备考2020年高考物理一轮复习:32 实验:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

试卷更新日期:2019-11-06 类型:一轮复习

一、实验探究题

  • 1. 某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
    (1)、螺旋测微器如图1所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.

    图1

    (2)、选择电阻丝的(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.
    (3)、图甲2中Rx , 为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置.

    (4)、为测量R,利用图2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如图3所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:

    U2/V

    0.50

    1.02

    1.54

    2.05

    2.55

    I2/mA

    20.0

    40.0

    60.0

    80.0

    100.0

    请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.

    (5)、由此,可求得电阻丝的Rx=Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
  • 2.                                       
    (1)、读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数:图a的读数为cm.图b读数为cm.

    (2)、如图所示,甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现测量该材料的电阻率。

    ①首先用多用电表的欧姆档(倍率为×10)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数R=

    ②然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻:

    A.电流表: 量程为200mA,内阻约为0.1Ω

    B.电压表: 量程为3V,内阻约为3kΩ

    C.滑动变阻器:最大阻值为20Ω,额定电流1A

    D.低压直流电源:电压6V,内阻忽略

    F.电键K,导线若干

    在方框中画出实验电路图.

    ③如果实验中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L、直径为d,则该材料的电阻率ρ=(用测出的物理量的符号表示)

  • 3. 为测量某金属丝的电阻率,某同学设计了如图a所示的实验电路。请完成下列实验相关内容:

    (1)、为粗测金属丝的总电阻值,该同学用如图b所示的多用电表在连接好的电路上进行测量:

    ①机械调零后将选择开关拨到“×1Ω”挡;

    ②将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使

    , 将红表笔接在P,黑表笔接在Q,多用电表指针指示如图c,则金属丝总电阻值 R0= Ω

    (2)、用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图d所示,则金属丝直径d= mm。
    (3)、闭合开关S,保持电流表示数不变,改变并记录电阻箱的阻值R和对应接入电路中电阻丝长度L的数据。在R-L图线上描点连线,作出R、L的图线如图e。

    根据测得金属丝的直径d及R-L图线,求得金属丝的电阻率 ρ= 。(计算结果保留三位有效数字)

  • 4. 在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,若待测电阻丝的电阻约为5 Ω,要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:

    A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)

    B.电流表(0~3 A,内阻0.0125 Ω)

    C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)

    D.电压表(0~3 V,内阻4 kΩ)

    E.电压表(0~15 V,内阻15 kΩ)

    F.滑动变阻器(0~20 Ω,允许最大电流1 A)

    G.滑动变阻器(0~2000 Ω,允许最大电流0.3A)

    H.开关、导线若干

    (1)、实验时应从上述器材中选用__(填写仪器前字母代号).
    (2)、测电阻时,电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时,应采用安培表接法,测量值比真实值偏(选填“大”或“小”).
    (3)、若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,则读数为__mm.

    (4)、若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=__.
  • 5. 某同学要测量某圆柱体电阻R的电阻率ρ.
    (1)、用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径,如图所示,则其长度L=cm,直径d=mm.

    (2)、该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻.他将红黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中,将选择开关置于“×l”档位置,然后;直至指针指在“0Ω”处继续实验.
    (3)、欧姆表粗测电阻约为5Ω现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:

    A.电压表 V1( 量程 03V ,内阻约 3kΩ)

    B.电压表 V2( 量程 015V ,内阻约 15kΩ)

    C.电流表 A1( 量程 03A ,内阻约 0.01Ω)

    D.电流表 A2( 量程 00.6A ,内阻约 0.1Ω)

    E.滑动变阻器 R1(020Ω)

    F.滑动变阻器 R2(0500Ω)

    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 ) 。要求在流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,实验电路应选用下图的

    (4)、利用上所选电路测量,电流表A电压表V

  • 6. 在测定金属丝电阻率的实验中:

    (1)、如题图1所示,用50分度游标卡尺测量待测金属丝的直径,其示数是mm。
    (2)、按题图2所示的电路图在题图3中用笔画线代替导线,补充连接实物电路示意图。
  • 7. 在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。
    (1)、用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次的测量结果如图甲所示,其示数为mm。
    (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1Ω)、电流表(内阻约1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干。若金属丝的电阻约为5Ω,为了尽可能地减少实验误差,则应采用(选填“乙”或“丙”)图。

  • 8. 家庭安装空调需要用优质的铜导线,鉴别导线是否优质的方法之一就是测量其电阻率。小明将家里标称长度为100 m的铜导线带到实验室,测量其电阻率,实验室提供的器材有:

    A.多用电表 B.螺旋测微器 C.直流电源(电动势为3 V,内阻不计)

    D.电压表V(量程为15 V,内阻约为1 kΩ)

    E.电流表A1(量程为100 mA,内阻r1为3 Ω)

    F.电流表A2(量程为1.5 A,内阻r2约为0.2 Ω)

