11.3 实验：导体电阻率的测量 练习题-（2019）新人教版高中物理必修第三册.docx

1、11.3实验:导体电阻率的测量练习题一、选择题1.(多选)在测金属丝的电阻率的实验中,下列说法正确的是( )A.用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置各测量一次直径,算出其平均值B.实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出平均电阻RC.金属丝电阻一般较小,电流表应采用内接法D.实验中尽量选用较粗的金属丝2.某同学用伏安法测电阻时,分别采用了电流表内接法和外接法,测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2,则所测阻值与真实值Rx之间的关系为( )A.R1RxR2 B.R1RxR2Rx D.R1R2Rx3.用伏安法测电阻的电路有两种连接方式,现测量阻值约为10 的电阻,使用的电流表内阻约为10

2、0 ,使用的电压表内阻约为 10 k.关于测量电路的选择,下列说法正确的是( )A.应采用电流表内接法测量,且测量值大于真实值B.应采用电流表内接法测量,且测量值小于真实值C.应采用电流表外接法测量,且测量值大于真实值D.应采用电流表外接法测量,且测量值小于真实值4.(多选)“测量金属丝的电阻率”实验中,关于误差的下列说法正确的是()A.电流表采用外接法,将会使测真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=d2U4Il可知,I,d,U,l中每一个物理量的测量都会引起的测量误差D.由=d2U4Il可知,对实验结果的准确性影响最大的是直径d的测量二、非选择题

3、5. (1)某游标卡尺的游标尺上共有20个分度,用它测量某工件的外径时,示数如图所示,则此工件的外径是 mm. (2)用螺旋测微器测量某电阻丝的直径,如图所示,则此电阻丝的直径为 mm. 6.测量仪器的读数是物理实验教学中的基本要求,根据所学知识回答下列问题:(1)图(甲)、(乙)为实验中测量得较为精确的仪器,其中图(甲)为20分度的游标卡尺,图(乙)为螺旋测微器,则读数分别为 mm, mm.(2)图(丙)、(丁)分别为电流表和电压表,电流表接入电路的量程是00.6 A,电压表接入电路的量程是015 V,则两表的读数分别为 A, V.(3)将某电阻箱的旋钮调为如图(戊)所示,则该电阻箱接入电路

4、的阻值为 .7.在做“金属丝电阻率的测量”的实验时,需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属丝的电阻值Rx约为20 .一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同学想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能大.他可选用的器材有:直流电源,电压为8 V;电流表A(量程00.6 A,内阻约为0.50 );电压表V(量程010 V,内阻约为10 k);滑动变阻器R(最大电阻值为5.0 );开关一个,导线若干.(1)根据上述条件,测量时电流表应采用(选填“外接法”或“内接法”).(2)在虚线框内画出实验电路图. (3)若在上述实验中,电流表的示数为I,电压表的示数为U,且电流表内阻RA与电压

5、表内阻RV均为已知量,用测量的物理量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式:Rx=.8.在“金属丝电阻率的测量”实验中,可供选用的器材如下:待测金属丝:Rx(阻值约4 ,额定电流约0.5 A)电压表:V(量程03 V,内阻约3 k)电流表:A1(量程00.6 A,内阻约0.2 )A2(量程03 A,内阻约0.05 )电源:E1(电压3 V,内阻不计)E2(电压12 V,内阻不计)滑动变阻器:R(最大阻值约20 )其他:螺旋测微器,毫米刻度尺,开关S,导线若干.(1)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式接法,电流表应选,电源应选(均填器材代号),画出电

6、路的原理图.9.在“金属丝电阻率的测量”实验中,某同学用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值L,用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.(1)采用如图(甲)所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值(选填“偏大”或“偏小”).(2)已知被测金属丝的电阻约为5 ,实验所用电源的电压为3 V,电流表内阻约为0.1 ,电压表内阻约为15 k.请你根据电路图在图(乙)中进行实物连线.(3)若测出金属丝的电阻为R,则金属丝的电阻率=.10.如图所示是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图.图中均匀的长直玻璃管内径为d,里面充满待测导电液

