（2021新人教版）高中物理必修第三册11.3实验：导体电阻率的测量 同步检测.docx

1、第十一章第十一章 电路及其应用电路及其应用 第第 3 节节 实验：导体电阻率的测量实验：导体电阻率的测量 1 如图甲所示， 20 分度游标卡尺的读数是_cm； 如图乙所示， 螺旋测微器的读数是_mm 2(1)用游标卡尺测量一小球的直径，结果如图 1，此读数为_； (2)用螺旋测微器测量一金属丝的直径，结果如图 2，此读数为_。 3某同学用游标为 20 分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径 D，用螺旋测微器测量其厚度 d，示数 如图所示。由图可读出 D=_cm，d=_mm。 4 用螺旋测微器测金属棒直径为_mm； 用 20 分度游标卡尺测金属棒长度为_ cm 5某同学利用螺旋测微器对小球的直径进行测

2、量，螺旋测微器的结构如甲图所示。该同学在检查仪 器时发现， 由于该螺旋测微器的不恰当使用， 使得当转动旋钮 A 使微测螺杆 B 旋至与砧台 C 靠紧时， 此时螺旋测微器的读数应该为 0.000mm， 但该仪器的状态却如图甲中所示 （图中所示效果略有夸大） ， 这说明使用该螺旋测微器进行测量时，每次读数都会产生_mm 的误差，该同学仍然使用这个 螺旋测微器进行测量。在进行了正确的操作后，螺旋测微器的状态如图乙所示，则该小球的直径的 正确测量值应为_mm。 6某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率，完成下列步骤： (1)用游标卡尺测量其长度，如图甲所示，其长度为_mm。 (2)用螺旋测微器测量其直

3、径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应旋紧图乙中的部件_ （填“A”“B”“C”“或D”） ，从图乙中可知其直径为_mm。 (3)若用伏安法测得流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D 和L表示，则该圆柱体的电阻率_（用I，U，D和L表示）. 7在“测定金属丝的电阻率”的实验中，小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度，当金属 丝的左端与毫米刻度尺的“0”刻度对齐时，右端如图甲所示；用螺旋测微器测量金属丝的直径如图 乙所示；用伏安法测得多组 U、I 数据，做出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示。 (1)金属丝的有效长度 L 为_cm，直径 D 为_mm，电阻

4、R 为_。 (2)将测得的数据代入公式_，即可求出金属丝的电阻率。 （用第(1)问给出的字母表示） 8某学生用如图甲所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线 ab(电阻约 10 ，允许流过的最大电流 0.8 A)，稳恒电源 E(电源输出电压恒为 E12 V)，电压表 V(量程为 3 V， 内阻约为 5 k)，保护电阻：R110 ，R230 ，R3200 ，刻度尺、螺旋测微器，开关 S，导线 若干等 实验时的主要步骤如下： 用刻度尺量出导线 ab 的长度 L，用螺旋测微器测出导线的直径 d. 按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好 闭合开关 S，移动接线触片 P，测出 aP

5、 长度 x，读出电压表的示数 U. 描点作出 Ux 曲线求出金属导线的电阻率. 完成下列填空： （1） 用螺旋测微器测量金属导线的直径 d， 其示数如图乙所示， 该金属导线的直径 d_ mm. （2）如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻 R 应选_ （3）根据多次实验测出的 aP 长度 x 和对应每次实验读出的电压表的示数 U 给出的 Ux 图线如图丙 所示，其中图线的斜率为 k，则金属导线的电阻率_.(用实验器材中给出的物理量字 母和实验步骤中测出的物理量字母表示) 9某实验小组为了测定圆柱型导体的电阻率，进行了如下实验： (1)分别用游标卡尺和螺旋测微器对圆柱型导体的长度 L

6、 和直径 d 进行测量。结果如图甲、乙所示， 其读数分别是 L=_mm，d=_mm。 (2)实验小组采用伏安法进行了电阻测量，如图丙所示。读取电压表和电流表的示数分别为 U、I，则 计算电阻率的表达式为=_。 （结果用 U、I、L、d 表示） 。由这个实验得到的测量结果 _电阻 R 的真实值。 （选填“”、“”或“=”） 10某同学要测定某金属丝的电阻率，金属丝的电阻约为 6。 (1)用螺旋测微器测出金属丝的直径 d，读数如图甲所示，则直径 d=_mm。 (2)为了测定金属丝的电阻，实验室提供了以下器材 A电压表 03V15V，内阻约为 10k或 50k B电流表 00.6A3A，内阻约为 0

