11.3 实验：导体电阻率的测量 过关检测习题-（2019）新人教版高中物理必修第三册（含解析）.doc

1、11.3实验：导体电阻率的测量测量实验：导体电阻率的测量测量一、游标卡尺和螺旋测微器的读数一、游标卡尺和螺旋测微器的读数1、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数为用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数为_mm。用游标卡尺测量某些工件的外。用游标卡尺测量某些工件的外径时，示数如图乙所示，则读数为径时，示数如图乙所示，则读数为_mm。解析：解析：题图甲读数为题图甲读数为 1 mm19.50.01 mm1.195 mm，题图乙读数为，题图乙读数为 11 mm100.05 mm11.50 mm。答案：答案：(1)1.195(1.1941.196 均可均可)11.502、用

2、游标为用游标为 20 分度的游标卡尺测量一粗细均匀圆柱体的长度，如图所示，由图可知其长度为分度的游标卡尺测量一粗细均匀圆柱体的长度，如图所示，由图可知其长度为_mm。(2)用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径为用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径为_mm。解析解析：(1)游标为游标为 20 分度的游标卡尺分度的游标卡尺，其精确度为其精确度为 0.05 mm，游标第游标第 3 格与主尺对齐格与主尺对齐，示数为示数为 0.053 mm0.15mm，故长度为，故长度为 50 mm0.15 mm50.15 mm。(2)螺旋测微器固定刻度示数为螺旋测微器固定刻度示数为 4.5 mm，

3、可动刻度示数为，可动刻度示数为 0.200 mm，故直径为，故直径为 4.5 mm0.200 mm4.700mm。答案：答案：(1)50.15(2)4.7003、某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度 l，用螺旋测微器测量圆柱体的直径，用螺旋测微器测量圆柱体的直径 d，示数如图甲、乙所示。，示数如图甲、乙所示。由图可读出由图可读出 l_cm，d_mm。解析：解析：游标卡尺主尺读数为游标卡尺主尺读数为 2.2 cm，游标尺读数为，游标尺读数为 50.1 mm0.5 mm0.05 cm，故，故 l2.2 cm0.05 cm2.25 cm；螺旋测微器的半毫米刻度线已露出

4、，所以固定刻度为；螺旋测微器的半毫米刻度线已露出，所以固定刻度为 6.5 mm，再读出可动刻度上的格数，再读出可动刻度上的格数(估读一估读一位位)0.01 mm，读数为，读数为 6.5 mm36.00.01 mm6.860 mm。答案：答案：2.256.8604、(1)两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示乙所示测量方法正确的是测量方法正确的是_(选填选填“甲甲”或或“乙乙”)(2)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度 l，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径用螺旋测微器测量该圆柱体的直径 d，示数如图所示示数如图所示由图

5、可由图可读出读出 l_ cm, d_ mm.解析解析(1)图乙的方法正确图乙的方法正确(2)游标卡尺的读数游标卡尺的读数2.2 cm 50.1 mm 2.25 cm，螺旋测微器的读数螺旋测微器的读数6.5 mm 36.00.01 mm 6.860 mm.答案答案(1)乙乙(2)2.256.860二、测定金属的电阻率二、测定金属的电阻率（一）实验基础（一）实验基础1(多选多选)在在“测定金属的电阻率测定金属的电阻率”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，将会使电流表采用外接法，将会使测测真真B电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了金属丝

6、分压的减小而引起测量误差电流表采用外接法，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由由d2U4Il可知可知 I、d、U、l 中每一个物理量的测量都会引起中每一个物理量的测量都会引起的测量误差的测量误差D由由d2U4Il可知对实验结果准确性影响最大的是直径可知对实验结果准确性影响最大的是直径 d 的测量的测量解析：选解析：选 CDCD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外接法，R R测测R R真真，由由R Rl lS S可知可知测测真真，A A 项说法错

7、误项说法错误；电流表采用外接法时电流表采用外接法时，由于电压表的分流作用会引由于电压表的分流作用会引起测量误差起测量误差，故故 B B 项说法错误项说法错误；由由d d2 2U U4 4IlIl可知要测量的物理量是可知要测量的物理量是d d、U U、I I和和l l，都会引起测量误差都会引起测量误差，且直径且直径d d在公式中是平方关系，所以影响最大，故选项在公式中是平方关系，所以影响最大，故选项 C C、D D 说法正确综上所述答案为说法正确综上所述答案为 CD.CD.2、现有一合金制成的圆柱体现有一合金制成的圆柱体为测量该合金的电阻率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

