电阻及电阻率的测量实验答案

电阻及电阻率的测量实验答案一、 基础知识总结1、 伏安法测电阻 （简记：大内偏大，小外偏小）类型电路图R测与R真比较条件计算比较法己知Rv、RA及Rx大致值时内接法VAR测=RX+RA RX适于测大电阻Rx 外接法VAR测=Rx适于测小电阻RX n倍的Rx通电前调到最大分压式0E0电压变化范围大要求电压从0开始变化Rx比较大、R滑 比较小R滑全Rx/2通电前调到最小限流式适用于待测电阻比滑动变阻器的总电阻小或差不多；分压式适用于：待测电阻两端的电压从零开始调节；待测电阻的阻值比滑动变阻器的总电阻大得多；电压或电流超过电压表或电流表的量程；限流式接法调节范围不够大。R二、 典型高考真题真题1（2012北京）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_mm（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0.1)、电压表(内阻约3k)、滑动变阻器R(020，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/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520 由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_图(选填“甲”或“乙”)VARSRxRS图2乙甲VARx （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0 I/A 图4U/V 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 PRx图3（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) A110-2m B110-3m C110-6m D110-8m（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图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案： （1）（0.3950.399） （2）甲 （3）如答图3（4）如答图3 （4.34.7） （5）C （6）CD0 I/A 答图4U/V 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 PRx答图3 解析：（1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.70.01=0.397mm.(0.3950.399)。（2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻Rx约5。则有，比较Rx为小电阻应该采用外接法测量误差小。由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法（甲）。（3）注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使Rx两端的电压为0。先连外接法（线1）再连分压法（线2和3），此时滑片P必须置于变阻器的左端。（4）描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U-I图线。其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U-I图线上，有(4.34.7)。（5）根据电阻定律有m，估算出的金属丝电阻率是C。（6）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偶然误差；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差。答案C D。真题2（2011新课标）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。完成下列实验步骤中的填空：（1）将S拨向接点1，接通S1，调节_,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数I；（2）然后将S拨向接点2，调节_,使_,记下此时RN的读数；（3）多次重复上述过程，计算RN读数的_,此即为待测微安表头内阻的测量值。解析：（1）R0、标准电流表A0；（2）RN，标准电流表A0的示数为I；（3）平均值真题3（2011天津）某同学测量阻值约为25k的电阻Rx，现备有下列器材：A电流表（量程100 A，内阻约为 2 k）；B电流表（量程500 A，内阻约为300 ）；C电压表（量程15 V，内阻约为100 k）；D电流表（量程50 V，内阻约为500 k）；E直流电源（20 V，允许最大电流1 A）；F滑动变阻器（最大阻值1 k，额定功率1 W）；G电键和导线若干。电流表应选 ，电压表应选 。（填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ； 。【解析】：电学实验选择仪器的一般步骤如下： 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小； 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值； 选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”；也可以根据与之间的关系来判断，当时，采用电流表的外接法，反之选择电流表内接法。（1）本题中，待测电阻Rx的阻值约为25k，直流电源电动势为20V，经粗略计算电路中最大的电流约为，所以电流表选择B；虽然电压表C的量程不足，但是相比起来电压表D的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择C表。（2）根据本题解析的第、两条原则可知电路图的问题为：电流表应采用内接的方法；滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。真题4（2011江苏）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：请根据实验数据作出U-R关系图象。(2)用待测电阻RX替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。 利用(1)中测绘的U-R图象可得RX=_ 。(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象测定某一电阻，则测定结果将_(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知阻值为10的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定？答案（1） 见右图（2） 20 （19-21都算对）（3） 偏小：改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50V真题5（2011上海）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表内阻的电路如图所示。供选择的仪器如下：待测电流表(，内阻约300)，电流表 (，内阻约100)，定值电阻(300)，定值电阻(10)，滑动变阻器 ()，滑动变阻器 ()，干电池(1.5V)，电键S及导线若干。(1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图。(3)补全实验步骤：按电路图连接电路， ；闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录，的读数，； ；以为纵坐标，为横坐标，作出相应图线，如图所示。(4)根据图线的斜率及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 。答案.(1)， (各1分)(2)见图 (2分)(3)将滑动触头移至最左端(写最小给分，最大不给分) 多次移动滑动触头，记录相应的，读数 (1分) (4) (3分)真题6（2010福建）如图所示是一些准备用来测量待测电阻阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量阻值的电路。答案：真题7（2009广东）某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等。（1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图14 图14 图15（2）实验的主要步骤如下：正确链接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；读出电流表的示数，记录金属夹的位置；断开开关，_，合上开关，重复的操作。（3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图15的关系图线，其斜率为_A-1m-1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了_的电阻之和。图16（4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图16所示。金属丝的直径是_。图15中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_,其数值和单位为_（保留三位有效数字）。 真题8（2008江苏）某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示，读得直径d= mm (2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：电阻R()121.050.023.910.03.1导线直径d(mm)0.8010.99