（新课标）2018版高考物理一轮复习 第七章 恒定电流 课时作业（三十五）测定金属的电阻率.doc

课时作业(三十五)测定金属的电阻率基础训练1现有一合金制成的圆柱体，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，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甲乙(1)由图读得圆柱体的直径为_mm，长度为_cm.(2)若流经圆柱体的电流为i，圆柱体两端之间的电压为u，圆柱体的直径和长度分别用d、l表示，则用d、l、i、u表示的电阻率的关系式为_.答案：(1)1.8454.240(2) 解析：(1)由图读得圆柱体的直径d1 mm0.5 mm34.50.01 mm1.845 mm，长度l42 mm80.05 mm42.40 mm4.240 cm.(2)圆柱体的电阻r，得.2有一个电阻rx，其阻值大约是10 ，请选择适当的器材，以便测量其阻值可供选择的电路如图所示可供选择的器材是：甲乙a电动势为4.5 v、内阻不计的电源eb量程为15 v、内阻为10 k的电压表v1c量程为3 v、内阻为6 k的电压表v2d量程为300 ma、内阻为4 的电流表a1e量程为5 a、内阻为2 的电流表a2f最大阻值为20 、额定电流为1.5 a的滑动变阻器r1g最大阻值为500 、额定电流为0.5 a的滑动变阻器r2h开关和若干导线则选用的电路是_(填“甲”或“乙”)，选用的器材是_(填序号)答案：甲acdfh解析：rx的阻值大约为10 ，与电流表内阻接近，因此用电流表外接法，同时rx的大约值小于滑动变阻器的总阻值，因而采用限流式接法，故选用甲电路电源电动势e4.5 v，eim(rxra)，im a0.321 a321 ma或im a0.375 a375 ma，电流表选d.uimrx0.32110 v3.21 v，因而电压表选c.变阻器r1的最大阻值为500 ，与rx偏差太大，因此变阻器选f.3在“测量金属丝电阻率”的实验中，实验所用器材为：电源(电动势3 v，内阻约为1 )、电流表(量程00.6 a，内阻约为0.1 )、电压表(量程03 v，内阻约为3 k)、滑动变阻器(020 ，额定电流2 a)，开关、导线若干某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 1 2 3 4 5 6u/v 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70i/a 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460(1)根据以上实验数据，请在下面的虚线框里画出该同学所采用的电路图(2)某次测量中，电流表示数如图甲所示电压表示数如图乙所示，则两读数分别为_a和_v.甲乙(3)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正确的是()a多次测量金属丝直径取平均值，可以减小偶然误差b由于所用测量仪器均已校准，故测量时可认为没有误差c实验中电压表内阻引起的误差属于系统误差d用ui图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案：(1)见解析图(2)0.5202.30(3)acd解析：(1)因电流、电压从零起步可调，变阻器采用分压式接法，又rx，电流表采用外接法，电路设计如图所示(2)两表的读数都要估读，电流表的读数为0.520 a，电压表的读数为2.30 v.(3)测量金属丝直径次数越多，取平均值时偶然误差抵消几率越大，a正确；本实验电流表读数偏大，属于系统误差，无法克服，b错误，c正确；用ui图象处理数据，舍弃偏离直线较远的点，求金属丝电阻可以减小偶然误差，d正确4某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率.步骤如下：(1)用游标为50分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图甲可知其长度为_cm.甲乙(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为_mm.(3)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图丙所示的测量电路丙请完成下列操作过程第一步：先将r2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关s2合向a，然后闭合开关s1，调节滑动变阻器r1和r2，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数u1、i1.第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，_.根据以上记录数据写出被测电阻rx的表达式rx_.答案：(1)5.050(2)4.700(3)将单刀双掷开关s2合向b，读出此时电压表和电流表的示数u2、i2解析：(1)由题图甲可以看出，整毫米数是50，再看游标尺，第25条刻度与主尺刻度对齐，精度是 0.02 mm，所以游标卡尺的读数是5.050 cm.