新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤訓(xùn)練第46講 測定金屬絲的電阻率（原卷版）

第46講測定金屬絲的電阻率（模擬精練+真題演練）1．（2023·天津河西·天津市新華中學(xué)統(tǒng)考模擬預(yù)測）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中：

（1）測量一段電阻約為幾歐姆金屬絲的電阻時所用器材和部分電路連線如圖1所示，若電流表內(nèi)阻約為幾十歐姆，量程為0-0．6A或0-3A，電壓表內(nèi)阻約為幾千歐姆，量程為0-3V或0-15V，用筆畫代替導(dǎo)線完成電路連線。（2）合上開關(guān)之前，圖1中滑動變阻器滑片應(yīng)置于最（選填“左”或“右”）端。（3）連好電路之后，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、I數(shù)據(jù)計算電阻，然后求電阻平均值，乙同學(xué)通過U-I圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是。（選填“甲”或“乙”）（4）兩同學(xué)進一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流SKIPIF1<0的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲，調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)為I，改變L，重復(fù)上述步驟，獲得多組I、L數(shù)據(jù)，作出SKIPIF1<0圖像如圖3所示。若要把該表頭G改裝成量程為6mA的電流表，需要把長為m的鎳鉻絲并聯(lián)在表頭G兩端。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

2．（2022·浙江紹興·統(tǒng)考一模）某同學(xué)通過實驗來測定如圖所示的電阻圈中合金絲的電阻率。

（1）所用實驗器材：學(xué)生電源、電流表（SKIPIF1<0，內(nèi)阻約SKIPIF1<0）、電壓表（SKIPIF1<0，內(nèi)阻約SKIPIF1<0）、滑動變阻器（SKIPIF1<0，SKIPIF1<0）。某次測量時電壓表示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為SKIPIF1<0。（2）該同學(xué)進行正確的電路連接，將測量數(shù)據(jù)描在如下圖所示的SKIPIF1<0坐標(biāo)中，則電阻圈的電阻SKIPIF1<0為SKIPIF1<0（保留兩位有效數(shù)字）。由測量數(shù)據(jù)可知，該同學(xué)所用電路中滑動變阻器的連接方式為（填“分壓式”或“限流式”）。

（3）實驗再測量繞線軸的直徑SKIPIF1<0，合金絲的直徑SKIPIF1<0，合金絲的匝數(shù)SKIPIF1<0匝，結(jié)合上述電阻圈的阻值，可計算合金絲的電阻率SKIPIF1<0SKIPIF1<0（保留兩位有效數(shù)字）。（4）由于電表內(nèi)阻的影響，用伏安法測定電阻存在著一定的系統(tǒng)誤差，利用如上圖所示的橋式伏安法可以進一步減小系統(tǒng)誤差。實驗過程：先閉合SKIPIF1<0，調(diào)節(jié)SKIPIF1<0滑片處于合適位置，再閉合SKIPIF1<0，調(diào)節(jié)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，使流過檢流計SKIPIF1<0的電流為零時，記錄兩電表的數(shù)據(jù)，計算求得電阻的阻值。請解釋此方法能減小系統(tǒng)誤差的原因：。3．（2023·江蘇鹽城·鹽城市伍佑中學(xué)?？寄M預(yù)測）在“測量金屬絲的電阻率”的實驗中，某同學(xué)選擇一根粗細均勻、阻值約為SKIPIF1<0的電阻絲進行測量。（1）先測量電阻絲的長度，再用螺旋測微器測量其直徑，結(jié)果如圖1所示為SKIPIF1<0。

（2）現(xiàn)有電源（電動勢SKIPIF1<0為SKIPIF1<0，內(nèi)阻不計）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列器材：A．電流表（量程SKIPIF1<0，內(nèi)阻約SKIPIF1<0）B．電壓表（量程SKIPIF1<0，內(nèi)阻約SKIPIF1<0）C．滑動變阻器（SKIPIF1<0，額定電流SKIPIF1<0）D．滑動變阻器（SKIPIF1<0，額定電流SKIPIF1<0）為減小誤差，且電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大，滑動變阻器應(yīng)選（填器材前的字母）。（3）補充完成圖2中實物間的連線。

