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1、专题36 测定金属的电阻率【满分：110分 时间：90分钟】一、实验题(共10大题，每题11分，共110分。)1有一标有“6V，1.5W”的小灯泡（RX），想要测其伏安特性曲线（IU 图象），提供的器材除导线和开关外，还有：A直流电源 （6V、内阻不计） B直流电流表（0-3A、内阻 0.1以下）C直流电流表（0-300mA、内阻约为 5） D直流电压表（0-15V、内阻约为 15k）E滑动变阻器（10 、2A ） F滑动变阻器（1k 、0.5A）实验中要求小灯泡两端电压能够从零开始变化，测得多组数据，则:（1） 实验中电流表应选用 （用序号表示） ， 滑动变阻器应选用 （用序号表示）。（2）
2、某同学设计了甲、乙两个电路，如下图所示。你认为采用 图更合理（填“甲”或“乙”），电压表的右端应接在 点（填“a”或“b”）。 【答案】（1）C、E （2）乙、a【名师点睛】本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断。2在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为4。（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径d。其中一次测量结果如右图所示，图中读数为d = mm。 （2）为了测量电阻丝的电阻R，除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：电压表V；量程3V，内阻约为3k电流表A1；量程0.6A，内阻约为0.2）电流表A2；
3、量程100A，内阻约为2000）滑动变阻器R1, 阻值01750，额定电流为0.3A滑动变阻器R2,阻值050，额定电流为1A电源E1（电动势15V，内阻约为0.5）电源E2（电动势3V，内阻约为1.2）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，滑动变阻器_，电源_。（填器材的符号）（3）用测量量表示计算材料电阻率的公式是 = （已用刻度尺测量出接入电路中的金属导线的有效长度为l）。【答案】(1)0.8530.857 （2）.A1 ；R2 ； E2； （3）【名师点睛】此题考查了测定金属丝的电阻率的实验；解题时要首先搞清实验的原理，知道器材选择的原则“安全、准确、方便”；螺旋测微器是利用将
4、长度的测量转化为对转动角度的测量来实现微小量放大的，其精确度为0.01mm，本实验中滑动变阻器既可以采用分压接法，也可以采用限流接法。3测定某电阻丝的电阻率实验（1）实验中，用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径，刻度位置如图所示，则电阻丝的直径是_cm。（2）用多用电表的欧姆档粗测这种电阻丝的阻值：已知此电阻丝的阻值约为几十千欧，下面给出的实验操作步骤a旋转选择开关S，使其尖端对准交流电500V档，并拔出两表笔b将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，而后断开两表笔c将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，测出阻值后，断开两表笔d旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆档的
5、某一档位合力的实验步骤顺序是：_（填写相应的字母）。旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是_；根据该档位和表中指针所示的位置，电阻丝的阻值约为_（3）用电流表和电压表较精确测定此电阻丝的阻值，实验室提供下列可选用的器材：电压表V（量程3V，内阻约50k）电流表（量程200A，内阻约200）电流表（量程5mA，内阻约20）电流表（量程0.6A，内阻约1）滑动变阻器R（最大阻值1k）电源E（电源电压为4V）开关S、导线a在所提供的电流表中应选用_（填字母代号）b在虚线框中画出测电阻的实验电路（4）分别用L、d、表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻率表达式为=_。【答案】（1）0.642（2）c、a、
6、b、d；1k；3.2104（3）；如图所示（4）【名师点睛】此题要掌握螺旋测微器的读数方法：固定刻度与可动刻度读数之和，要注意螺旋测微器需要估读根据“大内小外”选择电流表的接法，根据变阻器总电阻与待测电阻的大小选择变阻器的接法4某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻，（电阻大约为2左右），为精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：电流表（量程，内阻约为）；电流表（量程，内阻约为）电压表（量程，内阻）；电压表（量程，内阻约为）定值电阻；滑动变阻器（最大阻值为）；滑动变阻器（最大阻值为）电源（电动势约为，内阻约为），开关，导线若干（1）为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压
7、表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填器材代号）（2）根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图（用所选器材的符号表示）【答案】（1）；（2）如图所示【名师点睛】根据电源电动势选择电压表，根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，滑动变阻器可以采用分压接法，根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，作出实验电路图5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 m
8、m（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（电动势为3V，内阻约1）、电流表（内阻约01）、电压表（内阻约3k）、滑动变阻器R（020，额定电流为2A）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，记录数据如下：次数1234567U/V010030070100150170230I/A0020006001600220034004600520由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的 图（填写甲乙丙丁）（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。请根据图（2）所选的电
9、路图，补充完成图3中实物间的连线，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，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值Rx= （保留两位有效数字）（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 （填选项前的符号）A1102mB1103mC1106mD1108m（6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是 （有多个正确选项）A 用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B 由于电流表和电压