7、.5或 0.1 C滑动变阻器 05 D滑动变阻器 05000 E.两节干电池 F.开关及导线若干 在本实验中，电压表的量程应选_V，电流表的量程应选_A；滑动变阻器应选_（填仪器前 的字母） ，合适的电路图应为乙图中的_。 (3)调节滑动变阻器，测量多组电压、电流的值，作出 U-I 图像，如图丙所示，由图像求得金属丝的 电阻为 Rx=_（结果保留两位有效数字） ，若测得金属丝的长为 L，金属丝的直径 d，则金 属丝的电阻率=_（用物理量符号表示） 。 11某同学欲测定一捆导线的直径和实际长度。 (1)除去这捆导线两头的一小段导线的橡胶，用螺旋测微器测得其横截面直径的示数如图甲所示，则 其直径

8、d=_mm； (2)按正确的操作步骤，用多用电表的电阻挡粗测得这捆导线的电阻 Rx约为 120。 (3)为了更精确地测量这拥导线的电阻 Rx，采用图乙所示电路，提供的器材有 A蓄电池 E（电动势为 4V，内阻不计） ； B电压表 V（量程为 3V，内阻约为 3k） ； C电流表 A1（量程为 600mA，内阻约为 0. 05） ； D电流表 A2（量程为 30mA，内阻约为 0.5） ； E.滑动变阳器（最大阻值为 100，允许通过的最大电流为 1.0A） ； F.开关 S，导线若干。 为了减小实验误差。 电流表应选用_ （选填“C”或“D”） ， 接电压表导线的 c 端应接在_。 （选填“a

9、”或“b”）处； 闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片，根据电压表和电流表的示数测得这拥导线的电阻为 126； 用同样的方法，按正确的操作步骤，测得 1 m 长同样导线的电阻为 1.20，则这捆导线的实际长 度为_m。 12“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米 尺测量金属丝的长度 l=0.8100m。金属丝的电阻大约为 4，先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。 （1）从图中读出金属丝的直径为_mm。 （2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材： A直流电源：电动势约 3V，内阻很小

10、 B电流表 A1：量程 00.6A，内阻 0.125 C电流表 A2：量程 03.0A，内阻 0.025 D电压表 V：量程 03V，内阻 3k E.滑动变阻器 R1：最大阻值 20 F.滑动变阻器 R2：最大阻值 100 G.开关、导线等 在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_（选填“A1”或“A2”） ，应该选用的滑动变阻 器是_（选填“R1”或“R2”） 。 （3）根据所选的器材，甲、乙两组同学设计的实验电路图如图所示，其中合理的是_。 （选 填“甲”或“乙”） （4） 若根据伏安法测出电阻丝的电阻为 Rx=4.1， 则这种金属材料的电阻率为_m。（保 留二位有效数字） 13实验室新进

11、一批合金丝，某同学想用实验测定合金丝材料的电阻率： （1）在用螺旋测微器测量合金丝的直径时，先将合金丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动 _(选填“A”、“B”、“C”或“D”)，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。从下图中的示数可读出合金丝的直径为_mm。(该值接近多次测量的平均值) （2）用伏安法测合金丝的电阻 Rx，已知合金丝接入电路长度为 50cm，实验所用器材为： 电池组(电动势 3 V，内阻约 1 )； 电流表(00.6 A，内阻约 0.1 )； 电压表(03 V，内阻约 3 k)； 滑动变阻器 R(020 ，额定电流 2 A)； 开关、导线若干。

12、 该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1234567 U/V0.100.300.701.001.501.702.30 I/A0.020.060.150.200.290.350.47 由以上实验数据可知，他测量 Rx是采用下图中的_图(选填“甲”或“乙”)。 （3）这个同学在坐标纸上建立 U、I 坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的 5 个坐标 点。请在图中标出第 5、7 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 _(保留两位有效数字)。 （4）根据电阻定律可得到合金丝的电阻率=_m。(结果保留一位有效数字) 14做“测量金

