测定金属丝电阻率

共 8 页 第 1 页 电学实验电学实验 2 2 测定金属丝电阻率测定金属丝电阻率 1 在测量金属丝电阻率的实验中 可供选用的器材如下 待测金属丝 Rx 阻值约 4 额定电流约 0 5A 电压表 V 量程 3V 内阻约 3k 电流表 A1 量程 0 6A 内阻约 0 2 A2 量程 3A 内阻约 0 05 电源 E1 电动势 3V 内阻不计 E2 电动势 12V 内阻不计 滑动变阻器 R 最大阻值约 20 螺旋测微器 毫米刻度尺 开关 S 导线 用螺旋测微器测量金属丝的直径 示数如图所示 读数为 mm 若滑动变阻器采用限流接法 为使测量尽量精确 电流表应选 电源应选 均填器材代号 在虚线框内完成电路原理图 2 在探究 决定电阻丝电阻的因素 实验中 实验小组根据下表中给出的电阻丝 分别探 究电阻与长度 横截面积 材料的关系 1 为探究电阻丝电阻与长度的关系 应选择表中 填写编号 进行实验 共 8 页 第 2 页 2 实验小组采用如图所示装置测量电阻丝的电阻率 通过改变滑动头在电阻丝上位置 改变接入电路电阻丝长度 测出接入电路电阻丝的长度 L 和对应的电流表读数 I 请用笔画线代替导线在图中将实物电路连接完整 实验中测出多组 I 和 L 的数据 作出 L 图线 测得图线斜率为 k 已知电源电动势 为 E 电阻丝横截面积为 s 则电阻丝电阻率 关于本实验操作过程和误差分析 下列说法中正确的有 A 开关闭合前 应将图中滑动变阻器滑动头移到最左端 B 闭合开关 电流表指针不偏转 在不断开电路情况下 用多用表电压档检查电路 C 实验误差原因之一是测量电阻丝接入电路的长度有误差 D 实验误差的主要来源是电流表内阻和电源内阻 3 在 测定金属的电阻率 的实验中 某同学进行了如下操作 1 用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度 L 再用螺旋测微器测量金属丝 的直径 D 某次测量结果如图所示 则这次测量的读数 D mm 共 8 页 第 3 页 2 先用欧姆表 1 档 粗侧 如右图 再使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值 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 待测电阻丝 导线 开关外 电压表应选用 电流表应选用 滑动变阻器应选用 选 填器材前的字母 3 若采用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 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 4 某小组同学通过实验测量金属丝的电阻率 现有的器材规格如下 A 待测金属丝电阻 大约 长度为 L B 直流电流表 量程 内阻约 共 8 页 第 4 页 C 直流电流表 量程 内阻约 D 直流电压表 量程 内阻为 E 定值电阻 F 直流电源 输出电压 内阻不计 G 滑动变阻器 R 阻值范围 允许最大电流 H 开关一个 导线若干 1 用螺旋测微器测量金属丝的直径 d 示数如图所示 读数为 2 根据器材的规格和实验要求 为了减小测量误差 直流电流表应选 填选项前的 字母 3 在方框内画出实验电路图 要求电压和电流的变化范围尽可能大一些 4 某次测量中 电流表的读数为 I 电压表的读数为 U 则该金属丝的电阻率表达式为 用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响 参考答案参考答案 1 1 2 电路图见解析 2 ABD kES BC 3 1 0 518 0 515 0 519 2 ACE 3 b 4 1 均可 2 C 3 如图所示 4 解析 1 试题分析 1 由图示螺旋测微器可知 其示数为 1 5mm 27 5 0 01mm 1 775mm 2 电阻丝的额定电流约为 0 5A 电流表应选 A1 电阻丝的额定电压约为 U IR 0 5 5 2 5V 电源应选 E1 3 待测金属丝电阻约为 5 电压表内阻约为 3k 电流表内阻约为 0 2 相对 来说电压表内阻远大于待测金属丝的电阻 电流表应采用外接法 由题意可知 滑动变阻 器采用限流接法 实验电路图如图所示 考点 测量金属丝电阻率 名师点睛 本题考查了螺旋测微器读数 实验器材的选择 设计实验电路图 螺旋测微 器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数 确定电流表的接法是正确设计 实验电路的关键 当电压表内阻远大于待测电阻阻值时 电流表应采用外接法 2 1 探究电阻丝电阻与长度的关系应可知电阻丝的材料与横截面积相同而长度不同 由表中实验数据可知 可以选择 A B D 材料进行实验 2 把电源 开关 电流表 待测金属丝与滑动变阻器组成串联电路 电路图如图所 示 由闭合电路欧姆定律可知 整理得 L 图象的斜率 则电阻率 kSE 为保护电路 开关闭合前 应将图丙中滑动变阻器的滑片移到最右端 故 A 错误 闭合 开关 若电流表指针不偏转 电路可能存在断路 可用多用电表电压档直接检查电路 故 B 正确 测量过程中 改变电阻丝接入电路长度过程中 滑动变阻器接入电路的电阻应保持不变 故 C 正确 应用图象法处理实验数据 电流表和电源有内阻不影响实验误差 故 D 错误 故选 BC 点睛 探究影响电阻丝阻值因素实验需要应用控制变量法 根据控制变量法的要求分析实 验数据即可解题 应用图象法处理实验数据求电阻丝电阻率 应用闭合电路欧姆定律与电 阻定律求出图象的函数表达式是解题的关键 3 试题分析 1 由图 1 所示螺旋测微器可知 其示数为 0 5mm 1 8 0 01mm 0 518mm 2 电源电动势为 4V 电压表应选 A 电路最大电流约为 电流表应 选 C 为方便实验操作 滑动变阻器应选 E 待测金属丝定值约为 3 电压表内阻约为 3000 电流表内阻约为 1 电压表内 阻远大于待测金属丝电阻 电流表应采用外接法 即接 b 点 待测电阻阻值 由电 阻定律可知 解得 考点 测定金属的电阻率 的实验 名师点睛 本题考查了螺旋测微器示数 欧姆表示数 选择实验器材 电流表接法等问 题 螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数 螺旋测微器需要估读 4 试题分析 1 由图甲所示螺旋测微器可知 固定刻度为 可动刻度示数为 金属丝直径 2 电阻丝电阻约为 则电流最大约为 故电流表应选择 C 3 根据实验要求以及给出的滑动变阻器可知 本实验应采用滑动变阻器分压接法 同 时因电阻丝阻值较小 故应采用电流表外接法