高中物理（第02期）百所好题速递分项解析汇编 专题2.5测定金属的电阻率（含解析）（选修3）.doc

测定金属的电阻率一、选择题二、非选择题1【2015-2016学年河北省正定中学第一学期高二第二次联考】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为 mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图2，由图可知其直径为 mm；（3）用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 。（4）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的r测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为 。（保留2位有效数字）【答案】（1）50.15；（2）4.700；（3）220；（4）7.610-2（7.5-7.7均可）（4）圆柱体材料的电阻率约为=考点：游标卡尺、测微器的读数，电阻率的计算。2【20152016学年沈阳二中上学期期中考试】在电流表扩大量程的实验中，要将量程为200a的电流表g改装成量程为0.2a的电流表，需先用如图1所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻rg（1）在测量rg的实验中，滑动变阻器有如下的规格供选择：a滑动变阻器（阻值范围010）b滑动变阻器（阻值范围01500）为了便于实验的调节操作，减小误差，滑动变阻器r滑应选用 （填入选用器材的字母代号）（2）当电阻箱的阻值为r1时，调节滑动变阻器滑动头p的位置，使电流表g满偏；保持滑动头p的位置不动，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱的阻值为r2时，电流表g恰好半偏则电流表g的内电阻rg= （3）若测得rg=500，为完成上述改装，需要用一个约为 的电阻与电流表并联（4）用改装成的电流表，按图2所示的电路测量未知电阻rx若量未知电阻rx时，电压表的示数为1.2v，而改装后的电流表的表头（刻度盘仍为原电流表的刻度）示数如图3所示，那么rx的测量值为 （5）如果测量与操作均正确，那么rx的测量值将 （选填“大于”或“小于”）rx的真实值【答案】（1）a；（2）r2-2r1；（3）0.5 ；（4）10 ；（5）小于（5）因为此电路中电流表的读数大于待测电阻上的电流，故根据可知，测量值小于真实值。考点：电表的改装；伏安法测电阻【名师点睛】3【2015-2016学年四川省雅安中学2高二上期11月半期考试】（共10分，每空2分）为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为l的金属丝的直径d.电阻r。某同学进行如下几步测量：（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d= 。（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是 。a.换为1档，重新测量 b.换为100档，重新测量c.换为1档，先欧姆调零再测量 d.换为100档，先欧姆调零再测量 （3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为020，电流表00.6a（内阻约0.5），电压表03v（内阻约5k），为了测量电阻误差较小，且电压表示数从0开始调节，下列备选电路中，应该选择 。（4）选择正确的电路后，测量值与真实值相比 （选填“偏大”“相等”“偏小”），误差来源是 。【答案】（1） 2.547 （2.5462.548之间都可以）（2） d （3）d （4） 偏大；电流表分压考点：测量金属丝的电阻率4.【2015-2016学年安徽师范大学附属中学高二上学期期中考试】在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约为200，电压表的内阻约为2k，电流表的内阻约为1，测量电阻中电流表的连接方式如图a或如图b所示，计算结果由公式计算得出，式中u与i分别为电压表和电流表的示数若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为和，则_(选填“”或“”)更接近待测电阻的真实值，且测量值_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值【答案】rx1 大于 小于考点：测量电阻阻值实验【名师点睛】本题的关键是明确电流表内外接法的选择方法：当满足时，电流表应用外接法，根据串并联规律写出真实值表达式，比较可知，测量值小于真实值；当满足 时，电流表应用内接法，根据串并联规律写出真实值表达式，比较可知，测量值大于真实值5.【2015-2016学年陕西省西安市第一中学高二上学期期中考试】用伏安法测电阻时，为了较正确地测定一个标志为r=10010%的电阻，应选用下列器材中哪一些来测量？