(2)由题图乙可以看出，整毫米数是4，半毫米刻度已露出，所以主尺读数是4.5 mm.再看可动刻度，正好是第20个刻度与固定刻度对齐，精度是0.01 mm，所以螺旋测微器的读数是4.700 mm.(3)将单刀双掷开关s2合向b，读出此时电压表和电流表的示数u2、i2.当单刀双掷开关s2合向a时有rxrar1；当单刀双掷开关s2合向b时有rar1，解以上两式得rx.5某同学测量阻值约25 k的电阻rx，现备有下列器材：a电流表(量程100 a，内阻约2 k)；b电流表(量程500 a，内阻约300 )；c电压表(量程15 v，内阻约100 k)；d电压表(量程50 v，内阻约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开关和导线若干(1)电流表应选_，电压表应选_(填器材号)(2)该同学正确选择仪器后连接了如图所示电路，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：_；_.答案：(1)bc(2)电流表应采用内接法滑动变阻器应采用分压式接法解析：(1)本题中，待测电阻rx的阻值约为25 k，直流电源电动势为20 v，经粗略计算电路中的最大电流imax800 a，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.(2)由题图可知，电路在接线上存在的问题为：电流表应采用内接的方法；滑动变阻器应采用分压式接法6理想电压表内阻无穷大，而实际电压表并非如此，现要测量一个量程为03 v，内阻约为3 k电压表的阻值实验室备有以下器材：a待测电压表v1：量程为03 v，内阻约为3 kb电压表v2：量程为06 v，内阻约为6 kc滑动变阻器r1：最大值20 、额定电流1 ad定值电阻r0e电源：电动势6 v，内阻约为1 f开关一个、导线若干(1)利用以上器材设计如图甲所示测量电路，请你按图示电路将图乙的实验仪器连接起来甲乙丙(2)请写出按该电路测量电压表v1内阻rv的表达式并指出表达式中各物理量的含义：_.(3)在正确连接电路后，闭合开关s，不断地调节滑动变阻器r1滑片位置，记录多组电压表v1、v2示数，作出u2u1图线如图丙所示若r01 480 ，由图线上的数据可得rv_.答案：(1)如图所示(2)rvr0，其中u1、u2分别为电压表v1、v2的示数，r0是定值电阻的阻值(3)2 960解析：(2)由欧姆定律有，解得rvr0，其中u1、u2分别为电压表v1、v2的示数，r0是定值电阻的阻值；(3)由电路的电压关系可得u2u1，由u2u1图象可知，斜率k11.5，若r01 480 .则rv2 960 .能力提升7某同学要把一个量程为200 a的直流电流计改装为量程为4 v的直流电压表(1)他按如图所示电路，用半偏法测定电流计的内电阻rg，其中电阻r0约为1 k.为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源e应选用_，电阻r1应选用_，电阻r2应选用_(选填器材前的字母)a电源(电动势为1.5 v)b电源(电动势为6 v)c电阻箱(0999.9 )d滑动变阻器(0500 )e电位器(一种可变电阻，与滑动变阻器相当)(05.1 k)f电位器(051 k)(2)该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将r2的阻值调至最大后续的实验操作步骤依次是：_，_，_，_，最后记录r1的阻值并整理好器材(请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母)a闭合s1b闭合s2c调节r2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度d调节r1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半e调节r1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半f调节r1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度(3)如果所得的r1的阻值为300.0 ，则图中被测电流计的内阻rg的测量值为_，该测量值_(填“略大于”“略小于”或“等于”)实际值(4)给电流计_(填“串”或“并”)联一个阻值为_k的电阻，就可以将该电流计改装为量程为4 v的电压表答案：(1)bcf(2)bcae(3)300.0略小于(4)串19.7解析：(1)利用半偏法测量电流计的内阻时，所选滑动变阻器的阻值必须大于电路所需的最小电阻，根据电路的路端电压等于电源电动势，电路中的最大电流为电流计的满偏电流，则最小阻值为 30 k 或 7.5 k，考虑到保护电路电阻r01 k，则可知调节滑动变阻器使电流计满偏时滑动变阻器的阻值分别接近29 k或6.5 k，所以电路图中的滑动变阻器r2不能选择d和e，只能选择f.电流计满偏时，滑动变阻器的阻值越大，实验的误差越小，所以电源应选择电动势为6 v的b，而且电位器f的阻值也满足调节所需r1是用来测量电流计内阻的电阻箱，只能选c.(2)实验步骤为：第一步闭合s2(b)，第二步调节r2的阻值，使电流计满偏(c)，第三步闭合s1(a)，第四步调节r1的