测定金属的电阻率实验测试题及解析

测定金属的电阻率实验测试题及解析（2019天津高考）现测定长金属丝的电阻率。mm。这段金属丝（1）mm。这段金属丝（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。的电阻Rx约为1000在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。电源E（电动势10V,内阻约为10Q）电流表A1（量程0〜250mA,内阻R1=5Q）电流表A2（量程0〜300mA,内阻约为5Q）滑动变阻器R（最大阻值10口额定电流2A）开关S及导线若干（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算式Rx=。从设计原理看，其测量值与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。解析：（1）d=20.0x0.01mm=0.200mm。（2）本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A1充当电压表；由于A1的内阻已知，因此A2应采用外接法；由于电流表A1的额定电压UA1=ImR1=1.25V,比电源电动势小得多（或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多 ），故电路采用分压式接法，电路图如图所示。，一一 一…… 一、一 ,,U（3）当电流表A1、A2读数分别为11、I2时，通过Rx的电流为I= I2—I1, Rx两端电压U=I1R1,故Rx=~="，不考虑读数误差，从设计原理看测量值等于真实值。I1I1R1答案：（1）0.200（0.196〜0.204均可）（2）见解析图 （3）［二［相等（2019江苏高考）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下:测砧测微螺杆（1）螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动（选填A"B“或C"，）直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。（2）选择电阻丝的（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直

径。(3)如图1中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入如图2所示实物电路中的正确位置。E S图1 图2(4)为测量Rx,利用图1所示的电路，调节滑动变阻器测得 5组电压Ui和电流Ii的值，作出的U1-I1关系图像如图3所示。接着，将电压表改接在 a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.501.021.542.052.5512/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出 U2-I2图像。20406080100120"mA20406080100120"mA(5)由此，可求得电阻丝的Rx=Q根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。解析：(1)A起固定作用，便于读数； B为粗调，调节B使电阻丝与测微螺杆、测砧刚好接触；然后调节C,C起微调作用。(2)电阻丝的粗细不一定均匀，为保证测量结果准确，应在不同位置测直径，然后取平均值作为测量值。(3)滑动变阻器采用分压式接入电路，注意线不能交叉，如图甲所示。

（4）将所给的5组数据标注在U-I图像中，用过原点的直线把它们连在一起， 让尽可能多的点在直线上,如图乙所示。由作出的U2-I2图线的斜率可得匕=25.5Q故Rx=（49.0—25.5）缁23.5Q答案：（1）C（2）不同（3）见解析图甲 （4）见解析图乙（5）23.5（23.0〜24.0都算对）3.国标（GB/T）规定自来水在15C时电阻率应大于13◎某同学利用图甲电路测量 15C自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门 K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3V,内阻可忽略），电压表Vi（量程为3V,内阻很大），电压表V2（量程为3V,内阻很大），定值电阻Ri（阻值4k 定值电阻R2（阻值2kQ）电阻箱R（最大阻值9999R）单刀双掷开关S,导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验步骤如下：A.用游标卡尺测量玻璃管的内径 d;B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度 L;C.把S拨到1位置，记录电压表Vi示数；D.把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表Vi示数相同，记录电阻箱的阻值R;E.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤 C、D,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R;F.断开S,整理好器材。(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙所示，则 d=mm。(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为： Rx=(用Ri、R2、R表示)。 1、，(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的 R1关系图像。自来水的电阻率尸Q•m(留两位有效数字)。(4)本实验中若电压表Vi内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将(填“偏大”“不变”或“偏小”)。解析：(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径 d=30mm+0X0.05mm=30.00mm。(2)把S拨到1位置，记录电压表V1示数，得到通过水柱的电流 |1=£。由闭合电路欧姆定律， E=U+URx；把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的R1阻值R,得到该支路的电流I2=RO由闭合电路欧姆定律， E=U+RR2,联立解得：Rx=RR2o(3)由电阻定律Rx=pL,Rx=RR2,联立解得：R=RR2S入膏关系图像斜率k=0.4X103◎.卬k=R1R2S,SR pLL pS=手，代入数据解得：P=R1R7^=14Q-m4 4K(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则通过水柱的电流 I1大于测量值，即U<R,得到Rx>ER2，即自来水电阻测量值偏大，自来水电阻率测量结果将偏大。

RiR2答案：(1)30.00(2)-R-(3)14(4)偏大4.（2020咸阳模拟）某同学为测定电阻丝的电阻率 p,设计了如图甲所示的电路，电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻 R0=4.0R电源电动势E=3.0V,电流表内阻忽略不计，滑片 P与电阻丝始终接触良好。三三三三一三乙三三三三一三乙⑴实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为 d=mm。（2）实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中 aP长度x及对应的电流值I,实验数据如表所示。x/m0.100.200.300.400.500.60I/A0.490.430.380.330.310.281 1p/A12.042.332.633.033.233.571将表中数据描在j-x坐标纸中，如图丙所不，该图像的斜率的表达式 k=（用题中子母表小）,由图线求得电阻丝的电阻率 p=Q•m（留两位有效数字）。根据图丙中;-x关系图线纵轴截距的物理意义， 可求得电源的内阻为r=◎保留两位有效数字）。解析：（1）螺旋测微器固定刻度上的半毫米刻线没有露出，可动刻度上的格数要估读一位，读数应为0.01mmX40.0=0.400mm；（2）由闭合电路的欧姆定律，I="E"，变形得上1^8^^,由电阻定律Rx=熊S=」£代入上r+R0+Rx IEE S4式得1=口言+；枭，可看出I与x是一次函数关系，函数图像的斜率 卜=者2；由题图丙中的数据算kjEd2 3X3.14X3.0X4X1042P=T=4出图像的斜率k=3.5：二!.7