高中物理练习：测金属丝的电阻率

测金属丝的电阻率

学校:姓名：班级：考号：

一、实验题

1.小德同学测量某金属丝的电阻率：

（1）该同学用多用电表欧姆挡测电阻丝的阻值，当用“X10,，挡时发

现指针偏转角度过大，重新选择挡位并进行欧姆调零后，指针静止时

位置如图甲所示，其读数为一

（2）为更精确测量金属丝的阻值4.，小德同学从实验室找到了以卜.

仪器设计实验方案：

A、电池组（电动势为3V,内阻一未知）

B、电流表A1（量程为50mA，内阻为1OQ）

C、电流表A2（量程为3A,内阻为1C）

D、电阻箱飞（阻值范围为0〜99.9C）

E、电阻箱山（阻值范围为0~9.99。）

-5^~~

F、开关S和导线若干

电阻箱尺电阻箱用

（3）该同学设计的电路图如图乙所示，为能完

成金属丝的电阻测量，电流表选择一（填器

———

材前字母序号）。

乙

（4）小德同学进行的实验操作如下:

①用米尺测出接入电路的金属丝长度，用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图内所示金属丝的直径4=—mm。

②将电阻箱R?的阻值调节为300。，在之后的操作中电阻箱凡的阻值保持不变，调节电路中的电阻箱飞，多次

测量并依次记录电阻箱"的限值火和电流表的示数7o

③根据以上记录数据，可以作出/-R图像。

你对小德处理实验数据的方法是否认同？如果不认同，请提出改进意见：—。—。

（5）通过数据处理方法的改进，小德同学发现以上实验方案的电阻率测量结果—（填“偏大”或“偏小”），于是

调整实验操作重做实验：

①找来接线夹接入电路，通过改变接线夹的位置来改变金属丝接入电路的长度，并测得该长度L；

②改变电阻箱凡的阻值/?，以保持电路中电流不变；

③记录/?、L数据，并作出欠-L图像，算得欠-L图像斜率绝对值上。

你认为经过以上改进后，影响原实验方案的因素对电阻率的测量结果—（填"有''或"无''）影响,

2.实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率，电阻丝的总阻值大约为9。

A、电源电压恒为E=3.0V,内阻约1C

B、电压表（0〜3V,内阻约弘C）：（0~15V,内阻约15AC）

C、电流表A（0~0.6A,内阻约0.125C）；（0-3A,内阻约0.0255C）

D、滑动变阻器Q（0〜5C,3A）

E、滑动变阻器R2（0〜1750C,3A）

F、开关S、导线若干

（1）该小组成员在实验过程中，正确使用螺旋测微器（如图所示）测得金属丝的直径4为mm；

（2）为了调节方便，滑动变阻器应选月（选填选项前的字母）：

（3）请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接（提示：注意选取合适的电表最程）；

（4）实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示，在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头尸，触头的

位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头。与电阻丝接触的位置，多次改变电阻丝接入电路的长度/,调节滑动

变阻器滑动触头的位置，使电流表的读数达到某一相同值/时，记录电压表的示数U,从而得到多个票的值，作

出与■-/图像，如图3所示。

①如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图3所给数据，可得电阻丝的电阻率q=;（用。、b、c、d表示）

②上问求得的电阻丝电阻率（选填“存在”或“不存在”）因电源内阻带来的误差。（选填“存在”或“不

存在“）因电表内阻带来的误差。

3.某同学在实验室测量粗细均匀、长度为/的新材料制成圆柱体的电阻率。

（1）用螺旋测微器测量其横截面的直径如图甲，其直

径d为mm：用多用电表“x100”挡测其电阻如

图乙，圆柱体的电阻R为C;圆柱体的电阻率

P的表达式为（用字母/、d、R表示）。

（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻,

要求电压从零开始调节，测量中要求两只电表的示

数都不小丁其里程的：，并能测星多组数据，实验

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室备有实验器材如下，

待测圆柱体R：阻值约为600Q；

电源：电压为6V；

电压表V1：量程为0〜500mV,内阻［=100（4；

电压表V2：量程为。〜6V,内阻与约为10kC；

电流表A：量程为D.6A,内阻人约为1C；

定值电阻凡：％=50。：

滑动变阻器飞：最大阻值为20C；

滑动变阻器&：最大阻值为1000。；

单刀单掷开关S一个，导线若干。

①滑动变阻器应选_____（填用或用）;

