《3實驗導(dǎo)體電阻率的測量》提升練習(xí)【含答案解析】

《3實驗：導(dǎo)體電阻率的測量》提升練習(xí)參考答案與試題解析一．選擇題1.在探究影響導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系時，某同學(xué)按如圖所示的電路進行了實驗研究，其中導(dǎo)體a與b只是長度不同，a與c只是粗細不同，a與d只是材料不同，關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A．此電路缺少電流表，所以無法研究定量關(guān)系 B．a(chǎn)與b相比，導(dǎo)體越長，電壓表示數(shù)越大 C．a(chǎn)與c相比，導(dǎo)體越粗，電壓表示數(shù)越大 D．a(chǎn)與d相比，電壓示數(shù)越大，表明該種材料的導(dǎo)電性能越好解析：A、由歐姆定律可知U＝IR，電阻串聯(lián)時電流相等，故電壓與電阻成正比，故即使無電流表也可以確定定量關(guān)系，故A錯誤；B、a與b相比，長度不同，電阻與長度成正比，由U＝IR可知，電壓與長度成正比，故導(dǎo)體越長，電壓表示數(shù)越大，故B正確；C、a與c相比截面積不同，則導(dǎo)線超粗電阻越小，故電壓與截面積成反比，故導(dǎo)體越粗，電壓表示數(shù)越小，故C錯誤；D、a與d相比，電阻率不同，電阻率越大，電阻越大，則電壓示數(shù)越大，表明該種材料的導(dǎo)電性能越差，故D錯誤。答案：B2.在“測定金屬的電阻率”實驗中，以下操作中錯誤的是（）A．用米尺量出金屬絲的連入電路部分的長度三次，算出其平均值 B．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 C．用伏安法測電阻時采用安培表的內(nèi)接線路，多次測量后算出其平均值 D．實驗中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變解析：A、為減小實驗誤差，應(yīng)進行多次測量求平均值，用米尺量出金屬絲的連入電路部分的長度三次，算出其平均值，同時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，故AB正確；C、由于待測電阻的電阻較小，故為了減小誤差，用伏安法測電阻時采用安培表的外接線路，故C錯誤；D、金屬絲電阻受溫度應(yīng)用，為減小實驗誤差，實驗中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變，故D正確。答案：C3.某同學(xué)分別用毫米刻度尺、10分度游標(biāo)卡尺、50分度游標(biāo)卡尺、螺旋測微器測量同一個物體的寬度，分別得到如下數(shù)據(jù)，其中讀數(shù)肯定錯誤的是（）A．10.0mm B．9.9mm C．10.05mm D．9.990mm解析：A、用毫米刻度尺要求估讀，故應(yīng)保留一位小數(shù)，故A測量結(jié)果正確；B、10分度的游標(biāo)卡尺精度為0.1mm，故B測量結(jié)果正確；C、50分度的游標(biāo)卡尺精度為0.02mm，即尾數(shù)只能為偶數(shù)，故C所測量結(jié)果錯誤；D、螺旋測微器精度為0.01mm，讀數(shù)還要在估讀一位，故D測量結(jié)果正確。答案：C4.在測定金屬電阻率的實驗中，某同學(xué)連接電路如圖所示．閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電路有故障，電源、電表均完好，電源電動勢為E，若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是（）A．導(dǎo)線 B．滑動變阻器 C．開關(guān) D．待測金屬絲解析：電流表讀數(shù)為零，說明是電路中某個與電流表串聯(lián)的部位斷路；電壓表有讀數(shù)，考慮到實際電壓表是大電阻，有微弱的電流流過電壓表，故與電壓表串聯(lián)部分正常，是與電壓表并聯(lián)的電阻絲斷路，故ABC錯誤，D正確。答案：D5.在“測定金屬的電阻率”的實驗中，由ρ＝可知，對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是（）A．導(dǎo)線直徑d的測量 B．電壓U的測量 C．電流I的測量 D．導(dǎo)線長度的測量解析：從公式，公式中涉及的4個物理量，對實驗結(jié)果均有影響，但只有直徑的指數(shù)是2，其余均為1，所以影響最大的是金屬絲的直徑的測量誤差，故BCD錯誤，A正確。答案：A二．多選題6.在“測定金屬的電阻率”的實驗中，下列操作正確的是（）A．用米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 C．用伏安法測電阻時采用電流表外接法，多次測量后算出平均值 D．實驗中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變解析：A、應(yīng)測量出金屬絲連入電路的有效長度三次，求平均值，而不是全長，故A錯誤；B、為了減小實驗誤差，應(yīng)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，故B正確；C、金屬絲電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使電壓表和金屬絲并聯(lián)，電壓表的分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法，故C正確；D、金屬絲的電阻率隨溫度的改變而改變，為保持電阻率不變，應(yīng)保持溫度不變，故D正確。答案：BCD7.在做“測定金屬絲電阻率”的實驗時，下列說法中正確的是（）A．