2019_2020学年高中物理第2章恒定电流实验:测定金属的电阻率练习含解析新人教版选修3_.doc

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1、第二章 实验:测定金属的电阻率一、选择题1.(多选)在“测定金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中正确的是(  )A.电流表采用外接法,将会使ρ测>ρ真B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差C.由ρ=可知I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差D.由ρ=可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量解析:选CD 由于金属丝阻值较小,若电流表采用内接法,则电流表分压产生的误差太大,故电流表采用外接法,R测

2、流表采用外接法时,由于电压表的分流作用会引起测量误差,故B项说法错误;由ρ=可知要测量的物理量是d、U、I和l,都会引起测量误差,且直径d在公式中是平方关系,所以影响最大,故C、D项说法正确.综上所述选CD.二、非选择题2.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为3Ω,实验室备有下列实验器材:A.电压表V(量程3V,内阻约为3kΩ)B.电流表A(量程0.6A,内阻约为1Ω)C.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流0.5A)D.电源E(电动势为3V,内阻约为0.3Ω)E.开关S,导线若干(

3、1)为减小实验误差,应选用图中________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图.(2)现用刻度尺测得金属丝长度为60.00cm,用螺旋测微6器测得其直径示数如丙图,则直径为________mm.图丁为两电表的示数,则该金属丝的电阻率为________Ω·m.(结果保留3位有效数字)解析:(1)根据>可知,电流表外接,乙图符合题意.(2)螺旋测微器读数由固定刻度和可动刻度两部分组成,d=0.5mm+0.01×10.8mm=0.608mm;电压表量程为3V,分度值为0.1V,示数为1.20V,电流表

4、量程为0.6A,分度值为0.02A,示数为0.50A,根据欧姆定律得,R==2.4Ω;金属丝的电阻率ρ=≈1.16×10-6Ω·m.答案:(1)乙 (2)0.608 1.16×10-63.某次测量康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图甲所示,可知此次测得康铜丝的直径为________mm.乙图是测量康铜丝电阻的原理图,利用该电路图测出的电阻值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).解析:螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm,可动刻度读数为0.01×38.0mm=0.380mm,所以金属丝的直径为1

5、.5mm+0.380mm=1.880mm.乙图中电流表是外接法,电压值是真实的,由于电压表的分流,电流偏大,根据R=得测量的电阻偏小.答案:1.880 偏小4.在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值).(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ

6、)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干,某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如表:6次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的________(填“甲”或“乙”)图.(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中实物

7、间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出UI图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=________Ω(保留两位有效数字).(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为______(填选项前的符号).A.1×10-2Ω·mB.1×10-4Ω·mC.1×10-6Ω·mD.1×10-8Ω·m解析:(1)固定刻度读数为0,可动刻度读数为39.7,所

8、测长度为0+39.7×0.01mm=0.397mm(0.395~0.399).(2)由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约为5Ω,则有Rx<,属于小电阻,用外接法测量误差小,由表中实验数据可知,如果用限流,最小电压大约为0.6V,而表中电压都到了0.10V,所以肯定用的分压接法,因此实验采用的是图甲所示电路.6(3)根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示.(4)描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去,然

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