【创新设计】高中物理 2.8 实验 测定金属的电阻率练习 新人教版选修31.doc

【创新设计】2014-2015学年高中物理 2.8 实验 测定金属的电阻率练习 新人教版选修3-1(时间：60分钟)1在“测定金属丝电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )a金属丝直径d的测量 b电压u的测量c电流i的测量 d金属丝长度l的测量答案 a解析 四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径的平方2在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( ) 答案 d解析 金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，d正确3在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是( )a用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中b用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值c用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值d实验中应保持金属丝的温度不变答案 ac解析 实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法故a、c操作错误4“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图286所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示图286编号材料长度/m横截面/mm2a镍铬合金0.80.8b镍铬合金0.50.5c镍铬合金0.30.5d镍铬合金0.31.0e康铜合金0.30.5f康铜合金0.80.8(1)电路中四种金属丝应分别选用上表中的_(用编号表示)(2)某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻r与长度l、横截面积s的关系可用比例式r来表示你认为是否正确，为什么？_(3)在交流合作时，有位同学提出用如图287所示的电路，只要将图中p端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价图287 答案 (1)bcde (2)不正确，因为它们的材料不完全相同 (3)不能探究出实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等解析 (1)本实验采用的是控制变量法，分别选用导体材料相同、横截面积相同时，导体的长度不同，b、c符合要求；选用导体材料相同、长度相同时，导体的横截面积不同，c、d符合要求；选用导体横截面积相同、长度相同时，导体的材料不同，c、e符合要求故选b、c、d、e.图2885某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l0.720 m，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图288所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 )，然后计算出该金属材料的电阻率在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：a直流电源(输出电压为3 v)b电流表a(量程00.6 a，内阻约0.125 )c电压表v(量程03 v，内阻3 k)d滑动变阻器(最大阻值20 )e开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为_ mm.(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为rx4.0 ，则这种金属材料的电阻率为_ m(保留两位有效数字)答案 (1)0.600 (2)如图所示(3)1.6106解析 (3)由r得，将rx4.0 、l0.720 m、d0.600 mm0.600103 m代入得1.6106 m.6在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻rx约为5 ，实验室备有下列实验器材：a电压表(量程03 v，内阻约为15 k)b电压表(量程015 v，内阻约为75 k)c电流表(量程03 a，内阻约为0.2 )d电流表(量程00.6 a，内阻约为1 )e变阻器r1(0100 ，0.6 a)f变阻器r2(02 000 ，0.1 a)g电池组e(电动势为3 v，内阻约为0.3 )h开关s，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有_(填代号)(2)为减小实验误差，应选用图289中_(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图2810中的实物图用线连接起来图289图2810(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图2811所示，则金属丝的直径为_ mm，电阻值为_ .图2811答案 (1)adegh (2)乙 实物图见解析 (3)0.635 2.4解析 (1)由于电源的电动势为3 v，所以电压表应选a；被测电阻约为5 ，电路中的最大电流约为i a0.6 a，电流表应选d；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选e；还要选用电池和开关，导线若干故应选用的实验器材有adegh.(2)由于应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示 (3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 v，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 a，被测电阻的阻值为rx 2.4 .7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50 cm.(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2812所示，其读数应为_mm(该值接近多次测量的平均值)图2812(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3 v，内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器r(020 ，额定电流2 a)、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由以上实验数据可知，他们测量rx是采用图2813中的_图(选填“甲”或“乙”)图2813(3)图2814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(2)所选的电路图，补充完成图2814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图2814(4)这个小组的同学在坐标纸上建立u、i坐标系，如图2815所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点请在图2815中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，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)图2815(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的符号)a1102m b1103mc1106m d1108m答案 (1)0.398(0.3950.399均正确) (2)甲 (3)见解析图甲 (4)见解析图乙 4.4(4.34.7均正确) (5)c解析 (1)螺旋测微器的读数为0 mm39.80.01 mm0.398 mm.(2)由实验记录的数据可知rx的阻值大约为5 .由题知rxrv，故电流表外接若滑动变阻器接为限流的形式，则rx两端的电压最小值umine0