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《（北京专用）2020版高考物理总复习第十章第3讲实验：测量金属的电阻率精练（含解析）.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第3讲 实验:测量金属的电阻率A组 基础巩固1.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图a和图b所示。(1)由图读得圆柱体的直径为 mm,长度为 cm。 (2)若流经圆柱体的电流为I,圆柱体两端之间的电压为U,圆柱体的直径和长度分别用D、L表示,则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ= 。 答案 (1)1.844(在1.842~1.846范围内均可) 4.240(2)πD2U4IL解析 (1
2、)由题图a知,圆柱体的直径为1.5mm+34.4×0.01mm=1.844mm,长度为42mm+8×0.05mm=42.40mm=4.240cm。(2)由I=UR,R=ρLS及S=πD22得ρ=πD2U4IL。2.(2017东城期末)实验室有一捆规格为“100m,0.5mm2”的铜导线,已经用去了一部分,一同学想用伏安法测量剩余导线的电阻。(1)他查得铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m。他可以用公式 计算出整捆导线的电阻为 Ω; (2)他从实验室借来如下器材,想分别用电流表内接法和外接法测量铜导线的电阻:电流表:量程0~0.6A,内阻约
3、为0.2Ω;电压表:量程0~3V,内阻约9kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;滑动变阻器R2:最大阻值200Ω;电源:电动势4.5V,内阻可不计;开关、导线若干。回答下列问题:①请你用笔画线代替导线在图1中完成电路连线。要求用电流表外接法、滑动变阻器分压式接法。图1②按①中所连电路实验时滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”),闭合开关前应将滑片移至 端(选填“a”或“b”)。 ③他将分别用电流表内接法和外接法得到的电流、电压数据描到U-I图上,如图2所示。在图2中由电流表外接法得到测量图线是 (选填“甲”或“乙”),你的判断依据
4、是 。 图2答案 (1)R=ρLS 3.4 (2)①图见解析 ②R1 b ③乙 电流表外接时,测得的电阻值偏小解析 (1)由公式R=ρLS,代入数值得电阻阻值R=3.4Ω;(2)①如图所示②由于用滑动变阻器采用分压式接法,所以从方便调节的角度考虑,滑动变阻器选最大阻值较小的R1;为保护电路中元件,闭合开关前,滑片应移至b端,使导线两端电压为零。③因为电流表外接时,测得的电流值偏大,由R=UI可知电阻值偏小,对应图线乙。3.(2018海淀一模)在“测量金属的电阻率”的实验中,金属丝的阻值约为5Ω,某同学先用刻度尺测量金属丝的长
5、度l=50.00cm,用螺旋测微器测量金属丝直径时,刻度位置如图1所示,再用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。图1①该电阻丝直径的测量值d= mm; ②实验中能提供的器材有:A.电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)B.电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)C.电流表A1(量程0~3A,内阻约0.01Ω)D.电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)E.滑动变阻器R1(0~20Ω)F.滑动变阻器R2(0~500Ω)G.电源E(电动势为3.0V)及开关和导线若干该同学从以上器材中选择合适的器材连
6、接好电路进行测量,则电压表应选择 ,电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 (选填各器材前的字母)。要求在通过金属丝的电流相同情况下,电源消耗功率最小,并能较准确地测出电阻丝的阻值,实验电路应选用图 。 ③该同学建立U-I坐标系,如图2所示,图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点,还有一次测量的电压表和电流表示数如图3所示,请根据测量数据将坐标点补全,并描绘出U-I图线。由图线数据可计算出金属丝的电阻为 Ω(保留两位有效数字)。设被测金属丝电阻为R,则该金属材料电阻率的表达式是 (用题目给出的物理量符号表示)。 图
7、2图3④实验中使用的电流表内阻为RA,电压表内阻为RV,若考虑电流表和电压表内阻的影响,图2U-I图像中图线斜率k与该金属材料的电阻率ρ的关系是k= (用题目给出的物理量符号表示)。 答案 ①0.233(0.231~0.235) ②A D E 丁③如图所示 5.2(5.1~5.5) ρ=πRd24l④4RVlρπd2RV+4lρ解析 ①固定刻度读数为0mm,可动刻度读数为23.3×0.01mm=0.233mm。②电源电动势为3V,电路中电流最大值约为I=ER=0.6A,所以选择电压表V1、电流表A2。为了便于调节,滑动变阻器选择R1。由
8、于RVRx>RxRA,所以电流表采用外接法。滑动变阻器采用限流式接法电源消耗功率小;电流表采用外接法能较准确地测出电阻丝的阻值,故实验电路选图丁。③由
