【立体设计】2012高考物理 第7章 第3讲 实验 测定金属的电阻率挑战真题 新人教版VIP

用心 爱心 专心 立体设计立体设计 2012 2012 高考生物理高考生物理 第第 7 7 章章 第第 3 3 讲讲 实验实验 测定金属测定金属 的电阻率挑战真题的电阻率挑战真题 新人教版新人教版 1 2009 广东高考 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 3 V 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 2 实验的主要步骤如下 正确连接电路 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 并据此绘出了图乙的关系图线 其斜率 为 A 1 m 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 4 他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径 如图丙所示 金属丝的直径是 图 乙中图线的斜率 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 解析 依据实验器材和实验目的测量金属丝的电阻率 电路图如图 a 所示 电路 实物图如图 b 所示 依据闭合电路欧姆定律得 E I r R0 Rx 参照题目给出的图象可得 r R0 E 可见直线的斜率 k ES 可知斜率 电源电动势和金属丝横截面积 1 I L ES 的乘积代表的物理量是金属的电阻率 其数值和单位为 1 00 10 6 m 依据直线可 得其斜率为 10 6 A 1 m 1 截距为 r R0 E 则图线纵轴截距与电源电动势的乘积为 r R0 金属丝的直径是 0 200 mm 答案 1 电路图如图所示 用心 爱心 专心 2 改变金属丝上金属夹的位置 3 10 6 电源内电阻与电阻箱 4 0 200 mm 金属丝的电阻率 1 00 10 6 m 2 2009 江苏高考 有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示 某同学猜测其电阻的大 小与该合金棒的电阻率 长度 L 和两底面直径 d D 有关 他进行了如下实验 1 用游标卡尺测量合金棒的两底面直径 d D 和长度 L 图乙中游标卡尺 游标尺上有 20 个等分刻度 的读数 L cm 2 测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示 相关器材的参数已在图中标出 该合 金棒的电阻约为几欧姆 图中有一处连接不当的导线是 用标注在导线旁的数字 表示 3 改正电路后 通过实验测得合金棒的电阻 R 6 72 根据电阻定律计算电阻率为 长为 L 直径分别为 d 和 D 的圆柱状合金棒的电阻分别为 Rd 13 3 RD 3 38 用心 爱心 专心 他发现 在误差允许范围内 电阻 R 满足 R2 Rd RD 由此推断该圆台状合金棒的电阻 R 用 L d D 表示 解析 1 游标卡尺的读数 按步骤进行则不会出错 首先 确定游标卡尺的精度 为 20 分度 即为 0 05 mm 然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数 99 00 mm 注意小 数点后的有效数字要与精度一样 再从游标尺上找出对得最齐一根刻线 精度 格数 0 05 8 mm 0 40 mm 最后两者相加 根据题目单位要求换算为需要的数据 99 00 mm 0 40 mm 99 40 mm 9 940 cm 2 本实验为测定一个几欧姆的电阻 在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电 流时 因为安培表的内阻较小 为了减小误差 应用安培表外接法 线的连接使用的是 安培表内接法 3 审题是处理本题的关键 弄清题意也就能够找到处理本题的方法 根据电阻定律 计算电阻率为 长为 L 直径分别为 d 和 D 的圆柱状合金棒的电阻分别为 Rd 13 3 RD 3 38 即 Rd RD