7、体,玻璃管两端各装有一电极,电极距离为L.(1)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中导电液体用电阻Rx表示. (2)在接通电路前,为保证器材安全,滑动变阻器的滑片P应移到最(选填“左”或“右”)端.在电路调试时,该同学发现:闭合开关S1后,单刀双掷开关S2接到a接点时电压表示数为4.5 V,电流表示数为180 A;单刀双掷开关S2接到b接点时电压表示数为4.6 V,电流表示数为164 A.正式测量时,为减小实验误差,单刀双掷开关S2应接到 (选填“a”或“b”)点.(3)该同学正确完成实验,测得该段液体的电阻为R0,则该导电液体的电阻率的表达式为=(用R0,L,d等表示). 参考

8、答案1. AB 2.A 3.D 4.ACD 解析:电流表采用外接法,则电阻的测量值相对于真实值偏小,根据=RSl可知,将会使测真,选项A正确;电流表采用外接法,电压表并联引起金属丝两端电压变化,该电压仍为金属丝两端电压,但电压表的分流作用使测得的电流值偏大而引起测量误差,选项B错误;由=d2U4Il可知,I,d,U,l中每一个物理量的测量都会引起的测量误差,选项C正确;由=d2U4Il可知,电阻率与直径d的二次方成正比,则对实验结果的准确性影响最大的是直径d的测量,选项D正确.5. 4.45 1.567-1.569均正确6. 解析:(1)由游标卡尺的读数规则可知,主尺读数为23 mm,游标尺读

9、数为170.05 mm=0.85 mm,结果是23 mm+0.85 mm=23.85 mm;根据螺旋测微器的读数规则可知,固定刻度的读数为2 mm,可动刻度的读数为15.00.01 mm=0.150 mm,结果是2 mm+0.150 mm=2.150 mm.(2)电流表接入电路的量程是00.6 A,刻度盘上每一小格表示0.02 A,则电流表的读数为0.44 A;电压表接入电路的量程是015 V,刻度盘上每一小格表示0.5 V,则电压表的读数为8.5 V.(3)由电阻箱的读数规则可知,该电阻箱的读数为1 987 .答案:(1)23.852.150(2)0.448.5(3)1 9877. 解析:(

10、1)待测电阻约为20 ,是电流表内阻的40倍,但电压表内阻是待测电阻的500倍,故电阻Rx为小电阻,电流表采用外接法.(2)因为要使Rx两端的电压变化范围尽可能的大,滑动变阻器要采用分压式接法,电路图如图所示.(3)电压表分得的电流为IV=URV,所以Rx中的电流Ix=I-IV=I-URV,则Rx=UIx=UI-URV=URVIRV-U.答案:(1)外接法(2)图见解析(3)URVIRV-U8. 解析:(1)螺旋测微器的读数步骤如下:从固定刻度读出毫米数为1.5 mm,可动刻度读数为0.275 mm,则结果为1.5 mm+0.275 mm=1.775 mm.(2)金属丝额定电流约为0.5 A,

11、且滑动变阻器采取限流式接法,故电流表选取A1,金属丝额定电压约为U=IR=2 V,为让滑动变阻器有较大幅度的活动范围,电源选择E1;因为待测金属丝电阻较小,所以电路采用电流表外接法,电路原理图如图所示.答案:(1)1.775(1.7741.777均正确)(2)A1E1图见解析9. 解析:(1)电阻的测量值R测=U测I测,由图(甲)可知,U测为真实值,而I测因电压表的分流作用而比真实值偏大,所以R测比真实值偏小.(2)由于电源电压为3 V,所以电压表选择03 V量程,被测金属丝的电阻约为5 ,流过金属丝的最大电流约为0.6 A,所以电流表选00.6 A量程,连线如图所示.(3)由公式=RSL和S=d24,可得金属丝的电阻率=d2R4L.答案:(1)偏小(2)图见解析(3)d2R4L10. 解析:(1)电路原理图如图所示.(2)接通电路前为保证电路的安全,应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大,即滑片应移到最右端.分别使用电流表内接法和外接法时,电流表示数变化大,电压表示数变化小,说明电流表对示数影响较小,即电流表内阻远小于被测电阻,为减小误差应当采用电流表内接法,故接b点.(3)根据电阻公式R=LS及S=(d2)2,可得电阻率=R0d24L.答案:(1)见解析图(2)右b(3)R0d24L