a毫安表，内阻100，量程30ma b电流表，内阻0.2，量程1ac电压表，内阻104，量程15v d电压表，内阻4103，量程3ve变阻器，规格为200，1a f电源，直流3v。应选用的器材为：_ _.【答案】adef考点：考查了伏安法测电阻【名师点睛】本题的关键是首先根据闭合电路欧姆定律估算出通过待测电阻的最大电流，即可选择电流表的量程；然后根据电流表的量程求出待测电阻两端的最大电压，即可选择电压表的量程，还需要一个滑动变阻器来改变电路电流以及保护电路6.【2015-2016学年湖南省株洲市第二中学高二上学期期中考试】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为 mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 mm；（3）用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 。（4）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的r测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为 。（保留1位有效数字）【答案】（1）50.15；（2）4.700；（3）220；（4）7.610-2。【解析】试题分析：（1）长度为（2）其直径为（3）电阻值为（4）由电阻定律，代入解得=7.610-2m考点：测量电阻率实验【名师点睛】20分度游标卡尺游标每一分度表示长度为0.05mm，由主尺读出整毫米数，根据游标尺上第几条刻度线与主尺对齐，读出毫米的小数部分螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分电阻的测量值=指针指示值倍率根据欧姆定律求得电阻的表达式，再由电阻定律即可求得电阻率7.【2015-2016学年大庆实验中学第一学期期中考试】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为 mm；用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为 mm；（2）该同学直接用多用电表测其电阻用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“100”的位置测量，发现指针偏转角度太大，这时应将选择旋钮指向欧姆挡“_”位置，欧姆调零后测量，其表盘及指针所指位置如图所示，则电阻为_（3）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻r，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻r；电流表a1（量程04ma，内阻约50）；电流表a2（量程010ma，内阻约30）电压表v1（量程03v，内阻约10k）；电压表v2（量程015v，内阻约25k）；直流电源e（电动势4v，内阻不计）；滑动变阻器r1（阻值范围015，允许通过的最大电流2.0a）；滑动变阻器r2（阻值范围020k，允许通过的最大电流0.5a）；开关s； 导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。【答案】（1）50.15 ,4.700；（2）10， 220;（3）如图考点：测量电阻率实验【名师点睛】应明确：当实验要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时变阻器应采用分压式接法，应选择阻值小的变阻器以方便调节；当待测电阻满足时，电流表应用外接法，满足 时，电流表应用内接法；8【2015-2016学年江苏省扬州中学第一学期期中考试】（15分）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，且从零开始多测几组数据。提供以下器材供选择：a电池组(3 v，内阻约1 ) b电流表(03 a，内阻约0.012 5 )c电流表(00.6 a，内阻约0.125 ) d电压表(03 v，内阻约4 k)e电压表(015 v，内阻约15 k) f滑动变阻器(020 ，允许最大电流1 a)g滑动变阻器(02 000 ，允许最大电流0.3 a)h开关、导线若干(1)除了a和h，实验时还应从上述器材中选用_(2)测电阻时，两电表和待测金属丝电阻rx在组成测量电路时，应采用电流表_(选填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏_(选填“大”或“小”)； (3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如下右图所示，则读数为_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_.