2019-2020学年新教材高中物理 课时跟踪训练（十四）实验 导体电阻率的测量 新人教版必修第三册

1 课时跟踪训练 十四 课时跟踪训练 十四 实验 导体电阻率的测量实验 导体电阻率的测量 a 级 学考达标 1 在 测定金属丝的电阻率 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外接法 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 解析 选 a 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 操作错误 2 用螺旋测微器测量某一物体厚度时 示数如图甲所示 读数为 mm 用游标 卡尺测量某些工件的外径时 示数如图乙所示 则读数为 mm 解析 题图甲读数为 1 mm 19 5 0 01 mm 1 195 mm 题图乙读数为 11 mm 10 0 05 mm 11 50 mm 答案 1 1 195 1 194 1 196 均可 11 50 3 在 测定金属丝的电阻率 的实验中 1 某同学用螺旋测微器测金属丝直径时 测得结果如图甲所示 则该金属丝的直径为 mm 2 用量程为 3 v 的电压表和量程为 0 6 a 的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图 乙所示 则电压表的读数为 v 电流表的读数为 a 3 用米尺测量金属丝的长度l 0 810 m 利用以上测量数据 可得这种材料的电阻 率为 m 保留两位有效数字 解析 1 螺旋测微器的读数为 d 2 5 mm 43 5 0 01 mm 2 935 mm 2 因电压表的每小格读数为 0 1 v 所以应估读到 0 01 v 所以电压表的读数为 u 2 60 v 同理 电流表的每小格读数为 0 02 a 应估读到 0 01 a 所以电流表的读数 为 i 0 52 a 2 3 根据r 得 l s rs l r d 2 2 l 代入数据得 4 2 10 5 m 答案 1 2 935 2 2 60 0 52 3 4 2 10 5 4 某同学想要了解导线在质量相等时 电阻与横截面积的关系 选取了材料相同 质 量相等的 5 卷导线 进行了如下实验 1 用螺旋测微器测量某一导线的直径如图所示 读得直径d mm 2 该同学经实验测量及相关计算得到如下数据 电阻r 121 050 023 910 03 1 导线直径d mm 0 8010 9991 2011 4941 998 导线横截 面积s mm2 0 5040 7831 1321 7523 134 请你根据以上数据判断 该种导线的电阻r与横截面积s是否满足反比关系 若满足 反比关系 请说明理由 若不满足 请写出r与s应满足的关系 3 若导线的电阻率 5 1 10 7 m 则表中阻值为 3 1 的导线长度 l m 结果保留两位有效数字 解析 1 螺旋测微器读数为 1 0 01 20 0 mm 1 200 mm 2 由数据可知r与s不成反比 经计算可知r d 4 则r与s2成反比 或rs2 常量 3 由r 可得l m 19 m l s rs 3 1 3 134 10 6 5 1 10 7 答案 1 1 200 2 不满足 r与s2成反比 或rs2 常量 3 19 5 1 在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中 利用螺旋测微器测定合金丝直径 的过程如图所示 校零时的读数为 mm 合金丝的直径为 mm 3 2 为了精确测量合金丝的电阻rx 设计出如图甲所示的实验电路图 按照该电路图 完成图乙中的实物电路连接 解析 1 由于螺旋测微器开始起点有误差 估读为 0 007 mm 测量后要去掉开始误 差 2 将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入 掌握滑动变阻器的分压接法 答案 1 0 007 0 638 2 如图所示 b 级 选考提能 6 在 探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验中 为了探究 3 根材料未知 横 截面积均为s 0 20 mm2的金属丝a b c的电阻率 采用如图所示的实验电路 m为金属 丝c的左端点 o为金属丝a的右端点 p是金属丝上可移动的接触点 在实验过程中 电 流表读数始终为i 1 25 a 电压表读数u随o p间距离x的变化如表 x mm6007008009001 0001 2001 400 u v3 954 505 105 906 506 656 82 x mm1 6001 8002 0002 1002 2002 3002 400 u v6 937 027 157 858 509 059 75 1 绘出电压表读数u随o p间距离x变化的图线 2 求出金属丝的电阻率 并进行比较 解析 1 图线如图所示 4 2 us il a m 1 02 10 6 m 6 50 3 95 0 20 10 6 1 25 1 000 600 10 3 b m 1 04 10 7 m 7 15 6 50 0 20 10 6 1 25 2 000 1 000 10 3 c m 1 04 10 6 m 9 75 7 15 0 20 10 6 1 25 2 400 2 000 10 3 通过计算可知 金属丝a与c的电阻率基本相同 远大于金属丝b的电阻率 答案 见解析 7 某课题组通过实验测量河水的电阻率 现备有一根均匀的长玻璃管 两端各有一个 可移动圆形电极 可装入样品水 接触电阻不计 直尺 待测的水样品 他们用伏安法多 次测量的数据如表 为使实验处理方便 实验时每次都把电流表示数调到相同 实验中还 用 10 分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径 结果如图甲所示 序号 水柱长 度 cm 电压表 示数 v 电流表 示数 a 1102100 2204100 3306100 4408100 55010100 1 玻璃管内径d的测量值为 cm 5 2 用水柱长度l与计算出的水柱电阻r在图乙中描点 画出r l图像 要求标出坐标 轴的物理量 单位和对应的数值 3 计算出所测水的电阻率为 m 解析 1 由游标卡尺直接读数得玻璃管内径为 2 26 cm 2 由表中数据可以计算出不同长度水柱的电阻 r1 20 k r2 40 k r3 60 k r4 80