2018年新课标高考物理总复习课时达标检测(四十七)测定金属的电阻率(实验提能课)含解析

1、学必求其心得，业必贵于专精课时达标检测（四十七 ) 测定金属的电阻率（实验提能课）1现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻, 用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度. 螺旋测微器和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示。(1 ）由上图读得圆柱体的直径为_ mm,长度为 _ cm. （ 2）若流经圆柱体的电流为i，圆柱体两端之间的电压为u，圆柱体的直径和长度分别为d、l，则用d、l、i、u表示的电阻率的关系式为_。解析：（ 1）圆柱体的直径为1.5 mm34。 50.01 mm 1.845 mm，长度为 42 mm 80。05 mm 4.2

2、40 cm；（ 2）圆柱体的电阻为r 错误 !,根据电阻的决定式可知r 错误 ! 错误 !, 联立两式得 u d24li。答案 :(1)1.8454。240(2）错误 !2 （2016清江中学月考)如图，甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。（ 1)首先用多用电表的欧姆挡（倍率为“100”）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数r_。(2)用螺旋测微器测量此金属导线的直径d,测量结果如图丙所示，则d_ mm ；用游标卡尺测量此新型导电材料的长度l，测量结果如丁所示,则 l_ mm 。（ 3）采用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：a电流表：量程为0.6 a,内阻约为 0。

3、2 b电压表：量程为3 v，内阻约为3 k c滑动变阻器:最大值为20 ，额定电流1 a d电源e电动势6 v f开关 s,导线若干在方框中画出实验电路图. 学必求其心得，业必贵于专精（ 4)某同学设计了如下的实验电路，但是在实验过程中却发现导电材料棒电阻率的测量值明显偏小，经检查发现实物图中有一根导线连接错误，该导线是：_（用导线的序号表示)。(5)如果（ 3）问实验电路中电流表示数为i，电压表示数为u,并测出该棒的长度为l、直径为 d，则该材料的电阻率 _（用 i、u、l、d 表示）。解析 :(1）多用电表的读数：20100 2 000 ；(2） d3 mm0.01 mm 20.43.20

4、4 mm ；l5 cm0.05 mm 350。15 mm ；（ 3)如图所示：(4）因待测电阻的阻值较大,则采用电流表内接电路，故导线接错位置；(5)根据欧姆定律及电阻定律：rui 错误 ! 错误 ! ，解得 : 错误 !. 答案：（ 1)2 000 （ 2)3。20450。15（3)见解析图(4)（5)u d24li3.有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示。 此金属材料重12 n，长约为30 cm，电阻约为10 。已知这种金属的电阻率为 ，密度为0。因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积s0，现有如下器材可选: a毫米刻度尺b螺旋测微

5、器c电流表（ 0600 ma,1.0 )d电流表 (03 a，0.1 ）e电压表 (03 v,6 k）f滑动变阻器（020 ，0.5 a）g滑动变阻器(010 k ， 2 a) h蓄电池 (6 v,0.05 )i开关一个 ,带夹子的导线若干（ 1）除待测金属管线外，还应选用的器材有_（只填器材前的字母）。（ 2)在方框中画出你所设计方案的实验电路图，要求尽可能测出多组有关数据,并把所选仪器连成实际测量电路。学必求其心得，业必贵于专精(3）实验中要测量的物理量有_ ，计算金属管线内部空间截面积 s0的表达式为s0_。解析 :(1)本实验需要用伏安法测量电阻，根据欧姆定律有r 错误 !,同时要结合

6、电阻定律公式r 错误 !求解截面积， 故要用电压表测量电压，用电流表测量电流，用刻度尺测量长度,用螺旋测微器测量边长。当然， 要组成电路，还需要电源、开关、导线以及滑动变阻器。由于电阻通电电流较大时升温明显，影响电阻率，故要小电流，电流表选择较小量程。（ 2）由于要求尽可能测出多组有关数值，故滑动变阻器要采用分压式接法,金属管线电阻较小，因此电流表采用外接法。（ 3）根据欧姆定律有r错误 ! ,根据电阻定律公式有r 错误 ! ，由此解得s错误 ! .因此要用螺旋测微器测横截面边长a，用毫米刻度尺测金属管线长度l，用电压表测金属管线两端电压u,用电流表测通过金属管线的电流i ,因此金属管线内部空

7、间截面积s0的表达式为s0 a2错误 ! 。答案：（ 1)abcefhi(2)如图所示(3)横截面边长a、管线长度l、管线两端电压u、通过管线的电流ia2错误 !4(2017 泰州一模） 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 。步骤如下 : （ 1）用游标为20 分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为l_mm 。（ 2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径为d_mm. (3）用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻r，表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为 _。学必求其心得，业必贵于专精（ 4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻r，现有的器材

