高中物理【实验：测量金属的电阻率】

实验：测量金属的电阻率伏安法测金属丝电阻时，电压不要求从0开始，仪器合适时滑动变阻器一般用限流式接法．2．金属丝电阻一般较小，电流表选用外接法．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如图(a)和图(b)所示.由上图读得圆柱体的直径为cm,长度为cm.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TOC\o"1-5"\h\z为D、L测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为p=.在“测定金属的电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲所示,则金属丝的直径为mm.©2015若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值©2015若用图乙测金属丝的电阻,则测量结果将比真实值.(填“偏大”或“偏小”)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示,则电压表的读数为V，电流表的读数为A.—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5Q,这种金属的电阻率为P，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确地测定它的内径d；(1)用螺旋测微器测量金属管线外径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线外径读数为5.200mm,则所测金属管线外径D=mm.(2)为测量金属管线的电阻R,取两节干电池(内阻不计)、开关、若干导线及下列器材：电流表0〜0.6A,内阻约0.05Q电流表0〜3A,内阻约0.01Q电压表0〜3V,内阻约10kQ电压表0〜15V,内阻约50kQ滑动变阻器，0〜10Q(额定电流为0.6A)滑动变阻器，0〜100Q(额定电流为0.3A)为准确测出金属管线的阻值,电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选.(填序号)如图丙所示,请按实验要求将实物图中的连线补充完整.根据已知的物理量(长度L、电阻率p和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D),则金属管线内径的表达式d=.一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R/勺阻值，图中R0为标准定值电阻(R0=20.0Q)；OV可视为理想电压表；S］为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器.采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a),将图(b沖实物连线.\2R图㈣将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合\2R图㈣将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1.将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表OV的示数q；然后将S2掷于2端，记下此时电压表OV的示数U⑷待测电阻阻值的表达式Rx=(用R0、U］、U2表示).(5)重复步骤(3)，得到如下数据.12345u1/v0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.49UU13.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得》的平均值，求得R=Q.(保留1位小数)5．某同学在实验室测定某金属丝的电阻率．T乙ABCD丙(1)他用螺旋测微器测出金属丝的直径d测量情况如图甲所示，则金属丝的直径为mm.他再用欧姆表对金属丝的电阻粗略测量，选择开关拨至“X1”挡，指针偏转情况如图乙所示，则金属丝的阻值约为Q.他最后采用伏安法精确地测定金属丝的电阻R,实验室提供了以下器材：电压表(0〜3V〜15V,内阻约为10kQ或50kQ)电流表(0〜0.6A〜3A,内阻约为0.5Q或0.1Q)C•滑动变阻器(0〜5Q)D•两节干电池E.开关及导线若干本实验电压表的量程应该V,电流表的量程应该选A；为使实验过程中电池能量损耗较小，合适的电路图应为图丙中的.图丙中选择的电表连接方式会导致电阻率的测量值(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.6.实验室有一捆规格为“100m,0.5mm2”的铜导线，已经用去了一部分，一同学想用伏安法测量剩余导线的电阻．（1）他查得铜的电阻率为1.7X10飞Q・m.他可以用公式计算出整捆导线的电阻为Q;（2）他从实验室借来如下器材，想分别用电流表内接法和外接法测量铜导线的电阻：电流表：量程0.6A,内阻约为0.2Q；电压表：量程3V,内阻约9kQ；滑动变阻器R]：最大阻值5Q；滑动变阻器R2：最大阻值200Q；电源：电动势4.5V,内阻可不计；开关、导线若干.回答下列问题：①请你用笔画线代替导线在图中完成电路连线.要求用电流表外接、滑动变阻器分压式接法.按①中所连电路实验时滑动变阻器应选（填“R]”或“R2”），闭合开关前应将滑片移至端（填“a”或“b”）.他将分别用电流表内接法和外接法得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图所示.在图中由电流表外接法得到测量图线是（填“甲”或“乙”），你的判断依据是

高二物理期末复习实验：测量金属的电阻率答案1.解析(1)螺旋测微器的读数为1.5mm+34.4X0.01mm二1.844mm二0.1844cm(0.1842cm~0.1846cm范围内均可)；游标卡尺的读数为42mm+7X0.05mm二42.35mm二4.235cm.⑵圆柱体的横截面积为S二n(#)2由电阻定律R二冲和欧姆定律R-号可知，-葺IL•答案(1)0.1844(在0.1842〜0.1846范围内均可)4．2354．235(2)nDU4IL2．解析(1)螺旋测微器的读数为(0.5+0.01X19.6)mm-0.696mm(0.695mm~0.698mm均对)．图乙中电流表采用外接法，故测量值偏小．电压表精度为0.1V,其读数为2.60V；电流表精度为0.02A，其读数为0.52A.答案(1)0.696(0.695〜0.698均对)(2)偏小(3)2.600.523.(3)2.600.523.解析(4)由欧姆定律得R-I又R=pL=pL-述-Sn[(D)2-(2)2]n(D2-d2)，则仇n(D2-d2)-7霁故弋.答案(1)5.167(5.165〜5.169均可)(2)ACE(3)如图所示⑷冷D⑷冷D2-哆4.解析开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I-寻，将开关S2掷于22R02端，R0和Rx两端电压为U2,Rx两端电压为U=U2-U1,由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx二¥二S产1R0二(U2-1)R0.5次测量所得U2的平均值为|(3.44+3.43+3.39+3.40+3.39)=3.41，代入得Rx=(3.41-1)X20.0Q二48.2Q.答案(1)实物连线如图所示：—1丿R0(6)48.25.解析(1)由题图甲所示螺旋测微器可知，其读数为1.5mm+20.0X0.01mm二1.700mm(1.669~1.701mm均正确).欧姆表用“X1”挡，根据图乙可知其读数为6.0X1。二6.0Q.因为电源是两节干电池，故电源电动势约为3V，故电压表的量程应该选0~3V，最大电流I二E二0.5A,故电流表的量程应选择0~0.6A；为使实验过程中电池能量损maxR耗较小，故应选择限流式电路，待测金属丝的粗测值较小，故电流表采用外接法，故选A.用电流表外接法测量电阻，电压U准确，电流测量值偏大，所以电阻的测量值将比真实值偏小，会导致电阻率的测量值小于真实值.答案(1)1.700(1.669〜1.701)(2)6(或6.0)(3)0〜30〜0.6A(4)小于6