測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)測(cè)試題及解析

1、x1121122x1121a1 m 11 12 11 12 1測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)測(cè)試題及解析 1(2019 天津高考)現(xiàn)測(cè)定長(zhǎng)金屬絲的電阻率。(1)某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是_mm。 (2)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，盡量準(zhǔn)確地測(cè)量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲 的電阻 r 約為 100 ，在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明器材代號(hào)。電源 e(電動(dòng)勢(shì) 10 v，內(nèi)阻約為 10 )電流表 a (量程 0250 ma，內(nèi)阻 r 5 )電流表 a (量程 0300 ma，內(nèi)阻約為 5 )滑動(dòng)變阻器 r(最大阻值 10 ，額定電流 2 a)開關(guān) s 及導(dǎo)線若干(3)某同學(xué)設(shè)計(jì)方案

2、正確，測(cè)量得到電流表 a 的讀數(shù)為 i ，電流表 a 的讀數(shù)為 i ，則這段金屬絲電阻的計(jì)算式 r _。從設(shè)計(jì)原理看，其測(cè)量值與真實(shí)值相比 等”)。解析：(1)d20.00.01 mm0.200 mm。(填“偏大”“偏小”或“相(2)本題中測(cè)量金屬絲的電阻，無電壓表，故用已知內(nèi)阻的電流表a 充當(dāng)電壓表；由于 a 的內(nèi)阻已知，因此 a 應(yīng)采用外接法；由于電流表 a 的額定電壓 u i r 1.25 v，比電源電動(dòng)勢(shì)小得多(或滑動(dòng)變阻器的總電阻比待測(cè)電阻的阻值小得多)，故電路采用分壓式接法，電路圖如圖所示。u(3)當(dāng)電流表 a 、a 讀數(shù)分別為 i 、i 時(shí)，通過 r 的電流為 ii i ，r 兩

3、端電壓 ui r ，故 r 1 2 1 2 x 2 1 x 1 1 x ii ri i，不考慮讀數(shù)誤差，從設(shè)計(jì)原理看測(cè)量值等于真實(shí)值。i r答案：(1)0.200(0.1960.204 均可) (2)見解析圖 (3)i i相等2(2019 江蘇高考)某同學(xué)測(cè)量一段長(zhǎng)度已知的電阻絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)操作如下：(1) 螺旋測(cè)微器如圖所示。在測(cè)量電阻絲直徑時(shí)，先將電阻絲輕輕地夾在測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間，再旋動(dòng) _(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(shí)防止螺旋測(cè)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(cè)量，取其平均值作為電阻絲的直1xx

4、11122222x徑。(3)如圖 1 中 r 為待測(cè)電阻絲。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動(dòng)變阻器接入如圖 2 所示實(shí)物電路中的正確 位置。(4)為測(cè)量 r ，利用圖 1 所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得 5 組電壓 u 和電流 i 的值，作出的 u1-i 關(guān)系圖像如圖 3 所示。接著，將電壓表改接在 a、b 兩端，測(cè)得 5 組電壓 u 和電流 i 的值，數(shù)據(jù)見下 表：u /vi /ma0.5020.01.0240.01.5460.02.0580.02.55100.0請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出 u2-i 圖像。圖 3(5)由此，可求得電阻絲的 r _。根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率。解析：(1

5、)a 起固定作用，便于讀數(shù)；b 為粗調(diào)，調(diào)節(jié) b 使電阻絲與測(cè)微螺桿、測(cè)砧剛好接觸；然后 調(diào)節(jié) c，c 起微調(diào)作用。(2)電阻絲的粗細(xì)不一定均勻，為保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)在不同位置測(cè)直徑，然后取平均值作為測(cè)量值。 (3)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接入電路，注意線不能交叉，如圖甲所示。2111i1 1222i2 2x1212(4)將所給的 5 組數(shù)據(jù)標(biāo)注在 u-i 圖像中，用過原點(diǎn)的直線把它們連在一起，讓盡可能多的點(diǎn)在直線上， 如圖乙所示。u(5)由題意知： r r r ，i x a 0u由 u -i 圖線的斜率可得 49.0 。1ur r ，i a 0u由作出的 u -i 圖線的斜率可得 25.5 。

6、2故 r (49.025.5)23.5 。答案：(1)c (2)不同 (3)見解析圖甲 (4)見解析圖乙(5)23.5(23.024.0 都算對(duì))3國(guó)標(biāo)(gb/t)規(guī)定自來水在 15 時(shí)電阻率應(yīng)大于 13 m。某同學(xué)利用圖甲電路測(cè)量 15 自來水的電阻 率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門 k 以控制管內(nèi)自來水的水量，玻 璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)器材還有：電源(電 動(dòng)勢(shì)約為 3 v，內(nèi)阻可忽略)，電壓表 v (量程為 3 v，內(nèi)阻很大)，電壓表 v (量程為 3 v，內(nèi)阻很大)， 定值電阻 r (阻值 4 k) ，定值電