8、现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器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甲和乙所示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甲和乙所示(1)由图读得圆柱体的直径为由图读得圆柱体的直径为_mm，长度为，长度为_cm.(2)若流经圆柱体的电流为若流经圆柱体的电流为 I，圆柱体两端之间的电压为圆柱体两端之间的电压为 U，圆柱体的直径和长度分别用圆柱体的直径和长度分别用 D、L 表示表示，则用则用 D、L、I、U 表示的电阻率的关系式为表示的电阻率的关系式为_.解析：解析：(1)圆柱体的直径为圆柱体的

9、直径为 1.5 mm34.50.01 mm1.845mm；长度为；长度为 42 mm80.05 mm42.40 mm4.240 cm.(2)由欧姆定律由欧姆定律 RUI和电阻定律和电阻定律 RLS联立得联立得RSLUSILD2U4IL.答案：答案：(1)1.845(1.8421.846 均可均可)4.240(2)D2U4IL3、在在“测定金属丝的电阻率测定金属丝的电阻率”的实验中，的实验中，(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图甲所示，则该金属丝的直径为某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图甲所示，则该金属丝的直径为_mm。(2)用量程为用量程为 3 V 的电压表和量程为

10、的电压表和量程为 0.6 A 的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示， 则电压表的读则电压表的读数为数为_V，电流表的读数为，电流表的读数为_A。(3)用米尺测量金属丝的长度用米尺测量金属丝的长度 L0.810 m。 利用以上测量数据利用以上测量数据， 可得这种材料的电阻率为可得这种材料的电阻率为_ m(保留保留两位有效数字两位有效数字)。解析：解析：(1)螺旋测微器的读数为：螺旋测微器的读数为：d2.5 mm43.50.01 mm2.935 mm。(2)因电压表的每小格读数为因电压表的每小格读数为 0.1 V，所以应估读到，所以应估读到 0.

11、01 V，所以电压表的读数为：，所以电压表的读数为：U2.60 V；同理，电流；同理，电流表的每小格读数为表的每小格读数为 0.02A，应估读到，应估读到 0.01 A，所以电流表的读数为：，所以电流表的读数为：I0.52A。(3)根据根据 RLS得：得：RSLRd22L代入数据得：代入数据得：4.2105m。答案：答案：(1)2.935(2)2.600.52(3)4.21054、(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零校零时的读数为时的读数为_mm，合金丝的直

12、径为，合金丝的直径为_mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻为了精确测量合金丝的电阻 Rx，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接连接解析解析(1)校零时的读数为校零时的读数为 0.007 mm，合金丝的直径合金丝的直径(0.514.50.010.007) mm0.638 mm.(2)实物电路连接如图所示实物电路连接如图所示答案答案(1)0.007(0.0050.008 均可均可)0.638(0.6360.639 均可均可)(2)见解析图见解析图（二）实验仪器选择（二）实验仪器选择1、某同学在一次某同学在

13、一次“测定金属的电阻率测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为 l0.720 m，用螺旋测微器测出金属丝直径用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图所示刻度位置如图所示)，用伏安法测出金属丝的电阻，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为阻值大约为 5 )，然后计算出，然后计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A直流电源直流电源(输出电压为输出电压为 3 V)B电流表电流表 A(量程量程 00.

14、6 A，内阻约，内阻约 0.125 )C电压表电压表 V(量程量程 03 V，内阻，内阻 3 k)D滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值最大阻值 20)E开关、导线等开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为从图中读出金属丝的直径为_mm。(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图。根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图。(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为若根据伏安法测出金属丝的阻值为 Rx4.0，则这种金属材料的电阻率为，则这种金属材料的电阻率为_ m(保留两位有保留两位有效数字效数字)。 解析解析 (1)(1)螺旋测微器读数为螺旋测微器读数为 0.50.5 mmmm10.010.00