    G.定值电阻R0=2 Ω   H.电阻箱R(0~99 Ω)  I.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)

    J.滑动变阻器R2(最大阻值为100 Ω)        K.开关、导线若干

    (1)、小明用螺旋测微器测量该铜导线的直径,测量结果如图甲所示,则该铜导线的直径为mm。
    (2)、小明用多用电表欧姆挡测量该铜导线的电阻,发现用“×1”挡时多用电表指针没有变化,于是他将定值电阻R0与铜导线串联后重新用“×1”挡测量,多用电表指针位置如图乙所示,其读数为Ω。
    (3)、为了进一步精确测量该铜导线的电阻,小明选择滑动变阻器(填“R1”或“R2”)。
    (4)、选完所有器材后,需画电路图,请帮小明在方框中画出最合理的实验电路图,铜导线用电阻符号表示。
    (5)、小明通过实验测量铜导线的电阻的表达式为Rx=(A1的示数用I1表示,A2的示数用I2表示,电阻箱阻值用R表示)。
  • 9. 某实验小组在测量金属圆柱体的电阻率的实验中,先用螺旋测微器测量圆柱体直径。再用伏安法测量圆柱体的电阻,已知圆柱体的电阻大约为300 Ω
    (1)、用螺旋测微器测量其直径时的刻度位置如图所示,由图可知其直径为mm。

    在用伏安法测定圆柱体的电阻时,除被测金属圆柱体外,还有如下供选择的实验器材:

    A.电流表A1(量程为20mA,内阻约为10 Ω )

    B.电流表A2(量程为5mA,内阻r=20 Ω )

    C.电压表V,(量程为3V,内阻RV约为4k Ω )

    砂定值电阻R1=10 Ω

    E.定值电阻R2=20 Ω

    F.滑动变阻器R3(0~20 Ω )

    G.滑动变阻器R4(0~300 Ω )

    H.直流电源E(电动势为6V,内阻很小)

    I.开关S一个,导线若干

    (2)、为使测量结果尽量准确,减少误差,实验中要求电表偏转至少半偏以上,要完成实验,除了待测圆柱体、电压表(C)、直流电源(H)、开关导线(I)、以外,还需要的器材是(填写器材前的字母编号);
    (3)、请在答题卡的规定位置画出实验电路图;
    (4)、若电压表、电流表示数分别为U、I,用题中所给符号写出待测圆柱体的电阻表达式Rx=
  • 10. 在“测定金属丝电阻率”的实验中
    (1)、某实验小组所测量金属丝的直径的示数如图甲所示,则它的读数是mm。

    (2)、已知实验所用金属丝电阻约为5Ω。为更精确地测量其阻值,某同学设计了如乙图电路,滑动变阻器阻值范围为0-10Ω,电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用),电动势E=4.5V,内阻很小。为使电路达到最佳测量效果,图乙中电压表应接到(选填“A”或“B”)点,实验时,开关S1应处于断开状态,测得电压表读数为U,电流表读数为I,金属丝长为l,直径为D,则此金属丝电阻率ρ=
  • 11. 为了测定金属丝的电阻率,某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上,其两端可作为接线柱,一小金属夹夹在金属丝上,且可在金属丝上滑动.请完成以下内容.

    (1)、某次用螺旋测微器测该金属丝的直径,示数如图甲所示,则其直径d=mm.
    (2)、实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω.

    准备的实验器材如下:

    A.电压表V(量程0~3 V,内阻约20 kΩ)

    B.定值电阻10Ω

    C.定值电阻100Ω

    D.蓄电池(电动势约12 V,内阻不计)

    E.开关S一只

    F.导线若干

    实验小组利用上述器材设计并完成实验.实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量,在实验操作和测量无误的前提下,记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U,并作出了 1U1l 的关系图像,如图乙所示.根据题目要求,在图丙所示的虚线框内完成设

    计的实验电路图 . 其中定值电阻R应选(填“B”或“C”);金属丝电阻率的表达式 ρ(用a、b、c、d、R表示).

  • 12. 在测定金属电阻率的实验中,
    (1)、如图1所示,用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d=mm.如图2所示,是多用电表的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置,则金属丝阻值的测量值R=Ω,若测出金属丝长度的测量值为L,则该金属丝电阻率的表达式ρ=(用d、R、L表示)。

    (2)、用半偏法测定电流表G的内阻的实验中,如图:

    a.实验电路连接好后,主要操作步骤如下:(把未完整的操作步骤填写完整)

    ①接通S1 , 调节R1 , 使电流表G指针偏转到满刻度;

    ②再接通S2 , 保持阻值不变,调节 , 使电流表G指针偏转到满刻度的一半;

    ③读出R2的阻值,即认为电流表的内阻rg=

    b.此电路测量出的电流表的内阻比真实值(填“大”“小”)

    c.为了减少误差,电源电动势应尽量选(填“大”“小”)一点好。