7、阻 r (阻值 2 k) ，電阻箱 r(最大阻值 9 999 ) ，單刀雙擲開關(guān) s，導(dǎo) 線若干，游標(biāo)卡尺，刻度尺。3121xx1 21111 21 21 21 2s r l l1 24 4k1 21實(shí)驗(yàn)步驟如下：a 用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑 d；b 向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測(cè)量水柱長(zhǎng)度 l；c 把 s 撥到 1 位置，記錄電壓表 v 示數(shù)；d 把 s 撥到 2 位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表 v 示數(shù)與電壓表 v 示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值 r； e改變玻璃管內(nèi)水柱長(zhǎng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟 c、d，記錄每一次水柱長(zhǎng)度 l 和電阻箱阻值 r；f斷開 s，整理好器材。(1) 測(cè)玻璃管內(nèi)徑 d

8、 時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙所示，則 d_mm。(2) 玻璃管內(nèi)水柱的電阻 r 的表達(dá)式為： r _(用 r 、r 、r 表示)。1(3)利用記錄的多組水柱長(zhǎng)度 l 和對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值 r 的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的 r- 關(guān)系圖像。自l來水的電阻率 _ m(保留兩位有效數(shù)字)。(4)本實(shí)驗(yàn)中若電壓表 v 內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測(cè)量結(jié)果將_(填“偏大”“不變”或 “偏小”)。解析：(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，玻璃管內(nèi)徑 d30 mm00.05 mm30.00 mm。u(2)把 s 撥到 1 位置，記錄電壓表 v 示數(shù)，得到通過水柱的電流 i 。由閉合電路歐姆定律，eu1 1 ru r ；把

9、s 撥到 2 位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表 v 示數(shù)與電壓表 v 示數(shù)相同，記錄電阻箱的 r x 2 1u u r r阻值 r，得到該支路的電流 i 。由閉合電路歐姆定律，eu r ，聯(lián)立解得：r 。2 r r 2 x rl r r r r s 1 1 r r s(3)由電阻定律 r ，r ，聯(lián)立解得：r 。r- 關(guān)系圖像斜率 k0.4103 m，k ，x x d2 r r d2s ，代入數(shù)據(jù)解得： 14 m。u u r r(4)本實(shí)驗(yàn)中若電壓表 v 內(nèi)阻不是很大，則通過水柱的電流 i 大于測(cè)量值，即 ，1 1 r r x r即自來水電阻測(cè)量值偏大，自來水電阻率測(cè)量結(jié)果將偏大。41 20i0

10、xi e e s 4x0 xr r答案：(1)30.00 (2) (3)14 (4)偏大r4(2020 咸陽模擬)某同學(xué)為測(cè)定電阻絲的電阻率 ，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，電路中ab 是一段電阻率 較大、粗細(xì)均勻的電阻絲，保護(hù)電阻 r 4.0 ，電源電動(dòng)勢(shì) e3.0 v，電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)，滑片 p 與電阻絲始終接觸良好。(1) 實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得電阻絲的直徑如圖乙所示，其示數(shù)為 d_ mm。(2) 實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片 p 的位置，分別測(cè)量出每次實(shí)驗(yàn)中 ap 長(zhǎng)度 x 及對(duì)應(yīng)的電流值 i，實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù)如表所示。x/mi/a0.100.490.200.430.300.380.400.330.

11、500.310.600.281i/a12.042.332.633.033.233.571將表中數(shù)據(jù)描在 -x 坐標(biāo)紙中，如圖丙所示，該圖像的斜率的表達(dá)式 k_(用題中字母表示)，i由圖線求得電阻絲的電阻率 _ m(保留兩位有效數(shù)字)。1根據(jù)圖丙中 -x 關(guān)系圖線縱軸截距的物理意義，可求得電源的內(nèi)阻為 r_ (保留兩位有效數(shù) 字)。解析：(1)螺旋測(cè)微器固定刻度上的半毫米刻線沒有露出，可動(dòng)刻度上的格數(shù)要估讀一位，讀數(shù)應(yīng)為 0.01 mm40.00.400 mm；e 1 rr r x d2(2)由閉合電路的歐姆定律，i ，變形得 ，由電阻定律 r ，s ，代入上rr r50i e ed2ed2a 1m 1 3 a 1m 1 ， 則 i0ed21 rr 4 1 4式得 x，可看出 與 x 是一次函數(shù)