（4）上述實驗，下列說法正確的是。A．多次測量金屬絲直徑并求平均值可以減小系統(tǒng)誤差B．用電壓—電流圖像處理實驗數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差C．電壓表分流會導(dǎo)致電阻測量值偏小D．電流表分壓會導(dǎo)致電阻測量值偏大（4）電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，常用單位是（SKIPIF1<0。電導(dǎo)率是反映水質(zhì)的一項重要指標(biāo)。某種飲用水的電導(dǎo)率約為SKIPIF1<0。將該飲用水灌入一個高約SKIPIF1<0、容積約SKIPIF1<0的薄壁塑料瓶（如圖3所示），瓶的兩端用兩個略小于瓶底面積的固定金屬圓片電極密封。使說明采用圖2中的實驗器材能否較為精確地測量該飲用水的電導(dǎo)率。。

4．（2023·廣東廣州·廣東實驗中學(xué)?？寄M預(yù)測）取下無人機的一塊電池，并拆下“熱得快”中的一段粗細均勻的電熱絲，小李和同學(xué)們想測量電熱絲的電阻率：（1）圖（a）中，E是無人機的電池，MN是他們從“熱得快”中拆下的一段粗細均勻的電熱絲，選擇適當(dāng)?shù)碾姳砹砍毯?，他們發(fā)現(xiàn)大范圍移動滑片P，電壓表的示數(shù)變化卻不明顯。為解決這一問題，他們在討論后將SKIPIF1<0的定值電阻接入電路中，那么，選擇圖（b）中的電路（選填“甲”“乙”或“丙”）可解決這一問題。

（2）他們用改進后的電路進行了實驗，同時記錄電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)I及對應(yīng)的PN的長度x，部分實驗數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)12345SKIPIF1<03.092.922.662.231.80SKIPIF1<00.100.120.150.200.25SKIPIF1<030.924.317.711.27.2SKIPIF1<041.831.922.012.36.3（3）根據(jù)表格中的實驗數(shù)據(jù)，在圖（c）中補全數(shù)據(jù)點繪出MN的SKIPIF1<0圖像。