10、表内阻引起的误差属于偶然误差C 若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D 用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差【答案】（1）；（2）甲（3）如图所示： （4） （都对），如图所示：（5）C；（6）CD 【解析】 【名师点睛】该题是综合性较强的题，解答时注意一下几方面：对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法，读书时是固定刻度的值与可动刻度的值得和；会根据电压表、电流表及被测电阻的阻值关系，确定电流表是内接还是外接；实物连接时，注意导线不能相交叉，并且要注意闭合电建时，分压电路的输出端电压要为零；会用电阻定律来求解导线的电阻率。6利用螺旋测
11、微器、米尺和下图所示的器材（其中电流表的内阻为，电压表的内阻为）测量一根粗细均匀的阻值约为的金属丝的电阻率。（1）用实线代替导线，将图中的器材连接成实物电路图，要求尽量避免交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程（已知电源的电动势为，滑动变阻器的阻值为）。（2）实验时螺旋测微器测量金属丝的直径和米尺测量金属丝的长度示数以及电流表、电压表的读数如下图表示，由图可以读出金属丝两端的电压 ，流过金属丝的电流强度 ，金属丝的长度 ，金属丝的直径 。（3）金属丝的电阻率为 。（保留两位有效数字）【答案】（1）如图所示：（2），（3）【解析】（1）由于电源电动势为，所以电压表应选量程，由，所以电流表应选量程
12、，由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“A、B、C”或“A、B、D”几个接线柱；由上图可以看出电流表应该连接“+”接线柱和“0.6”接线柱，电压表应该连接“+”接线柱和“3”接线柱,实物线线图如下图所示:【名师点睛】应掌握电学实验中，要通过估算来选择仪器，注意伏安法时电流表内外接法的选择方法，以及滑动变阻器采用分压和限流接法的要求；应掌握电压表与电流表读数方法以及“十分之一”、“五分之一”、“二分之一”估读的含义。7为了测量某一未知阻值的电阻Rx，某实验小组找来
13、以下器材：电压表（03V，内阻约3k）、电流表（00.6A，内阻约1）、滑动变阻器（015，2A）、电源（E=3V，内阻很小）、开关与导线，该小组同学实验操作如下，请你按要求填写：断开开关，请按图甲所示的电路图在图乙中连接实物图；如图乙，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于_端。闭合开关，缓慢调节滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，建立合适的坐标系作出I-U图如下；整理仪器根据I-U图可得，该未知电阻的阻值为Rx=_。（保留两位有效数字）由于实验中使用的电表不是理想电表，会对实验结果造成一定的影响，则该小组同学实验测出的电阻值_ 真实值（填“”、“” 或 “=” ）。【答案】（1）见解析
14、 （2）a （或左端） （4）（），“”【名师点睛】本题（1）的关键是根据可知，待测电阻阻值即为U-I图象的斜率；题（2）的关键是把待测电阻与电流表看做一个整体考虑，再根据欧姆定律讨论即可题（4）的关键是考虑到误差原因是由电压表的分流作用和电流表的分压作用引起，当电压表的内阻远大于待测电阻时，电压表的分流作用很小，应用电流表外接法。8某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计)，两电极相距L0.700 m，其间充满待测的导电溶液。用图中的器材进行测量：电压表(量程15 V，内阻约30 k)、电流表(量程300A，内阻约50)、滑动变阻器(100，1
15、A)、电池组(电动势E12 V，内阻r6)、单刀单掷开关一个、导线若干。表中是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据。U /V01.03.05.07.09.011.0I /A02265109155175240已知玻璃管的内径为4.000 mm，回答以下问题：(1)根据表中数据在坐标图中已描点，请作出UI图像，并根据图像求出电阻R_(保留两位有效数字)；(2)计算导电溶液的电阻率表达式是_(用R、d、L表示)，测量值为_m(保留两位有效数字)；(3)请由你设计的测量导电溶液电阻的电路图，在实物图中补画出未连接的导线。【答案】(1)作出UI图像如图， R4.41044.8104；(2)
16、；0.780.86 m (3)如图所示（分压电路，电流表内接）【名师点睛】电流表内外接法的选择方法：若电表内阻为不确定值时，应通过比较与的大小选择电流表的内外接法；若滑动变阻器的最大电阻远小于待测电阻值时，变阻器应用分压式接法. 9（1）用多用电表欧姆档粗测量某元件的电阻，选用“1”档，测量结果如图所示，则测得的电阻为_。（2）为探究该元件的导电性能，提供了如下器材：A电流表A（量程0.6A，内阻约为0.9）B电压表V（量程3V，内阻约为3k）C滑动变阻器（10，0.3A）D滑动变阻器（1000，0.1A）E电源E（电动势3V，内阻约为0.1）F开关S以及导线若干为保证实验过程中调节方便，实验
17、中滑动变阻器应该选择_（填写器材序号）在虚线框内画出实验电路图，要求闭合电键前滑动变阻器放置的合适位置；如图中I、II图线，一条为元件真实的U-I图线，另一条是本次实验中测得的U-I图线，其中_是本次实验中测得的图线。【答案】（1）（2）C验电路图如图所示：II【解析】（1）因为采用的是“1”档，所以读数为（2）为了便以调节，滑动变阻器要选用最大阻值和被测电阻相接近的，故滑动变阻器选C；【名师点睛】解题的关键是掌握选择器材的方法，注意电流表内外接法以及滑动变阻器的分压还是限流接法的判断，另外注意分析实验的误差，明确实验误差的来源10为确定某电子元件的电阻，做如下测量用多用电表测量该元件的电阻，
18、选用“10”倍率的电阻挡后，应先_，再进行测量，之后多用电表的示数如图所示，测得该元件电阻为_某同学想精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供如下器材：A电流表A1(量程50 mA、内阻r1=10 )B电流表A2(量程200 mA、内阻r2约为2 )C定值电阻R0=30 D滑动变阻器R(最大阻值约为10 )E电源E(电动势约为4 V) F开关S、导线若干该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理如图所示，N处的电流表应选用_ (填器材选项前相应的英文字母)开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于_(填“a”或“b”) 若M、N两块电流表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx=_(用题中字母表示)【答案】欧姆调零(答“调零”不扣分)；70(写成710不扣分)；B(填A2不扣分)； (填“左”不扣分)；(写成10不扣分)【解析】通过定值电阻R0的电流I=IN-IM，并联电路两端电压U=IR0=（IN-IM）R0，则待测电阻阻值【名师点睛】选择实验器材时要注意安全性原则、准确性原则、方便操作性原则，还要符合题目要求本题关键是明确实验的原理，然后估算出电路各个部分的电流，选择恰当量程的电表，最后根据并联电路的电流特点列式求解。