15、.010.01 mmmm0.6000.600 mmmm。(2)(2)由于电阻丝电阻较小由于电阻丝电阻较小，安培表采用外接法安培表采用外接法，滑动变阻器采用限流电路或滑动变阻器采用限流电路或分压电路都可以，实验电路如图：分压电路都可以，实验电路如图：(3)(3)由由R Rl lS S得得RSRSl lR Rx xd d2 24 4l l，将将R Rx x4.04.0、l l0.7200.720 m m、d d0.6000.600 mmmm0.6000.60010103 3m m。代入得。代入得1.61.610106 6m m。 答案答案 (1)0.600(1)0.600(2)(2)见解析图见解析

16、图(3)1.6(3)1.610106 62、在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝待测金属丝 Rx(阻值约阻值约 4 ，额定电流约，额定电流约 0.5A)；电压表电压表 V(量程量程 03 V，内阻约，内阻约 3 k)；电流表电流表 A1(量程量程 00.6A，内阻约，内阻约 0.2 )；电流表电流表 A2(量程量程 03A，内阻约，内阻约 0.05 )；电源电源 E1(电动势电动势 3 V，内阻不计，内阻不计)；电源电源 E2(电动势电动势 12 V，内阻不计，内阻不计)；滑动变阻器滑动变阻器 R(最大阻值约最大阻值约 20

17、 )；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关螺旋测微器；毫米刻度尺；开关 S；导线。；导线。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm。(2)若滑动变阻器采用限流接法若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确为使测量尽量精确，电流表应选电流表应选_，电源应选电源应选_。(均填器材均填器材代号代号)在虚线框内画出电路原理图。在虚线框内画出电路原理图。解析：解析：(1)螺旋测微器的读数为螺旋测微器的读数为 1.5 mm27.40.01 mm1.774 mm。(2)在用伏安法测电阻时，为使测量结果尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上

18、，所以电流表在用伏安法测电阻时，为使测量结果尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，所以电流表选选A1，电源选，电源选 E1。电路原理图如图所示。电路原理图如图所示。答案：答案：(1)1.774(1.7731.775 均可均可)(2)A1E1见解析图见解析图3、实验室购买了一捆标称长度为实验室购买了一捆标称长度为 100 m 的铜导线的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度某同学想通过实验测定其实际长度该同学首先测得导线横该同学首先测得导线横截面积为截面积为 1.0 mm2，查得铜的电阻率为查得铜的电阻率为 1.7108m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻再利用图甲所示电路测出铜导线的

19、电阻 Rx，从而确定导从而确定导线的实际长度线的实际长度可供使用的器材有：可供使用的器材有：电流表：量程电流表：量程 0.6 A，内阻约，内阻约 0.2 ；电压表：量程电压表：量程 3 V，内阻约，内阻约 9 k；滑动变阻器滑动变阻器 R1：最大阻值：最大阻值 5 ；滑动变阻器滑动变阻器 R2：最大阻值：最大阻值 20 ；定值电阻：定值电阻：R03 ；电源：电动势电源：电动势 6 V，内阻可不计；，内阻可不计；开关、导线若干开关、导线若干回答下列问题：回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选实验中滑动变阻器应选_(填填“R1”或或“R2”)，闭闭合开关合开关 S 前应将滑片移至前应将滑片移至_

20、(填填“a”或或“b”)端端(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接电路完成剩余部分的连接(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为调节滑动变阻器，当电流表的读数为 0.50A 时，电压表示数如图乙所示，读数为时，电压表示数如图乙所示，读数为_ V.(4)导线实际长度为导线实际长度为_ m(保留保留 2 位有效数字位有效数字)解析解析(1)电路图中滑动变阻器限流连接，最大阻值应远大于被测电阻电路图中滑动变阻器限流连接，最大阻值应远大于被测电阻 Rx，故选择，故选择 R2，闭合开关前，应将，闭合开关前，应将滑片移至阻值最大处

21、滑片移至阻值最大处a 处处(2)根据电路图连接实物图根据电路图连接实物图(3)电压表分度值为电压表分度值为 0.1 V，量程为，量程为 3 V，读数为，读数为 2.30 V.(4)根据欧姆定律得根据欧姆定律得 RxR0UI， 根据电阻定律得根据电阻定律得 RxLS，联立联立解得解得 L94 m.答案答案(1)R2a(2)见解析图见解析图(3)2.30(4)944、在在“测定金属丝的电阻率测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电的实验中，待测金属丝的电阻阻Rx约为约为 3 ，实验室备有下列实验器材：，实验室备有下列实验器材：A电压表电压表 V(量程量程 3 V，内阻约为，内阻约为 3 k)B