13、属丝的电阻率”实验。 （1）用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图甲所示，则金属丝直径的测量值 d=_mm。 （2）在设计测量金属丝电阻 Rx 的实验电路时需要思考两个问题： 如何选择电流表的接法？ 如图乙所示，某同学采用试触的方法，让电压表的一端接在 A 点，另一端先后接到 B 点和 C 点。他 发现电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化。据此应该选择电流表_（填写“内 接”或“外接”）的电路。 如何选择滑动变阻器的接法？ 已知待测金属丝的电阻约为 20，实验室提供的滑动变阻器的最大阻值为 5，电源电动势为 3V， 需要选择滑动变阻器的_(填写“分压式”或“限流式”) 接法。 （3）图

14、丙是测量金属丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P 置于 变阻器的最左端。请根据（2）中选择的电路，完成实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表和 电流表均处于安全状态_。 （4）请你写出金属丝电阻率的计算式_（用待测金属丝电阻的测量值 Rx、直径的测量值 d、长度的测量值 L 表示） 。 15某实验小组要通过实验尽可能精确的测量一根细长且均匀的空心金属管线的内径 d，该金属管 长约 0.5m，电阻约为 6，已知这种金属的电阻率为。 (1)用螺旋测微器测量金属管线外径 D 时刻度的位置如图 a 所示，从图中读出外径为_ mm， 应用_（选填“游标卡尺”或“毫米刻度尺

15、”）测金属管线的长度 L； (2)测量金属管线的电阻 R，为此取来两节内阻不计的干电池、开关和若干导线及下列器材： A电压表 03 V，内阻约 10 k B电压表 015 V，内阻约 50 k C电流表 00.6A，内阻约 0.05 D电流表 03A，内阻约 0.01 E.滑动变阻器，010 F.滑动变阻器，01000 要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，电流表应选_； 滑动变阻器选_ （填序号） (3)实验中实物接线如图 b 所示，请指出接线中的两处明显错误： 错误 1：_ 错误 2：_ (4)更正电路后测得电压表示数为 U，电流表示数为 I，请用已知的物理常数和应直接测量的物理量 （均用

16、符号表示） ，推导出计算金属管线内径的表达式 d=_； 16实验室购买了一捆标铜导线，小明同学想通过实验测定其长度。按照如下步骤进行操作： (1)该同学首先使用螺旋测微器测得导线的直径如图(1)所示，则导线的直径 d_mm； (2)通过查阅资料查得铜的电阻率为； (3)使用多用电表欧姆档初步估测其电阻约为 6： (4)为进一步准确测量导线的电阻，实验室提供以下器材： A直流电流表 A（量程 00.6A，内阻 RA=3） B直流电压表 V1（量程 03V，内阻约 100） C直流电压表 V2（量程 015V，内阻约 100） D滑动变阻器 R1（阻值范围 05） F滑动变阻器 R2（阻值范围 0

17、100） G直流电源 E（输出电压 3V，内阻不计） H开关 S 一个、导线若干 为了得到尽量多的测量数据并精确的测定标铜导线的电阻， 实验中应选择的电压表是_ （用所选器材前的字母表示） ；选择的滑动变阻器是_（用所选器材前的字母表示） ； 按实验要求在图(2)中， 还需要连接的接线柱有_ （填相应接线柱的符号， 如“ab”、“cd” 等） ； 若测得电压表的读数为 U，电流表的读数为 I，则可得铜导线的长度可表示为 L=_（用 题目提供的已知量的字母表示） ； 17 （1）在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺 旋测微器螺旋测微器的精确度为_mm，

18、用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如 图所示，从图中读出金属丝的直径为_mm （2）如果测出金属丝接入电路的长度 l、直径 d 和金属丝接入电路时的电流 I 和其两端的电压 U， 就可求出金属丝的电阻率用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为 =_ （3）在此实验中，金属丝的电阻大约为 4，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外， 选用了如下实验器材： A直流电源：电动势约 45 V，内阻不计； B电流表 A：量程 006 A，内阻约 0125； C电压表 V：量程 03 V，内阻约 3 k； D滑动变阻器 R：最大阻值 10； E开关、导线等 在以下可供选择的实验电路