【答案】（1）cdf；（2）外接；小；（3）0.900；（4）。考点：测金属的电阻率。【名师点晴】测金属的电阻率是一个比较综合的实验，其中有器材的选取，一般在选取时要先估计电路中的电流，依据它确定电流表的量程，根据电源电压确定电压表的量程，而采用分压式连接时，变阻器的选取以电阻较小为好，因为变阻器的电阻小的时候，操作比较容易。9.【2015-2016学年河北省成安一中、永年二中高二上学期期中联考】欲用伏安法测定一段阻值约为5的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材:a电池组（3v，内阻1）；b电流表（03a，内阻约为0.0125）；c电流表（00.6a，内阻约为0.125）；d.电压表（03v，内阻约为3k）:e.电压表（015v，内阻约为15k，）； f.滑动变阻器（020，额定电流1a）；g.滑动变阻器（02000，额定电流0.3a）； h.开关、导线。（1）上述器材中应选用的是 （填写各器材的字母代号）。（2）实验电路应采用电流表_ _接法（填“内”或“外”）。（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如上图所示，图示中i=_ _ _a，u=_ _v。（4）为使通过待测金属导线的电流能在00.5a范围内改变，请按要求在方框中画出测量待测金属导线电阻rx的原理电路图。【答案】（1）a c d f h；（2）外接（3）0.48a 2.20v；（4）电路如图4：考点：伏安法测定电阻10.【2015-2016学年江西省吉安市第一中学高二上学期第一次段考】（12分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，部分步骤如下：（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数分别如图甲、乙所示，长度为 mm，直径为 mm。（2）选用多用电表的电阻“1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为 ；（3）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：电流表a1（量程300ma，内阻约为2）；电流表a2（量程l50ma，内阻约为10）；电压表v1（量程lv，内阻1000）；电压表v2（量程l5v，内阻约为3000）；定值电阻=1000；滑动变阻器（最大阻值5）；滑动变阻器（最大阻值l000）；电源（电动势约为4v，内阻约为1）；开关，导线若干。为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的1/3，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（均填器材代号）根据你选择的器材，请在图丙所示的线框内画出实验电路图。【答案】（1）50.3、5.310；（2）22；（3）v1，a2，r1考点：游标卡尺 螺旋测微器 实验电路设计【名师点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。11【2015-2016学年河北省唐山市第一中学高二上学期期中考试】（6分）某学生欲测一未知电阻的阻值，可供选择的器材有：a电流表al，量程010ma， b电流表a2，量程00.6 a， c电压表vl，量程03 v，d电压表v2，量程015 v，e滑动变阻器一只，f电源电动势为4.5 v，电键2个，用如图所示电路测量，当电键s2连a时，两电表的指针偏转角度都在满偏的4/5处；若将s2接b时，其中一个电表的指针偏角几乎不变,另一电表的指针偏转到满偏的3/4处该学生所选用的电压表的量程为 ，所用电流表的量程为 ，该电阻的阻值为 rxavs1s2ab【答案】03 v，010ma，320考点：电阻的测量【名师点睛】本题关键要明确两种接法电表读数改变的原因，然后根据实际情况，结合欧姆定律和电路的串并联知识进行分析处理（1）该学生所选用的电源为4.5v，将它与两个电压表的量程比较，从而可以确定要选择的电压表为v1；（2）电压表读数几乎不变，电流表读数变化明显，说明电压表分流作用明显，即待测电阻的电阻值与电压表内阻相接近，而伏特表电阻较大，至少几千欧姆，故电流表选10ma挡；（3）根据欧姆定律和电路的串并联知识列式求解即可。12【2015-2016学年河北省唐山市第一中学高二上学期期中考试】（8分）为了探究某电阻r t在不同温度下的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路，其中a为内阻不计、量程为3ma的电流表，e1为电动势1.5v、内阻约1的电源，r1为滑动变阻器，r2为电阻箱，s为单刀双掷开关。 （1）实验室中提供的滑动变阻器有两个：ra（0-150），rb（0-500）；本实验中滑动变阻器r1应选用_（填“ra”或“rb）。