測定金屬的電阻率實驗測試題及解析

測定金屬的電阻率實驗測試題及解析（2019天津高考）現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。mm。這段金屬絲（1）mm。這段金屬絲（2）利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準確地測量一段金屬絲的電阻。的電阻Rx約為1000在方框中畫出實驗電路圖，并標明器材代號。電源E（電動勢10V,內(nèi)阻約為10Q）電流表A1（量程0?250mA,內(nèi)阻R1=5Q）電流表A2（量程0?300mA,內(nèi)阻約為5Q）滑動變阻器R（最大阻值10口額定電流2A）開關(guān)S及導線若干（3）某同學設(shè)計方案正確，測量得到電流表A1的讀數(shù)為I1,電流表A2的讀數(shù)為I2,則這段金屬絲電阻的計算式Rx=。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。解析：（1）d=20.0x0.01mm=0.200mm。（2）本題中測量金屬絲的電阻，無電壓表，故用已知內(nèi)阻的電流表A1充當電壓表；由于A1的內(nèi)阻已知，因此A2應(yīng)采用外接法；由于電流表A1的額定電壓UA1=ImR1=1.25V,比電源電動勢小得多（或滑動變阻器的總電阻比待測電阻的阻值小得多 ），故電路采用分壓式接法，電路圖如圖所示。，一一 一…… 一、一 ,,U（3）當電流表A1、A2讀數(shù)分別為11、I2時，通過Rx的電流為I= I2—I1, Rx兩端電壓U=I1R1,故Rx=~="，不考慮讀數(shù)誤差，從設(shè)計原理看測量值等于真實值。I1I1R1答案：（1）0.200（0.196?0.204均可）（2）見解析圖 （3）［二［相等（2019江蘇高考）某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。實驗操作如下:測砧測微螺桿（1）螺旋測微器如圖所示。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，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”）位置進行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直

徑。(3)如圖1中Rx為待測電阻絲。請用筆畫線代替導線，將滑動變阻器接入如圖2所示實物電路中的正確位置。E S圖1 圖2(4)為測量Rx,利用圖1所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得 5組電壓Ui和電流Ii的值，作出的U1-I1關(guān)系圖像如圖3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/V0.501.021.542.052.5512/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圖像。20406080100120"mA20406080100120"mA(5)由此，可求得電阻絲的Rx=Q根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率。解析：(1)A起固定作用，便于讀數(shù)； B為粗調(diào)，調(diào)節(jié)B使電阻絲與測微螺桿、測砧剛好接觸；然后調(diào)節(jié)C,C起微調(diào)作用。(2)電阻絲的粗細不一定均勻，為保證測量結(jié)果準確，應(yīng)在不同位置測直徑，然后取平均值作為測量值。(3)滑動變阻器采用分壓式接入電路，注意線不能交叉，如圖甲所示。

（4）將所給的5組數(shù)據(jù)標注在U-I圖像中，用過原點的直線把它們連在一起， 讓盡可能多的點在直線上,如圖乙所示。由作出的U2-I2圖線的斜率可得匕=25.5Q故Rx=（49.0—25.5）緇23.5Q答案：（1）C（2）不同（3）見解析圖甲 （4）見解析圖乙（5）23.5（23.0?24.0都算對）3.國標（GB/T）規(guī)定自來水在15C時電阻率應(yīng)大于13◎某同學利用圖甲電路測量 15C自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細管，細管上加有閥門 K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導電活塞（活塞電阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移動。實驗器材還有：電源（電動勢約為3V,內(nèi)阻可忽略），電壓表Vi（量程為3V,內(nèi)阻很大），電壓表V2（量程為3V,內(nèi)阻很大），定值電阻Ri（阻值4k 定值電阻R2（阻值2kQ）電阻箱R（最大阻值9999R）單刀雙擲開關(guān)S,導線若干，游標卡尺，刻度尺。實驗步驟如下：A.用游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑 d;B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度 L;C.把S撥到1位置，記錄電壓表Vi示數(shù)；D.把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表Vi示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R;E.改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復實驗步驟 C、D,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R;F.斷開S,整理好器材。(1)測玻璃管內(nèi)徑d時游標卡尺示數(shù)如圖乙所示，則 d=mm。(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻Rx的表達式為： Rx=(用Ri、R2、R表示)。 1、，(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的 R1關(guān)系圖像。自來水的電阻率尸Q?m(留兩位有效數(shù)字)。(4)本實驗中若電壓表Vi內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測量結(jié)果將(填“偏大”“不變”或“偏小”)。解析：(1)根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則，玻璃管內(nèi)徑 d=30mm+0X0.05mm=30.00mm。(2)把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)，得到通過水柱的電流 |1=￡。由閉合電路歐姆定律， E=U+URx；把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的R1阻值R,得到該支路的電流I2=RO由閉合電路歐姆定律， E=U+RR2,聯(lián)立解得：Rx=RR2o(3)由電阻定律Rx=pL,Rx=RR2,聯(lián)立解得：R=RR2S入膏關(guān)系圖像斜率k=0.4X103◎.卬k=R1R2S,SR pLL pS=手，代入數(shù)據(jù)解得：P=R1R7^=14Q-m4 4K(4)本實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則通過水柱的電流 I1大于測量值，即U<R,得到Rx>ER2，即自來水電阻測量值偏大，自來水電阻率測量結(jié)果將偏大。

RiR2答案：(1)30.00(2)-R-(3)14(4)偏大4.（2020咸陽模擬）某同學為測定電阻絲的電阻率 p,設(shè)計了如圖甲所示的電路，電路中ab是一段電阻率較大、粗細均勻的電阻絲，保護電阻 R0=4.0R電源電動勢E=3.0V,電流表內(nèi)阻忽略不計，滑片 P與電阻絲始終接觸良好。三三三三一三乙三三三三一三乙⑴實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖乙所示，其示數(shù)為 d=mm。（2）實驗時閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P的位置，分別測量出每次實驗中 aP長度x及對應(yīng)的電流值I,實驗數(shù)據(jù)如表所示。x/m0.100.200.300.400.500.60I/A0.490.430.380.330.310.281 1p/A12.042.332.633.033.233.571將表中數(shù)據(jù)描在j-x坐標紙中，如圖丙所不，該圖像的斜率的表達式 k=（用題中子母表?。?由圖線求得電阻絲的電阻率 p=Q?m（留兩位有效數(shù)字）。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）螺旋測微器固定刻度上的半毫米刻線沒有露出，可動刻度上的格數(shù)要估讀一位，讀數(shù)應(yīng)為0.01mmX40.0=0.400mm；（2）由閉合電路的歐姆定律，I="E"，變形得上1^8^^,由電阻定律Rx=熊S=」￡代入上r+R0+Rx IEE S4式得1=口言+；梟，可看出I與x是一次函數(shù)關(guān)系，函數(shù)圖像的斜率 卜=者2；由題圖丙中的數(shù)據(jù)算kjEd2 3X3.14X3.0X4X1042P=T=4出圖像的斜率k=3.5：二!.7