②请在虚线框内画出测量圆柱体电阻R的实验电路图（所选器材用题目中给出的符号表示）o

4.滑动变阻器由陶瓷筒和密绕在其上的螺线管状电阻丝组成。现为了测定某一滑动变阻器电阻丝的电阻率。实

验器材有：两节干电池（电动势七=3V,内阻未知），电流表（量程为0.6A,内阻为此=0.8Q）,电阻箱R（0-999.9

。），待测滑动变阻器（总匝数

图1

器材按图1连接，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，调节电阻箱至合适阻值并保持不变，移动待测滑动

变阻器的滑片，多次记录该滑动变阻器接入电路的匝数〃和相应电流表的读数/。作出，-〃图像，如图2所示。

（1）用螺旋测微器测显滑动变阻器所月电阻丝的直径如图3

所示，则电阻丝直径4=—mm；某次测量时，电流表指

针位置如图4所示，读数/=—A；

（2）若待测变阻器螺线管的直径为。，图2中直线的斜率为

图3图4

k,贝J待测电阻丝的电阻率为夕=—（用题中已知量或测量量的字母表示）；

（3）若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为4.0C,图2中直线延长线与纵轴的交点〃=2.0A“，则可求得两节干

电池串联的总内阻「=—C（结果保留2位有效数字）；

（4）实验中所用的电源因长时间使用，内阻增大，则测得的电阻率—（选填“偏大”、“偏小”或“不变

5.某实验小组要测量一均匀新材料制成的导电圆柱体的电阻率。，进行了如卜.实验操作：

三5

三

一0

一

三

E-三45

-

（1）用游标卡尺测量其长度L;如图甲用螺旋测微器测量其直径。二mm。

（2）用多用电表的电阻“xIO”挡，初步测量此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度很大，则应将选择开关旋转到—

挡（填“xlOO”或“xl”）并进行欧姆调零，再次进行测量时，表盘示数如图乙所示，则该电阻的阻值约为Q。

（3）用伏安法更精确地测量其电阻，现有器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻4;

电流表A（量程0~30mA，内阻约30Q）；

电压表V（量程0~3V,内阻约10kQ）；

直流电源E（电动势4V,内阻不计）；

滑动变阻器/?（阻值范围0〜15。，允许通过的最大电流2.0A）；

开关S以及导线若干

为减小测量误差，请在图中方框中画出完整的实验原理电路图—。

（4）正询连接实验电路，测得多组电压表示数U和对应电流表的示数/,通过描点作出的U-/图像为•条过原点

的倾斜直线，其斜率为k,则该材料的电阻率P=（用-L、。三个物理量表述）。

（5）由于电表内阻的影响，实验中电阻率的测显值（选填“大于”或“小于”）真实值。

6.导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体

导电玻璃器件，上面标有“3V”的字样，主要步

骤如下，完成下列问题。

（1）首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，

示数如图甲所示，则直径“=mm。

（2）然后用欧姆表x100挡粗测该导电玻璃的电

阻，表盘指针位置如图乙所示，则导电玻璃的图乙

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电阻约为C。

（3）为精确测量导电玻璃的电阻用在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的;，滑动变阻

器便于调节，他们根据下面提供的器材：

A,电流表A1（量程为60mA，内阻A,”约为3C）

B.电流表A?（量程为2mA,内阻&2=15。）

C.定值电阻K=747C

D.定值电阻&=1985。

E.滑沟变阻器R（0~20Q）一只

F.电压表V（量程为10V,内阻&=lkC）

G.蓄电池E（电动势为12V,内阻很小）

H.开关S一只，导线若干

设计电路图如图所示，表1应选____,表2应选______（填写选项前面的字母序号）。

（4）由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值夕=（用字母表示，可能用到的字母有长度L、直径d、电流表A】、

A2的读数人、/2,电压表读数U,电阻值Rz、&2、&、&、4）。

7.某小组测量一个粗细均匀的细合金金属棒（如图甲）的电阻率，操作步骤如下：

（1）用刻度尺测量金属棒的长度£=48.00cm,用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D,测量时金属环

应卡在乙图游标卡尺的部位（选填或某次读数如图丙所示，示数为cm。

（2）按图丁连接电路测金属棒的电阻，其中岫为金属棒，凡是保护电阻。调节电阻箱R，记录调节电阻箱的示数

R，以及对应的理想电压表、的示数、％在坐标纸

V1V2Q5

上描绘出兴一）图线，如戊图所示，则金属棒的电阻测量值

U2K

&=C,该金属环的电阻率测量值，p=

2.5

戊

。m（结果均保留2位有效数字）

（3）如果考虑电压表内阻对实验的影响，通过该实验测最得金属丝的电阻率______金属丝电阻率的真实值（选填

“大于”、“等于”或“小于”）

8.某中学实验小组准备测量一段金属丝的电阻率，实验过程如下。/L

三45

（I）测量金属丝的长度和直径一-4O

三35m

二3O6CI

三III-

实验小组用螺旋测微器测量该金属丝直径Q,如图（a）所示，读-II2I

三O

|

数为。=____mm,用游标卡尺测量该金属丝长度心如图（b）/

a)