8、及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻r电流表 a1(量程 04 ma ，内阻约50 )电流表 a2（量程 030 ma, 内阻约 30 ）电压表 v1(量程 03 v，内阻约10 k )电压表 v2(量程 015 v，内阻约25 k ）直流电源e（电动势4 v，内阻不计 ) 滑动变阻器r1(阻值范围015 ，允许通过的最大电流2。0 a）滑动变阻器r2(阻值范围02 k ，允许通过的最大电流0.5 a）开关 s,导线若干为使实验所示误差较小，要求测得多组数据进行分析,某同学设计了如图的电路，试指出3 处不妥之处： _ ； _ ； _ 。解析 :(1)主尺读数为50 mm ，游标尺上第3 条刻度线

9、与主尺对齐,读数为 30.05 mm 0.15 mm, 则长度为50.15 mm. （ 2)螺旋测微器固定刻度读数为4。5 mm,可动刻度读数为0。200 mm ，则直径为4。700 mm. (3）电阻的阻值r 1210 120 。(4）电源电动势为4 v，则电压表选v1；电路中可能出现的最大电流:im错误 ! a25 ma ，故电流表应选a2;因 rv1? rx,故电流表应采用外接法;滑动变阻器应采用分压式接法。答案： (1)50。 15（2)4。700(3)120 (4)电流表应选a2电流表应采用外接法滑动变阻器应采用分压式接法5测量铅笔芯的电阻率，取一支4b 铅笔，去掉两端笔芯外木质部分

10、,不损伤笔芯，如图甲所示安放在接线支座上。学必求其心得，业必贵于专精(1) 用刻度尺量得笔芯长度l 20。 0 cm,螺旋测微器测量笔芯的直径如图乙所示，则笔芯的直径为d_mm. （ 2）若待测电阻约为几欧姆，乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯电阻a待测笔芯b电流表（ 00.6 a,03 a，内阻分别约1 ,0.5 ）c电压表 (03 v,015 v，内阻分别约6 k ，30 k ）d滑动变阻器（010 )e电源 (3 v）f开关、导线若干请根据实验要求在图甲中用笔画线代替导线（只配有两根导线）完成实物电路连接。(3）实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图丙所示，则电压表读数u_v

11、，电流表读数i_a ，计算得到铅笔芯电阻r_(电阻计算结果保留两位有效数字)。解析： (1)由题图所示螺旋测微器可知，其示数为1 mm 20。00.01 mm1。200 mm 。(2)由题意可知， 待测电阻阻值很小，约为几欧姆，小于滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器可以采用限流接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法，实物电路图如图所示: (3)由电路图可知，电压表量程是3 v ，由图示电压表可知，其分度值为0。1 v ，示数为1。80 v ，电流表量程为 0.6 a，分度值为0.02 a，示数为0。36 a，待测电阻阻值rui1.80。365.0 。答案：（ 1)1。200（2)见解

12、析图(3）1.800.365。0 6如图甲所示 (导线连线不完整)，某同学想测量某导电溶液的电阻率，先在一根均匀的长玻璃管两端各安装了一个电极（接触电阻不计)，两电极相距l0。700 m,其间充满待测的导电溶液。用如下器材进行测量：电压表 v（量程 15 v，内阻约30 k )电流表 g(量程 300 a, 内阻约 50 )滑动变阻器（最大值10 ，额定电流1 a）电池组 (电动势 e12 v，内阻 r 6 )单刀单掷开关一个，导线若干. 下表是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20 分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径 ,结果如图乙所示。学必求其心得，业必贵于专精u/

13、v01。03.05.07。09.011.0 i/ a02265109155175240 根据以上所述请回答下面的问题: （ 1）玻璃管内径d 的测量值为 _ cm。(2）根据表中数据在图丙坐标系中描点,作出ui 图像，根据图像求出电阻r_ ( 保留两位有效数字)。(3）计算导电溶液的电阻率表达式 _（用 r、d、l 表示 ),测量值为 _ m(保留两位有效数字） 。(4)请画出测量导电溶液电阻的电路图,并在图甲中补画出未连接的导线。解析： (1）对游标卡尺： 主尺刻度为30 mm,游标卡尺共20 个格 ,分度为 0.05 mm ，且游标尺的第15 个格与主尺刻线对齐，因此它的读数为30 mm 150.05 mm30。75 mm 3.075 cm。（ 2)根据数据在坐标系中描点,连线时要让大多数点在一条直线上。作出u。 i 图像如图甲