河北省高考物理二轮复习 实验专题训练 电阻和电阻率的测量.doc

河北2013高考二轮复习实验专题训练电阻和电阻率的测量1（1）在“测定金属的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地完成实验：除电源（电动势为4v，内阻很小）、电压表v（量程3v，内阻约3k），待测电阻丝（约3）、导线、开关外，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （选填 下列器材的字母符号） a电流表a1（量程600ma，内阻约1） 电流表a2（量程3a，内阻约0.02） b滑动变阻器r1（总阻值10） 金属丝滑动变阻器r2（总阻值100） 若用右图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的_点相连（选填“a”或“b”）若某次测量中，金属丝的长度为l，直径为d，电压表和电流表读数分别为u和i，请用上述直接测量的物理量（d、l、u、i）写出电阻率的计算式： . 2、某实验小组在 “测定金属电阻率” 的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如第34题图4所示，则它们的读数值依次是_mm、_a、_v。已知实验中所用的电流表内阻约几欧，电压表内阻约20k，则本实验电路应当采用第34题图5中的_（填a或b），用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏_（选填“大”或“小”）。若已知实验所用的电流表内阻的准确值为ra，那么能准确测量金属丝电阻rx的电路应选上图中的_电路（填a或b）。若此时测得电流为i、电压为u，则金属丝电阻rx=_（用题中字母代号表示）。若用米尺测得金属丝的长度为l，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，则该金属丝的电阻率=_（用、d、l、rx表示）。 用螺旋测微器测得金属丝直径为d，金属丝横截面积s=d2/4，由电阻定律rx=l/s，则该金属丝的电阻率=。3.某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝（电阻约为20）材料的电阻率。他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点p的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：电池组e（电动势为3.0v，内阻约1）；电流表a1（量程0100ma，内阻约5w）；电流表a2（量程00.6a，内阻约0.2）；电阻箱r（0999.9w）；开关、导线若干。他们的实验操作步骤如下：a用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；b根据提供的器材，设计并连接好如图甲所示的电路；c调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关s；d将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的示值r和接入电路的电阻丝长度l；e改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值r和接入电路的电阻丝长度l。f断开开关，拆除电路并整理好器材。（1）小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d=_mm；（2）实验中电流表应选择_（选填“a1”或“a2”）；（3）小明用记录的多组电阻箱的电阻值r和对应的接入电路中电阻丝长度l的数据，绘出了如图丙所示的r-l关系图线，图线在r轴的截距为r0，在l轴的截距为l0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率r=_（用给定的物理量符号和已知常数表示）。4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/v00.100.300.701.001.501.70i/a00.0200.0600.1600.2200.3400.460 由以上数据可知，他们测量rx是采用图2中的_图；图2（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；（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，请根据实验记录数据描绘出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答案.（12分）（1）（0.3950.399）（2分）（2）甲（2分）（3）如答图3（2分）5.在“用伏安法测定一条金属丝（总电阻约10）电阻率”的实验中。某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示，可读得d = mm。他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在金属丝上夹上一个小金属夹p，移动金属夹p的位置，从而改变接入电路中金属丝的长度。把这样的装置接入实验电路中，如图乙所示。但他连接线路时却出现了两处错误，请用“”标在错误的导线上，再用笔画线代替导线给予改正。闭合开关前，滑动变阻器触头应移至 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，以后通过多次改变p点的位置，得到多组u、i、l的数据，u/i即得到金属丝长l时对应的电阻r。把这多组l和r的数据，绘成如图丙所示图线，则该图线斜率表示的物理意义是 （要求用文字表述）。如果图线的斜率k=1/m，则该金属丝电阻率r = 。（保留二位有效数字）6.某同学用电压表和电流表测量rx的电阻，已知电压表内阻约3k，电流表内阻约1。 (1)某同学用如图甲所示电路测量电阻rx，rx的测量值比真实值_(选填“偏大”或“偏小”)；若被测电阻rx的阻值约为10，应采用图_(选填“甲”或“乙”)所示由路误差会比较小。 (2)无论是用图甲还是图乙所示电路测量，都不可避免地会产生由电表内阻引起的系统误差。某学习小组设计了以下方案，以避免电表内阻引起的系统误差。该方案利用图丙所示的电路进行测量，主要实验步骤如下： 第一步：将单刀双掷开关s2接2，闭合开关s1，调节滑动变阻器rp1和rp2，使电表读数接近满量程，但不超过量程，记录此时电压表和电流表的示数u1、i1 请你写出第二步操作步骤，并说明需要记录的数据；_ 用测得数据计算被测电阻阻值的计算式是rx=_。 简要说明此实验方案为什么能避免由电表内阻引起的实验误差。_7.某电阻r的额定电压3v，阻值约为100，为准确测量其阻值，提供实验器材如下：a电源：电动势4v，内阻约1b电压表v1：03v，电阻约10kc电压表v2：015v，电阻约50kd电流表a1：030ma，电阻约10e电流表a2：00.6a，电阻约0.5f滑动变阻器r1：010，额定电流1ag滑动变阻器r2：0100，额定电流30mah电键、导线若干 请按要求回答下列问题 （1）为较准确测量电阻r的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填器材前面的序号）。 （2）在方框中画出实验电路图。8.在“测金属的电阻率”的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测微器测出 用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如图所示。则该圆柱体的长度为_mm,横截面的直径为_mm。22.答案：49.15 4.699解析：根据游标卡尺读数规则，该圆柱体的长度为49mm+30.05mm=49.15mm,根据螺旋测微器读数规则，圆柱体横截面的直径为4.5mm+0.199mm=4.699mm。9某学习小组用伏安法测量一未知电阻rx的阻值，给定器材及规格为：电流表a（量程为05ma内阻约为10）；电压表v (量程为03v内阻约为3k)；最大阻值约为50的滑动变阻器；电源e(电动势约3v)；开关s、导线若干。(l)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图电路试测，读得电压表示数大约为2.0v电流表示数大约为4.0ma，则未知电阻阻值rx大约为 ；(2)经分析，该电路测量误差较大，需要作改进。请在方框内画出改进后的测量原理图；(3)用改进后的电路进行测量，其测量值 （填“等于”、“小于”、“大于”）真实10.小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点p的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：电池组e（电动势为3.0v，内阻约1）； 电流表a1（量程0100ma，内阻约5w）；电流表a2（量程00.6a，内阻约0.2）； 电阻箱r（0999.9w）； 开关、导线若干。小明的实验操作步骤如下：a用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；b根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；c调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；d将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值r和接入电路的电阻丝长度l；e改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值r和接入电路的电阻丝长度l。f断开开关。小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=_ mm；实验中电流表应选择_（选填“a1”或“a2”）；小明用记录的多组电阻箱的电阻值r和对应的接入电路中电阻丝长度l的数据，绘出了如图丙所示的r-l关系图线，图线在r轴的截距为r0，在l轴的截距为l0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率=_（用给定的物理量符号和已知常数表示）。若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。（不要求写出分析的过程，只回答出分析结果即可）答： 。11、测定一个待测电阻rx（阻值约为200）的阻值，除了待测电阻外，实验室提供了如下器材；电池组e（电动热3v，内阻不计）；电流表 a1（量程为010ma，内阻约为r1=50）；电流表a2（量程为0500a，内阻r2=1000）；滑动变阻器r1（阻值范围为020，额定电流为2a）；电阻箱r2（阻值范围为09999，额定电流为1a）；开关s，导线若干。请你帮助该同学完成实验中的下述问题（实验中应尽可能准确地测量rx的阻值）：上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表。请在图甲所示方中画出将电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号。请在图乙方框中车出不则量rx阻值的电路图，并在图中标明各器材代号。甲 乙实验中，将电阻箱r2的阻值调为4000，再调节滑动变阻器r1，使两表的示数如下图所示，可读出电流表a1的示数是 ma，电流表a2的示数是 a，基于伏安法测得的阻值= （取两位有效数字），此测量值与真实值比较是 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）答案：如图所示（如图所示6.40ma（6.4ma也同样给分）240a（238242a）1.9103偏小12、（1）图中给出的是用螺旋测微器测量金属薄板厚度时的示数，此读数应为 mm。 （2）为了测量电阻的阻值，某同学用伏安法进行测定。除被测电阻r（阻值约3 4k）外，