（2）完成下面实验步骤：调节温度，使rt的温度达到t1；将s拨向接点1，调节_，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数i；将s拨向接点2，调节_，使电流表读数仍为i，记下此时电阻箱的读数r0，则当温度为t1时，电阻rt_；改变rt的温度，重复步骤，即可测得电阻rt阻值随温度变化的规律。（3）现测得电阻rt随温度t变化的图象如图乙所示，把该电阻与电动势为3.0v、内阻不计的电源e2、量程为3.0v的理想电压表v（图中未画出）和电阻箱r2连成如图丙所示的电路。用该电阻作测温探头，将电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”。若要求电压表的读数必须随温度的升高而增大，则应在原理图丙中_两点（填“ab”或“bc）接入电压表。如果电阻箱阻值r275，则电压表刻度盘2.0v处对应的温度数值为_。r2a甲sr1e1rt12 t/ocr/0100乙18080r2丙ae2rtbc【答案】（1）rb （2分） （2）r1（1分） r2（1分）ro（1分）（3）bc（1分）50 （2分）考点：等效法测电阻【名师点睛】本实验虽是探究某电阻随温度变化的规律，但核心还是等效法测电阻，只要弄清测量方法和原理，结合其他电路知识就能解决。根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流与电阻r的关系，电路中电流越大，该电阻的阻值越大，由图象可知温度越高当电压表刻度盘2.0v时，由闭合电路欧姆定律求出电阻r的值，根据图象读出对应的温度。13【2014-2015学年度山东省枣庄市第九中学第一学期高二期末考试】某同学欲测一个未知电阻的阻值，可供选择的仪器有：电流表a（量程有10 ma、0.6 a），电压表v（量程有3 v、15 v）两种，电源电压为4.5 v该同学先按如图接好电路，闭合s1后，把开关s2拨至a时发现，两电表的指针偏转都在满偏的4/5处，再把s2拨至b时发现，其中一个电压表的指针偏角几乎不变，另一个电流表的指针偏转到满偏的3/4处则该同学在实验中：所选电压表的量程为_；所选电流表的量程为_；被测电阻_【答案】3v；10ma ；320 考点：伏安法测电阻.14. (1)实验室进了一批金属电阻丝，某同学想通过实验测定该材料的电阻率，他设计了如图甲所示的原理图，根据图甲将实物图乙连接好(2)其主要实验步骤如下：用螺旋测微器测金属丝的直径，测量结果如图丙所示，则金属丝的直径大小为 d_mm.适当取出一段样品材料，然后按原理图甲连接好实验器材用毫米刻度尺测量出接入实验电路中的金属丝的长度，某次测量中刻度尺的示数如图丁所示，则金属丝长度为l_cm.改变接入实验电路中金属丝的长度，重复实验多次(3)根据实验中的数据，最后得到了如右图所示的rl图象，r为r0与金属丝的总电阻，由图象可求得金属丝的电阻率_m.【答案】（1）连线如图； （2）d= 0.252(0.2500.254均对) mm；60.49(60.4860.50均对)cm； (3)1.250106(1.2251061.275106均对)m.考点：测定金属丝的电阻率15.【2015-2016学年浙江省绍兴市第一中学高二上学期期中考试】（6分） 小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据（i和u分别表示小灯泡上的电流和电压）:i/a00.100.200.260.34u/v00.200.400.600.80i/a0.380.420.450.470.50u/v1.001.201.401.602.00 （1）在虚线框中画出实验电路图.可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围010 ）、电源、小灯泡、电键、导线若干.（2）在上图中画出小灯泡的u-i曲线.（3）把该小灯泡接在电动势为1.5 v、内阻是2.0 的电池两端,小灯泡的实际功率是 。【答案】（1）如图； （2） 如图；（3） 0.27-0.29 w. 考点：测量小灯泡的实际功率.【名师点睛】此题考查了测量小灯泡的实际功率的实验，要知道小灯泡的电阻随温度升高而变大，故要知道接到电源上时的工作状态，必须要把灯泡的伏安曲线和电源的u-i线画在一起，其交点处即为灯泡接在电源上的工作点，读取电压和电流即可得到功率。16【20152016学年临川一中上学期期中考试】在“测定金属的电阻率”的实验中，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. 810 m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4.5 v，内阻很小；b电流表a1：量程00.6 a，内阻0. 125; c电流表a2：量程03. 0 a，内阻0. 025;d电压表v：量程03 v，内阻3 k;e滑动变阻器r1：最大阻值10；f滑动变阻器r2：最大阻值50; g开关、导线等在上述可供选择的器材中，应该选用哪些仪器 （填入仪器前相应字母）。（3)根据所选的器材，在如图所示的方框中