2018年高考物理大一轮复习第8章恒定电流实验8测定金属的电阻率课时规范训练

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时间:2018-12-05

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1、实验8测定金属的电阻率高效演练 跟踪检测1.(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为________mm,合金丝的直径为________mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图甲所示的实验电路图,按照该电路图完成图乙中的实物电路连接.解析:(1)由于螺旋测微器开始起点有误差,估读为0.007mm,测量后要去掉开始误差.(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入,掌握滑动变阻器的分压接法.连接图如图所示.答案:(1)0.007 0.638(0

2、.636mm~0.640mm)(2)见解析图2.如图甲所示的金属工件,截面外方内圆,外边长约为1cm、内径约为0.5cm、长度约为40cm.(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示,其读数a=________cm.(2)应选用________来测量工件内径d,选用________来测量工件长度L(填“毫米刻度尺”、“游标卡尺”或“螺旋测微器”).(3)为了测出该金属的电阻率,该同学设计了如图丙所示的电路,请按设计的电路完成实物图丁的连线.(4)实验测得工件两端电压为U,通过的电流为I,请写出该金属电阻率的表达式ρ

3、=________(用a、d、L、U、I等字母表示).解析:(1)游标卡尺读数时先读主尺为10mm,游标尺共10个格,每个格代表0.1mm,第5个格对齐,故游标尺读数为0.5mm,故总读数为10.5mm,即1.05cm.(2)游标卡尺有内脚可以测量内径,用毫米刻度尺测量长度.(3)实物图如图所示.(4)由R=,R=,S=a2-πd2联立可得电阻率的大小ρ=答案:(1)1.05cm (2)游标卡尺 毫米刻度尺(3)见解析图 (4)3.用伏安法测定电阻约为5Ω的均匀电阻丝的电阻率,电源是两节干电池.如图甲所示,将电阻丝拉直

4、后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上,底座的中间有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出.实验采用的电路原理图如图乙所示,测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示.(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动________使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转动________夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动________使F固定后读数.(填仪器部件的字母符号)(2)根据电路原理图乙,用笔画线代替导线,将实物图丁连接成实验电路.(3)闭合开关后

5、,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变P的位置,得到几组U、I、L的数据,用R=计算出相应的电阻值后作出RL图线如图所示.取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR,若电阻丝直径为d,则电阻率ρ=________.解析:(1)在用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动粗调旋钮D,使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转动微调旋钮H夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动止动旋钮G使F固定后读数.(2)如图所示(3)根据R=ρ,得ΔR=ρ,而S=,代入得ρ=.答案:(1)D H G (2)见解析图 (3)4.测量一个长约5cm、电阻R

6、1约为30Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率,所用器材如下:游标卡尺(20分度);螺旋测微器;直流电源E(电动势为18V,内阻可忽略不计);标准电流表A1(量程1.5A,内阻r1=6Ω);电流表A2(量程2A,内阻r2约为5Ω);滑动变阻器R2(最大阻值10Ω);开关S,导线若干.(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,读数L=________cm;用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,读数D=________mm.(2)请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图,要求获得较多的实验数据.(3)若某次测

7、量中两电流表A1、A2的读数分别为I1、I2,则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为ρ=________.解析:(1)游标卡尺主尺读数为50mm,20分度游标卡尺精确度为0.05mm,第5条刻度线与主尺刻度线对齐,故游标尺读数为5×0.05mm=0.25mm,所以该材料的长度为50.25mm=5.025cm;螺旋测微器固定刻度部分读数为2.0mm,可动刻度部分读数为15.0×0.01mm=0.150mm,因此该材料直径为2.150mm.(2)标准电流表量程为1.5A,内阻为6Ω,可当电压表使用,将其与待测材料并联,再与

8、电流表A2串联,由于提供的滑动变阻器总电阻小于待测材料电阻,故需要将滑动变阻器接成分压式电路.(3)通过并联电路特点,可知通过电阻R1的电流为I2-I1,其两端电压U=I1r1,所以待测材料的电阻为R1=,由电阻定律R1=ρ,S=,解得:电阻率ρ=.答案:(1)5.025 2.150 (2)图见解析 (3)5.小张同学打算测量某种

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