2019届高考物理一轮复习第8章恒定电流实验8测定金属的电阻率习题新人教版.docx

第八章实验八 测定金属的电阻率1(2017全国卷)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100A，内阻大约为2500)的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1，R2(其中一个阻值为20，另一个阻值为2000)；电阻箱Rz(最大阻值为99999.9)；电源E(电动势约为1.5V)；单刀开关S1和S2，C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线。(2)完成下列填空：R1的阻值为_20_(填“20”或“2000”)。为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的_左_端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。将电阻箱Rz的阻值置于2500.0，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势_相等_(填“相等”或“不相等”。)将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为_2_550_(结果保留到个位)。(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议_调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程_。答案：(1)连线如图解析(1)略。(2)R1起分压作用，应选用最大阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20，为了保护微安表，闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零；反复调节D的位置，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流通过，B、D两点电势相等；将电阻箱R1和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R2的阻值置于2601.0时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。说明，解得RA2 550。(3)要提高测量微安表内阻的精度，可调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。2(2016浙江卷)某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3k的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1的电流表。采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5。(1)测R1阻值的最优连接方式为导线连接_a_(填a或b)、导线连接_d_(填c或d)。(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为_4.5(4.44.7)_。U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选_B_(填选项)。A连接a，连接cB连接a，连接dC连接b，连接cD连接b，连接d答案：(2)如图所示解析(1)因电压表的内阻远大于电阻R1的阻值，故电流表应外接，导线连接a，因题述要求采用分压电路接线，故导线连接d。(2)由实验数据用作图法求得R1的阻值为R14.5。(3)根据电阻定律R，由题给条件知R2R14.5，因电压表的内阻仍远大于电阻R2的阻值，测电阻R2阻值的最优连接方式应是导线连接a，导线连接d，故选项B正确。3(2017广东测评)实验室新购进一捆长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测量此铜导线的电阻率。(1)用图甲所示的螺旋测微器测量铜导线的直径d，在测砧、测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件_C_(填“A”“B”或“C”)，当听到“喀喀”声时，停止转动，从图甲中读出铜导线的直径d_1.130_mm。(2)在测量铜导线的电阻R时，该同学用9根铜导线将器材连接如图乙所示。电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，保护电阻R03.00。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至_左_端(填“左”“右”或“中间位置”)。闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电流表有示数、电压表的示数总为零。若只有一根导线断路，则这根导线是_6_(填数字代号)。排除故障后，调节滑动变阻器，当电流表的示数为0.500A时，电压表(量程范围03V)的示数如图丙所示，其读数为_2.40_V。由以上数据可求得_1.8108_m(结果保留两位有效数字)。解析(1)用螺旋测微器测量铜导线的直径，在测砧、测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件微调旋钮C，当听到“喀喀”声时，停止转动；由题图甲所示螺旋测微器可知，铜导线的直径d1mm13.00.01mm1.130mm。(2)由题图乙所示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至左端；闭合开关后，反复调节滑动变阻器，电流表有示数，说明电路是通路，电压表的示数总为零，说明电压表两接线柱没有与被测电路并联，若只有一根导线断路，由题图乙所示电路图可知，这根导线是6；电压表量程范围03V，由题图丙所示电压表可知，其分度值为0.1V，其示数U2.40V；待测铜导线的阻值为RR03.001.8；由电阻定律可得R，故铜导线的电阻率m1.8108m。4(2017福建厦门质检)一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L，电阻R约为5，这种金属的电阻率为，因管内径太小无法直接测量，某同学为了尽可能精确测定它的内径d，设计了下列实验方案：(1)用螺旋测微器测量金属管的外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管的外径读数为5.200mm，则所测金属管的外径D_5.165_mm。(2)为测量金属管的电阻R，取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材：A电流表00.6A，内阻约0.05B电流表03A，内阻约0.01C电压表03V，内阻约10kD电压表015V，内阻约50kE滑动变阻器010(额定电流为0.6A)F滑动变阻器0100(额定电流为0.3A)为准确测出金属管的阻值，电流表应选_A_，电压表应选_C_，滑动变阻器应选_E_。(填相应器材前的字母)(3)如图丙所示，请按实验要求用笔画线代替导线将实物图中的连线补充完整。(4)根据已知的物理量(长度L、电阻率)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管的外径D)，可得金属管的内径的表达式d_。答案：(3)见下图解析(1)螺旋测微器校零时的示数为3.50.01mm0.035mm；金属管的外径D5.200mm0.035mm5.165mm。(2)由于两节干电池的电动势为3V，所以电压表应选C；由于通过金属管的最大电流约为Im0.6A，所以电流表应选A；根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻为Rmax15，所以滑动变阻器应选E。(3)由于待测金属管的阻值远小于电压表内阻，所以电流表采用外接法；由于R约为5，小于滑动变阻器的最大阻值，故滑动变阻器采用限流式接法。连线如图所示。(4)设金属管的内径为d，根据电阻定律有R，又R，联立可得d。5(2017河南六市第一次联考)某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图甲所示。ab是一段粗细均匀的金属丝，R0是阻值为6的保护电阻，学生电源的输出电压为10V，电流表可视为理想电表。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示，其直径为_0.900(0.8990.901)_mm。(2)先接通电源，后闭合开关，发现电流表的示数为零，利用多用电表检查故障(电路中故障只有一处)。先将选择开关旋至直流电压挡，测得各点间的电压如下表。e、d间电压e、c间电压e、b间电压e、a间电压e、h间电压0V10V10V10V10V由此可以判断电路发生的故障是_c、d间断路_。(3)排除故障后进行实验，闭合开关K，调节线夹P的位置，记录金属丝Pb的长度L和对应的电流表的示数I，根据得到的实验数据，作出的L图象如图丙所示，由图象和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为_6106_m。(取3，保留一位有效数字)(4)若电流表不能视为理想电表，考虑电流表的电阻，则电阻率的测量值_等于_真实值(填“大于”“等于”或“小于”)。解析(1)金属丝的直径为d0.5mm40.00.01mm