22、电流表电流表 A(量程量程 0.6A，内阻约为，内阻约为 1 )C滑动变阻器滑动变阻器 R(010 ，额定电流，额定电流 0.5A)D电源电源 E(电动势为电动势为 3 V，内阻约为，内阻约为 0.3 )E开关开关 S，导线若干，导线若干(1)为减小实验误差，应选用图中为减小实验误差，应选用图中_(填填“甲甲”或或“乙乙”)为该实验的电路原理图为该实验的电路原理图(2)现用刻度尺测得金属丝长度为现用刻度尺测得金属丝长度为 60.00 cm，用螺旋测微器测得其直径示数如丙图，则直径为，用螺旋测微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图丁为两电表的示数，

23、则该金属丝的电阻率为_ m.(结果保留结果保留 3 位有效数字位有效数字)解析：解析：(1)根据根据RVRxRxRA可知，电流表外接，乙图符合题意可知，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，螺旋测微器读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，d0.5 mm0.0110.8 mm0.608 mm；电压表量；电压表量程为程为 3 V，分度值为，分度值为 0.1 V，示数为，示数为 1.20 V，电流表量程为，电流表量程为 0.6 A，分度值为，分度值为 0.02A，示数为，示数为 0.50A，根据欧姆定，根据欧姆定律得律得 RUI2.4 ；金属丝的电阻率；金属丝的电

24、阻率RSL1.16106m.答案：答案：(1)乙乙(2)0.6081.161065、在在“测定金属的电阻率测定金属的电阻率”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 50 cm.(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，其读数应为所示，其读数应为_mm(该值接近该值接近多次测量的平均值多次测量的平均值)(2)用伏安法测金属丝的电阻用伏安法测金属丝的电阻 Rx.实验所用器材为电池组实验所用器材为电池组(电动势电动势 3 V，内阻约，内

25、阻约 1 )、电流表、电流表(内阻约内阻约 0.1 )、电压表电压表(内阻约内阻约 3 k)、滑动变阻器滑动变阻器 R(020 ，额定电流额定电流 2 A)、开关开关、导线若干导线若干，某小组同学利用以上器材正确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：连接好电路，进行实验测量，记录数据如表：次数次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由实验数据可知，他们测量由实验数据可知，他们测量 Rx是采用图是采用图 2 中的中的_(填填“甲甲”或或“乙乙”)图图(3

26、)图图 3 是测量是测量 Rx的实验器材实物图的实验器材实物图，图中已连接了部分导线图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片 P 置于变阻器的一端置于变阻器的一端请请根据根据(2)所选的电路图，补充完成图所选的电路图，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这个小组的同学在坐标纸上建立立U、 I 坐标系坐标系， 如如图图 4 所示所示， 图中已标出了与测量数据对应图中已标出了与测量数据对应的的 4 个坐标点个坐标点 请请在图中标出第在图中标出第 2、

27、4、6 次测量数据的坐标点，并描绘出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图线由图线得到金属丝的阻值 Rx_(保保留两位有效数字留两位有效数字)(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_(填选项前的符号填选项前的符号)A1102mB1104mC1106mD1108m解析解析(1)螺旋测微器的读数为螺旋测微器的读数为 0 mm39.50.01 mm0.395 mm.(2)由实验记录的数据可知由实验记录的数据可知 Rx的阻值大约为的阻值大约为 5 .由题知由题知 RxRV，故电流表，故电流表V外接，若滑动变阻器接为限流外接，若滑动变

28、阻器接为限流的形式，则的形式，则 Rx两端的电压最小值两端的电压最小值 Umin520510.1E0.6 V，而从实验数据可知，而从实验数据可知，Rx两端电压可为两端电压可为 0.10 V，因此滑动变阻器应采用分压的形式因此滑动变阻器应采用分压的形式(3)如甲图所示如甲图所示甲甲(4)选尽可能多的点连成一条直线，使不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示选尽可能多的点连成一条直线，使不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值 Rx4.4 .(5)根据根据 RlS得金属丝的电阻率得金属丝的电阻率RSlRd24l3.144.4 0.395103 240.5m1.08106m，故选项故选项 C正确正确答案答案(1)0.395(0.3940.397 均正确均正确)(2)甲甲(3)见解析图甲见解析图甲(4)见解析图乙见解析图乙4.4(4.34.7 均正确均正确)(5)C