19、中，应该选图_（填“甲”或“乙”） ，选择的接法为_接法（填“内”或 “外”） ，此接法测得的电阻值将_（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值 （4）根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线_在闭合开关 S 前，滑动变阻 器的滑片应置在_（填“最左”或“最右”）端 （5）根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为_V 和_A （6）若某次实验测得接入电路金属丝的长度为 0810m，算出金属丝的横截面积为 081106m2， 根据伏安法测出电阻丝的电阻为 41，则这种金属材料的电阻率为_（保留二位有效数 字） 18有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的

20、两端有导电箍 M 和 N，如图（a） 所示。用多用电表电阻挡测得 MN 间的电阻膜的电阻约为 100。陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚 度。 某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度 d 的实验。 A毫米刻度尺 B游标卡尺 C电流表 A1（量程 050 mA，内阻约10） D电流表 A2（量程 00.6A，内阻约0.6） E.电压表 V1（量程 3V，内阻约5 k） F.电压表 V2（量程 15V，内阻约15 k） G.滑动变阻器 R1（阻值范围0 20，额定电流 1.5A） H.滑动变阻器 R2（阻值范围0 100，额定电流 1A） I.电源 E（电动势 6V，内阻可不计） J.开关一个，导

21、线若干 他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为 l，用游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图（b）所示， 该陶瓷管的外径 D=_cm； 为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表_，电压表_，滑动 变阻器_； （填写器材前面的字母代号）在方框中画出实验电路图_； 连接好电路后移动滑片，闭合开关。改变滑动变阻器接人电路的电阻，记录多组电压表的读数和电 流表的读数，根据数据做出电压电流图像（题图线为一条直线） ，并计算出图线的斜率为 k。若镀 膜材料的电阻率为，计算电阻膜厚度 d 的数学表达式为 d=_（用题目给出的已知量符号或数 学常数的符号表示） 。 19在“测定金属丝的电阻率”

22、的实验中，待测电阻丝阻值约为 6 (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 V1，量程 3V，内阻约 3k 电压表 V2，量程 15V，内阻约 10k 电流表 A1，量程 0.6A，内阻约 0.2 电流表 A2，量程 100A，内阻约 2000 滑动变阻器 R1，01750，额定电流 0.3A 滑动变阻器 R2，050，额定电流 1A 电源 E1（电动势为 1.5V，内阻约为 0.5） 电源 E2（电动势为 3V，内阻约为 1.2） 为了调节方便，测量准确，请

23、选用适当的实验器材，在图 2 方框中画出测量电阻丝电阻应采用的电 路图，并在图中标明所选器材的符号_ (3)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，请用测量值表示计算材料电阻率的公 式=_（注明测量值所用符号） 20在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为 5，要求测量结果尽量准确，提供 以下器材供选择： A电池组（3V，内阻约 1） B电流表（03A，内阻约 0.0125） C电流表（00.6A，内阻约 0.125） D电压表（03V，内阻约 4k） E.电压表（015V，内阻约 15k） F.滑动变阻器（020，允许最大电流 1 A） G.滑动变阻器（02000

24、，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_选填仪器前的字母代号 (2)将设计的电路图画在框内_ (3)用螺旋测微器测量该圆柱体金属丝的直径，读得的直径为_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_ 用各物理量的符号表示。 参考答案参考答案 110.380；2.9692.971 220.3mm1.700mm 35.0753.7743.778 46.1246.12610.230 50.010 0.0024.705 0.004 642.35B0.410 2 4 D U IL 798.705.780

25、6.5 2 4 RD L 80.870R2 2 2 4() KRd EKL 921.81.780 2 4 Ud IL 10(1)0.730(0.729 或 0.731 也给分)30.6CA5.0 2 4 x R d L 110.250Db105 120.520A1R1甲1.1106 13D0.407（0.4060.408 之间均可）甲 110 6 140.1270.001外接分压式 2 = 4 x d R L 155.200毫米刻度尺ACE导线连接在滑动变阻器的滑片上采用了电流表 内接法 2 4 IL D U 160.680（0.6780.682）BDkj（或 ej） 、bd（或 bh） 、dh（或 dg） 2 4 A UIRd I 17001mm0640mm甲外小于 最左215V016A1106m 181.340CEG l k D 190.856 2 4 Ud Il 20ACDFH0.900 2 = 4 d R L