.150 mm，所以最终读数等于固定尺与可动尺的读数之和为2 mm0.150 mm2.150 mm.(2)待测电阻的最大电流Imax0.6 A，因此选择A1，故选C.(3)根据电阻定律得R，解得.答案：(1) 5.2352.150(2) C(3)4解析：(1)根据游标卡尺的读数规则可知L60 m

11、m40.05 mm60.20 mm，根据螺旋测微器读数规则可知D4.5 mm25.00.01 mm4.750 mm.(2)待测电阻远小于电压表电阻，则电流表采用外接法，电路图如图所示(3)根据电阻率公式R可得，圆的面积公式可知SD2，由公式可知Rx，代入可得.答案：(1)60.204.750(4.7494.752均可)(2)图见解析(3)5解析：(1)根据电路图甲，完成实物图乙，如图所示(2)根据欧姆定律R可得，IU图像中图像的斜率表示电阻的倒数，则有k，解得R.(3)根据公式R可得，电阻率为，又有Sr2，代入整理得.(4)根据题意可知，伏安法测电阻采用的外接法，由于电压表分流，所测电阻的测量

12、值偏小，则测得的电阻率比真实值偏小答案：(1)图见解析(2)(3)(4)小6解析：(1)由题图(a)(b)可知实验中电源电压在3 V左右，镍铜丝接入电路的最大阻值在4 左右，则通过滑动变阻器可以使通过镍铜丝的电流在0.6 A以内，所以为了读数能够更加精确，应选择电流表的00.6 A量程由于此实验不需要测量镍铜丝接入电路长度一定时多组的电压和电流值，而是每改变一次长度只测量一组电压和电流值，因此滑动变阻器采用限流式接法即可，连接图如图所示(2)Rx图像为一条过原点的倾斜直线，且斜率为10，则镍铜丝的电阻与长度的函数关系式为R10x().(3)根据电阻定律有R，由图像可知k，联立解得.(4)用螺旋

13、测微器测金属丝直径为d6 mm12.20.01 mm6.122 mm，用游标卡尺测量金属丝长度为l10.2 cm70.05 mm10.235 cm.答案：(1)00.6 A见解析(2)R10x()(3)(4) 6.122(6.1216.123内均可)10.2357解析：(1)为了能保证两个电压表的指针均能有较大偏转，因此选用Rx与R0比值与两电压表量程比值差不多的电阻，因此应选用100 的定值电阻由于滑动变阻器为分压接法，应选用较小阻值的滑动变阻器，即选用最大阻值为10 的滑动变阻器(2)闭合开关前，为了使滑动变阻器输出电压为零，因此滑动变阻器的滑片应移到最左端，根据图像，结合串联电路特点，得

14、到，结合图像有k，则RxkR0100 42.1 .(3)由，实验测得Rx，真实关系是因此被测电阻的真实值Rx真，由此可以判断若，则测量值等于真实值答案：(1)10010(2)左 42.1(41.542.5)(3)可能等于8解析：(1)由于电源电动势为3 V，所以电压表应选A；被测电阻约为5 ，电路中的最大电流约为I0.6 A，电流表应选D；根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器应选E；还要选用电池组和开关，导线若干故应选用的实验器材有A、D、E、G、H.(2)实物连接如图所示(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.636 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出通过电阻的电流为0.50 A，被测金属丝的阻值为Rx 2.4 .答案：(1)ADEGH(2)见解析图(3)0.636(0.6340.638均可)2.4