應(yīng)用螺旋測微器測定金屬絲的長度，這樣精確度高 B．應(yīng)先將金屬絲接入電路，然后再測量其接入電路的長度三次并求平均值 C．通電時間不宜過長，電流不能過大，以免金屬絲明顯升溫，造成其電阻率變化 D．開關(guān)閉合前應(yīng)讓滑動變阻器接入電路的阻值最小，以使電流表、電壓表偏轉(zhuǎn)明顯解析：A、由于采用的導(dǎo)線長度較大；故不能使用螺旋測微器測導(dǎo)線的長度；故A錯誤；B、為了減小誤差；應(yīng)測量出金屬絲連入電路的有效長度三次，求平均值，而不是全長，故B正確；C、金屬絲的電阻率隨溫度的改變而改變，為保持電阻率不變，應(yīng)保持溫度不變，故不能長時間通電，也不能使電流過大；故C正確；D、為了保護電路，開關(guān)閉合前應(yīng)讓滑動變阻器接入電路的阻值最大，以使電流表、電壓表由小到達變化；故D錯誤。答案：BC8.如圖所示是實驗室使用的螺旋測微器，也叫千分尺，它是用來測量物體長度的儀器，可以精確到0.01mm．下列關(guān)于螺旋測微器的操作正確的是（）A．測量時，先順時針（如圖所示方向）轉(zhuǎn)動旋鈕D，在螺桿F快要靠近被測物體時，應(yīng)改用微調(diào)旋鈕H，直至棘輪發(fā)出咔咔聲時停止轉(zhuǎn)動 B．測量時，先逆時針（與圖示方向相反）轉(zhuǎn)動旋鈕D，在螺桿F快要靠近被測物體時，應(yīng)改用微調(diào)旋鈕H，直至棘輪發(fā)出咔咔聲時停止轉(zhuǎn)動 C．當(dāng)棘輪發(fā)出咔咔聲時停止轉(zhuǎn)動微調(diào)旋鈕H，此時應(yīng)固定旋鈕G，使測桿固定后才可讀數(shù) D．旋鈕D每轉(zhuǎn)動一周，就帶動測微螺桿F前進或后退0.1mm解析：ABC、用螺旋測微器測電阻絲的直徑時，先轉(zhuǎn)動粗調(diào)旋鈕D使測微螺桿F接近被測電阻絲，再轉(zhuǎn)到微調(diào)旋鈕H夾住被測物，直到棘輪發(fā)出聲音為止，撥動止動旋鈕G使F固定后讀數(shù)，故AC正確，B錯誤；D、旋鈕D每轉(zhuǎn)動一周，就帶動測微螺桿F前進或后退0.5mm，故D錯誤。答案：AC三．實驗題9.某興趣小組同學(xué)應(yīng)用所學(xué)的物理知識來測量一捆細銅電線的電阻率，檢驗其是否合格。小組成員經(jīng)查閱，純銅的電阻率為1.8×10﹣8Ω?m．現(xiàn)取橫截面積約為1mm2、長度為100m的銅電線進行實驗。實驗所用主要器材如下：A．電源（電動勢約為5V，內(nèi)阻不計）；B．待測長度為100m的銅電線，橫截面積約1mm2；C．電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ）；D．電壓表V2（量程為4.5V，內(nèi)阻約為3kΩ）；E．電阻箱R（阻值范圍0～99.9Ω）；F．定值電阻R0＝1Ω；G．開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）用螺旋測微器測量得該細銅電線直徑d＝1.000mm。（2）小組合作設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，則R0在電路中的作用是保護電用表。（3）對照電路圖，連接好實物電路，調(diào)節(jié)R，讀出電表示數(shù)，作出如圖乙所示圖象。則在閉合開關(guān)S之前，電阻箱R阻值應(yīng)先調(diào)到零（“零”或“最大”）。（4）通過圖乙相關(guān)數(shù)據(jù)，計算得銅導(dǎo)線的電阻為2.6Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（5）利用實驗得到的數(shù)據(jù)，通過計算得銅電線的電阻率ρ＝2.0×10﹣8m?Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；與純銅的電阻率有一定的差距，從銅電線自身角度，你認為出現(xiàn)差距的可能原因是細銅絲材料不純，其中摻雜有電阻率較大的其它金屬。解析：（2）電源電壓比兩個電用表的量程要大，R0和電源串聯(lián)，會分去一部分電壓，起到保護多電表的作用。（3）為了保護電壓表，則閉合開關(guān)S之前，電阻R阻值應(yīng)先調(diào)到零。（4）由電路可知＝即＝Rx?+1由圖可知Rx＝k＝Ω＝2.6Ω（5）根據(jù)Rx＝ρ＝解得ρ＝＝Ω?m＝2.0×10﹣8Ω?m（5）出現(xiàn)差距的可能原因是細銅絲材料不純，其中摻雜有電阻率較大的其它金屬。答案：（2）保護電壓表；（3）零；（4）2.6；（5）2.0×10﹣8，細銅絲材料不純，其中摻雜有電阻率較大的其它金屬。四．解答題10.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，某同學(xué)進行了如下測量：（1）用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度．測量3次，求出其平均值l．其中一次測量結(jié)果如圖1甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數(shù)為24.12～24.14cm．用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值d．其中一次測量結(jié)果如圖1乙所示，圖中讀數(shù)為0.515～0.518mm．（2）采用如圖2所示的電路測量金屬絲的電阻．電阻的測量值比真實值偏?。ㄌ睢捌蟆被颉捌　保詈笥晒溅眩接嬎愠鼋饘俳z的電阻率（用直接測量的物理量表示）．（3）請你根據(jù)圖2所示電路圖在圖3中進行實物連線．（電流表選0.6A量程，電壓表選3V量程）解析：（1）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，示數(shù)為24.12～