所示，读数为L=mm。

（2）测最金属丝的电阻

实验小组采用电桥法测量电阻值，电路图如下，其中飞和&为定值电阻，以为可调电阻

箱，G表为检流计用于判断微弱电流，尺为待测金属丝。

①闭合开关S前，滑动变阻器滑片应置斤（填或"B”）端，

②多次调节电阻箱和滑动变阻器滑用位置.，使检流计指针稳定时指向中央零刻线位置，记

录此时电阻箱收的示数为治,则待测金属丝电阻值（用飞、&、即表示）。

③处理数据时发现，定值电阻飞、”的电阻值未知，因此该小组成员交换收、（在电路图中的位置，再次调节

电阻箱和滑动变阻器滑片位置，使检流计指针稳定时指向中央零刻线位置，记录此时电阻箱用的示数为号2,则

&2=（用&、仆表示］

（3）计算金属丝的电阻率

该金属丝的电阻率夕=（用。、L、%、/?32表示）。

9.某些固体材料受到压力作用后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由

于受到压力作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”，采用这种材料制

成的电阻被称为压敏电阻。某压敏电阻R、，在不同压力作用下的阻值如图I所示。

⑴测量压力为0时压敏电阻的阻值。实验器材如F：

图1

电池组氏电动势约为3V,内阻小于LOQ

电流表A：量程0〜100mA,内阻R=5.0Q

电压表V：量程0~3V,内阻未知

压敏电阻&

滑动变阻器R：最大阻值为30Q

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开关、导线若干

①请用笔画线代替导线，把图2中的实物电路连接完整

②开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到（选填“最左端”或“最右端”）。

③若调节合适时，电流表读数为/,电压表示数如图3所示，读

数为U=V,则压力为0时压敏电阻的阻值RY=（用

题中所给的字母表示）。

（2）若测得压力为0时压敏电阻的阻值为19.0C。把压敏电阻改

图3

造成一个载物平台，设计一个测量竖直升降台加速度的装置，

实验电路图如图4所示。

①组装电路，平台上不放重物时，调节电阻箱R'的阻值为4=5.0。时，电流表A1满偏。

②平台上放置重物时，调节电阻箱限值为凡=12.0。时，电流表满偏。

③把装置放在升降台上，平台上放置的重物不变，升降台加速上升时，调节电阻箱阻值为&=17.60时，电流表

满偏。

已知重力加速度g=9.8mH,则升降台的加速度m/s2（结果保留2位有效数字）。

④电源的内阻对实验结果（选填“有”或“无”）影响。

10.单股单芯的电线根据其铜芯的横截面积可分为“1.5平方（亳米）”、“2.5平方（亳米）”、“4平方（亳米）”

等规格，家庭照明电路一般选用L5平方（亳米）的电线。小东同学家里在做电路改造，为了检验家里购买的“1.5

平方（亳米）”电线铜芯是否合格，他从刚购买的电线中取米•圈进行检测。已知铜的电阻率夕o=L7xlO-8Q.m。

该同学手头有以下器材可供选择：

待测电线4：铜芯长度为，直径为d

电流表A-量程为0~30mA,内阻，j=40C

电流表A?：量程为。〜2mA,内阻为=100。

电阻箱飞：最大阻值为999Q

定值电阻R?：阻值为

滑动变阻器股：最大阻值为20Q

电池：电动势£=1.5V,内阻厂很小

开关M一个、导线若干。

（1）剥去部分电线的外皮，用螺旋测微器测铜芯的直径力示数如图1所示，则＜/=

（2）接着，小东设计电路测量电线铜芯的电阻为了提高精确度，小东先用多用电表的欧姆挡估测待测电线的

电阻段,发现不管使用欧姆挡的哪个倍率挡，指针的偏角都太大，目.示数几乎接近0Q,于是小东将定值电阻&

与勾串联后用欧姆挡“xl”挡进行测量，读数如图2所示，则凡的值约为Qo

⑶小东设计如图3所示的电路精确测量尺的阻值。为了提高测量的精确度，图中电流表A小东应选_________（选

填“AJ或"A?”），请再从以上器材中选出合适的器材，在虚线框内补充完整电路图，并标明所用器材的代

号o

（4）若电路设计中使用到电流表A1、A?、电阻箱，某次其示数分别用人、乙、凡表示，则电线铜芯的电阻率