电学实验：导体电阻率的测量

电学实验：导体电阻率的测量姓名：__________班级：__________考号：__________一、实验题1.在“测定金属丝电阻率”的实验中：(1)用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，则d=

mm；用游标卡尺测量金属丝的长度如图乙所示，由图可知其长度L=

cm；(2)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组（3V，内阻1Ω）B．电流表（0~3A，内阻为0.5Ω）C．电流表（0~0.6A，内阻为0.5Ω）D．电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）E.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）F.滑动变阻器（0~2000Ω，额定电流0.3A）G.开关、导线要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，上述器材中，电流表应选

，滑动变阻器应选

（填写各器材的字母代号）；电路应选

（选填甲、乙、丙、丁）。2.某兴趣小组设计实验、测量某金属丝(阻值约几十欧姆)的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E=3V、电流表A、定值电阻R0(阻值20.0Ω)、滑动变阻器R、待测金属丝、开关K、开关(1)实验时，先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大，闭合S。(2)将K断开，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电流表读数记为I1，然后将K闭合，此时电流表读数记为I2。由此得到金属丝的电阻r=。(结果用I1、I(3)继续微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：(4)利用上述数据描点作图，则金属丝的电阻r=Ω。(5)用米尺测得金属丝长度L=49.00cm。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图乙所示，该读数为d=mm。多次测量后，得到直径的平均值恰与d相等。(6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ=Ω⋅3.某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中，欲先采用伏安法测出金属丝的电阻Rx，已知金属丝的电阻大约为10A．电压表03V，内阻约为5B．电压表015V，内阻约为50C．电流表00.6A，内阻约为0.5D．电流表03A，内阻约为0.1E．滑动变阻器（05ΩF．滑动变阻器（050ΩG．两节干电池、开关及导线若干。(1)用螺旋测微器测其直径

mm，再用游标卡尺测其长度为L=

cm。(2)要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，电压表应选

，电流表应选

，滑动变阻器应选

（请填写器材前字母序号）；(3)请在虚线框中将电路图补充完整，并将实物连接图补充完整。

(4)开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应滑至

（“左端”、“右端”）；(5)实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的U−I图像是一条过原点的直线，已知该图线的斜率为k，金属导体的有效长度为L，直径为D，则该金属导体电阻率的表达式为

（用题目中给定的字母表示）；(6)依据设计的实验原理，实验测得的电阻率

（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。4.某学生用如图甲所示电路测量金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab(电阻约10Ω，允许通过的最大电流为0.8A)，稳恒电源E(电源输出电压恒为E＝12V)，电压表V(量程为0～3V，内阻约为5kΩ)，保护电阻R1＝10Ω、R2＝30Ω、R3＝200Ω，刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等．实验时的主要步骤如下：①用刻度尺量出金属导线ab的长度L，用螺旋测微器测出金属导线的直径d.②按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好．③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U.④描点作出U－x图线求出金属导线的电阻率ρ.完成下列填空：(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d＝________mm.(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，则保护电阻R应选________．(3)根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U作出的U－x图线如图丙所示．其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ＝________.(用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示)5.在“探究电阻与导体长度、横截面积的关系”实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，金属丝的匝数为39，用刻度尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系．(1)从图中得出金属丝的直径为________mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A．电压表(0～3V，内阻约10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻约50kΩ)C．电流表(0～0.6A，内阻约0.05Ω)D．电流表(0～3A，内阻约0.01Ω)E．滑动变阻器(0～10Ω)F．滑动变阻器(0～100Ω)①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．错误a：___________________________________________；错误b：___________________________________________.6.小明同学想测量构成滑动变阻器的金属丝的电阻率。于是，他找到一个坏了的滑动变阻器，拆下一段长约1m、阻值约为100Ω的金属丝，进行如下测量。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，则金属丝的直径d＝________mm。(2)为了准确测量这段金属丝的电阻，小明找到如下器材：电流表(量程0～50mA)电阻箱(0～99.99Ω)一节干电池(电动势约1.5V)开关一个、线夹一个、导线若干①请你利用上述器材，帮他设计一个可以完成电阻测量的电路图，画在图甲的方框中。②完善小明同学的实验步骤(步骤中出现的物理量均需给出相应的符号)。a.去掉金属丝的绝缘漆，接在线夹上，如图乙所示；b.按电路图连接实物电路；c.调节电阻箱和线夹位置使电流表有一个较大的示数，除记录该电流表示数外还需记录________________和________________；d.改变线夹的位置，调节电阻箱使电流表的示数不变，记录________________和________________；e.用米尺测量出_______________________________；f.写出电阻率的表达式：________________(用实验过程中出现的物理量符号表示)；g.重复上述步骤进行多次测量取平均值。7.在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为电池组(3V)、电流表(内阻约为0.1Ω)、电压表(内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上实验器材按照图乙正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如表所示：(3)图丙是测量Rx的实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U－I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值Rx＝________Ω(保留两位有效数字)．(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________．A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m8.超纯水在电子元件、半导体、光电子、光纤、航天等研究领域有着广泛的应用。电阻率是衡量水的纯度的重要指标，某公司生产了一批超纯水，在商品宣传页（图甲）显示了该商品的标准参照值，当电阻率不小于1.8×10①如图乙，在长方体绝缘槽内壁插入两片竖直金属薄板（薄板略小于容器横截面积）；②选择合适的器材，按图丙所示连接电路，电源的电动势为3V，先将a、b接线柱用导线直接连接，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计G达到满偏，满偏电流为1μ③保持滑动变阻器滑片位置不变，用导线将图乙的A、B分别与图丙的a、b接线柱连接，在槽内。缓慢倒入超纯水，直到灵敏电流计指针指到0.25μA时，记录倒入超纯水的体积为720(1)根据所学知识分析，超纯水的导电性能越

（填“强”或“弱”）水的纯度越高。(2)用游标卡尺测得槽内部底面长度如图丁所示，则底部长度为

cm。(3)根据数据分析，此部分超纯水的电阻为

Ω，该超纯水电阻率

（填“达标”或“不达标”）。9.现有一合金制成的圆柱体导线，要测其电阻率，现用螺旋测微器测量其直径d，用游标卡尺测量其长度L，螺旋测微器和游标卡尺的读数分别如图中a、b所示；（1）由上图可知圆柱体的直径d=__________mm；长度L=_________cm。（2）选择合适的实验器材，实验电路图如图所示，按照电路图正确连接实物图。在图的实验电路图中，开始时滑动变阻器的触头应置于__________端（填“a”或“b”）（3）分别测出多组U、I值，以电压为纵坐标、以电流为横坐标做出U-I图像如图所示。若图像的斜率为k；则该圆柱体的电阻率ρ=_____________。（用k、d、L表示）10.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，所用金属丝的电阻约为30Ω。现通过以下实验测量该金属材料的电阻率。(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图甲所示，则该电阻丝直径的测量值d＝________mm。(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)；电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)；电流表A1(量程0～100mA，内阻约5Ω)；电流表A2(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)；滑动变阻器R1(0～10Ω)；滑动变阻器R2(0～1k