（4）已知MN橫截面積為SKIPIF1<0，可求得MN材料的電阻率SKIPIF1<0（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。（5）測量MN的電阻率時，電流表內(nèi)阻對電阻率的測量（選填“有“或“沒有”）影響。（6）根據(jù)表格中的實驗數(shù)據(jù)，是否可以求出無人機電池的電動勢和內(nèi)阻？若“可以求”請簡述數(shù)據(jù)處理方法（不需要計算具體結(jié)果），若“不能求”請簡述理由。5．（2023·廣東茂名·統(tǒng)考模擬預(yù)測）（1）如圖所示為一中空直導(dǎo)體的橫截面，某探究小組為測出該導(dǎo)體材料的電阻率，實驗步驟如下：①用刻度尺測量導(dǎo)體總長度SKIPIF1<0，如圖乙所示，則SKIPIF1<0m。②在量筒中倒入一定體積的水，讀出其體積SKIPIF1<0，將該長直導(dǎo)體豎直插入量筒中，讀出水面所在刻度對應(yīng)的體積為SKIPIF1<0，并測出在水中的導(dǎo)體長度H，則其橫截面積S=（用測量所得物理量表示）。③按電路圖連接好電路。④將鱷魚夾a夾在待測導(dǎo)體的最左端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，讓電流表滿偏，記下此時電阻箱阻值SKIPIF1<0。⑤將鱷魚夾a夾在導(dǎo)體的中間某位置，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表仍然滿偏，記下電阻箱讀數(shù)SKIPIF1<0及此時的導(dǎo)體接入電路的有效長度L，則此時待測導(dǎo)體接入電路的有效電阻為（用測量所得物理量表示）。⑥則該導(dǎo)體的電阻率ρ＝（用測量所得物理量表示）。（2）該探究小組繼續(xù)用圖丙所示電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻，同學(xué)們將鱷魚夾a保持夾在最右端，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記下相應(yīng)的電阻箱讀數(shù)及電流表（電流表可視為理想電表）的示數(shù)，畫出電阻箱阻值R和電流倒數(shù)SKIPIF1<0的關(guān)系圖像如下圖所示，橫軸截距為a，縱軸截距為-b，則電池的電動勢E=，內(nèi)阻r=（用已知量和測量所得物理量表示）。6．（2023·安徽合肥·模擬預(yù)測）為了測量某種圓柱形材料的電阻率，一同學(xué)利用以下器材設(shè)計了如下實驗，已知該圓柱形材料電阻SKIPIF1<0約為150ΩA．電阻箱R（0~999.9Ω）B．量程為30mA、內(nèi)阻為50Ω的電流表C．量程為30mA、內(nèi)阻約為50Ω的電流表D．最大阻值為300Ω、最大允許電流為0.5A的滑動變阻器E.電動勢SKIPIF1<0、內(nèi)阻未知的直流電源F.開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干具體實驗步驟如下：①連接好實驗電路，閉合開關(guān)S；②調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱R，使SKIPIF1<0示數(shù)為SKIPIF1<0，記下此時電阻箱阻值R和SKIPIF1<0示數(shù)SKIPIF1<0；③重復(fù)步驟2，且保持SKIPIF1<0示數(shù)不變，測量多組R和SKIPIF1<0值；④將實驗測得的數(shù)據(jù)處理后，最后作出了如圖丁所示的圖像。（1）用螺旋測微器測出圓柱形材料電阻的直徑如圖乙所示，該讀數(shù)為mm；用游標(biāo)卡尺測出其長度如圖丙所示，該讀數(shù)為cm。（2）電流表SKIPIF1<0選擇（填寫器材前字母代號）；（3）由丁圖數(shù)據(jù)可得序號為C的電流表內(nèi)阻為Ω；（4）該材料的電阻率為SKIPIF1<0（保留2位有效數(shù)字）。7．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考三模）某小組設(shè)計了圖甲所示的實驗電路，用來研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系。圖中SKIPIF1<0為開關(guān)，SKIPIF1<0為單刀雙擲開關(guān)，SKIPIF1<0為待測稀鹽水溶液液柱。（1）實驗時，閉合SKIPIF1<0之前應(yīng)將SKIPIF1<0的滑片P置于（填“C”或“D”）端。（2）實驗時，閉合SKIPIF1<0，SKIPIF1<0置于位置1，改變滑動變阻器滑動觸頭P的位置，電流表示數(shù)有明顯變化，電壓表沒有示數(shù)；再將SKIPIF1<0置于位置2，情況相同。經(jīng)檢查，電路中所有元件完好，則導(dǎo)線SKIPIF1<0中出現(xiàn)斷路故障的是導(dǎo)線。（3）修復(fù)故障后，用電流表內(nèi)接法測量SKIPIF1<0的阻值時應(yīng)該將SKIPIF1<0置于位置（填“1”或“2”）。（4）用電流表內(nèi)、外接法得到SKIPIF1<0的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖乙所示（不計由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化）。某次用電流表內(nèi)接法測得SKIPIF1<0的阻值為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0的橫截面積為SKIPIF1<0，長度為SKIPIF1<0，則其電阻率為SKIPIF1<0，由圖乙中對應(yīng)曲線（填“A”或“B”）可得此時溶液濃度約為%。8．（2023·四川成都·成都七中?？寄M預(yù)測）實驗小組在實驗室中測量一段金屬絲（電阻SKIPIF1<0約為SKIPIF1<0）的電阻率。本次實驗提供的器材，如下：電流表A：量程1mA，內(nèi)阻SKIPIF1<0；電池組E：電動勢3V，內(nèi)阻不計；電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約為5KΩ；定值電阻SKIPIF1<0：阻值為0.1Ω；滑動變阻器SKIPIF1<0：最大阻值10Ω，額定電流為2A；滑動變阻器SKIPIF1<0：最大阻值1000Ω，額定電流為2A；開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。(1)小組同學(xué)某次用10分度游標(biāo)卡尺測得金屬絲的長度時，不小心使部分刻度被污跡遮住了，如圖所示，則該次測量的讀數(shù)為cm。(2)小組同學(xué)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片時，使電壓表示數(shù)能夠從零開始連續(xù)變化并盡可能減少誤差，滑動變阻器應(yīng)該選用（選填“SKIPIF1<0”、“SKIPIF1<0”），根據(jù)提供的器材在答題紙方框內(nèi)畫出實驗的電路圖，并在電路圖中標(biāo)出所選器材的符號；9．（202