2024年高中物理第二章6第二課時實驗：伏安法測電阻和金屬電阻率練習含解析新人教版選修3-1

PAGE4-1．(多選)在“測定金屬電阻率”的試驗中，下列說法錯誤的是()A．為了提高測量精度，導線的有效長度必需用毫米刻度尺測三次取平均值B．為了提高測量精度，通過導線的電流要盡可能大(在電表量程允許的狀況下)，而且要等電流穩(wěn)定一段時間后再讀數C．在測導線的直徑時，每測一次都應轉過適當的角度，應在三個不同的位置測直徑三次取平均值D．測電阻時，電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯上升，造成其電阻率減小答案：BD2．(多選)在“測定金屬的電阻率”試驗中，關于誤差的下列說法中正確的是()A．電流表采納外接法，將會使ρ測>ρ真B．電流表采納外接法，由于電壓表的并聯(lián)引起了金屬絲分壓的減小而引起測量誤差C．由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知I、d、U、l中每一個物理量的測量都會引起ρ的測量誤差D．由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知對試驗結果精確性影響最大的是直徑d的測量答案：CD3．在測定阻值較小的金屬的電阻率的試驗中，為了減小試驗誤差，并要求在試驗中獲得較大的電壓調整范圍，在測量其電阻時應選擇的電路是()ABCD答案：D4．在“測定金屬的電阻率”的試驗中，待測金屬絲的電阻Rx約為5Ω，試驗室備有下列試驗器材：A．電壓表(量程0～3V，內阻約為15kΩ)；B．電壓表(量程0～15V，內阻約為75kΩ)：C．電流表(量程0～3A，內阻約為0.2Ω)；D．電流表(量程0～0.6A，內阻約為1Ω)；E．變阻器R1(0～10Ω，0.6A)；F．變阻器R2(0～2000Ω，0.1A)；G．電池組E(電動勢為3V)；H．開關S，導線若干．(1)為減小試驗誤差，應選用的試驗器材有________(填器材前面的序號)．(2)為減小試驗誤差，應選用圖1中________(選填“甲”或“乙”)為該試驗的電路原理圖，并按所選擇的電路原理圖把圖2中的實物圖用線連接起來．圖1圖2(3)若用毫米刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩電表的示數如圖所示，則金屬絲的直徑為________mm，電阻值為________Ω.解析：(1)由于電源的電動勢為3V，所以電壓表應選A；被測電阻約為5Ω，電路中的最大電流約為I＝eq\f(E,Rx)＝eq\f(3,5)A＝0.6A，電流表應選D；依據變阻器允許通過的最大電流可知，變阻器應選E；還要選用電池和開關，導線若干．故應選用的試驗器材有A、D、E、G、H.(2)由于eq\f(RV,Rx)＞eq\f(Rx,RA)，應采納電流表外接法，故應選題圖乙所示電路，實物連接如圖所示．(3)從螺旋測微器可以讀出金屬絲的直徑為0.5mm＋13.5×0.01mm＝0.635mm，從電壓表可以讀出電阻兩端電壓為1.20V，從電流表可以讀出流過電阻的電流為0.50A，被測金屬絲的阻值為Rx＝eq\f(Ux,Ix)＝eq\f(1.20,0.50)Ω＝2.4Ω.答案：(1)ADEGH(2)乙見解析圖(3)0.635(0.633～0.637均可)2.45．有一根瘦長而勻稱的金屬管線樣品，長約60cm，電阻大約為6Ω.橫截面積如圖甲所示．圖甲圖乙(1)用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數如圖乙，金屬管線的外徑為________mm.(2)現有如下器材：A．電流表A1(量程0.6A，內阻約0.1Ω)B．電流表A2(量程3A，內阻約0.03Ω)C．電壓表V(量程3V，內阻約3kΩ)D．滑動變阻器R1(1750Ω，0.3A)E．滑動變阻器R2(15Ω，3A)F．蓄電池(6V)G．開關一個，帶夾子的導線若干要進一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應選________，滑動變阻器應選________(填字母代號)．(3)請將實物圖補充完整．(4)已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內形態(tài)不規(guī)則的中空部分的橫截面積，在前面試驗的基礎上，還須要測量的物理量是________(所測物理量用字母表示，并用文字說明)，計算中空部分橫截面積的表達式為S＝________．解析：(1)螺旋測微器的讀數為1mm＋0.01×12.5mm＝1.125mm；(2)通過樣品的最大電流I＝eq\f(E,Rx)＝eq\f(6,6)A＝1A，電流表的量程選0.6A，滑動變阻器R1的額定電流小于1A，選用額定電流較大、最大阻值較小的滑動變阻器R2；(3)Rx＜eq\r(RARV)，電流表采納外接法，滑動變阻器R2的最大阻值為15Ω，大于Rx的估計值，可采納限流接法，電壓調控范圍較好，實物連線如圖所示；(4)由電阻定律得R＝eq\f(ρL,S′)，中空部分橫截面積的表達式為S＝eq