2019秋粤教版高中物理选修3-1课件+练习：第二章第八节 实验：测定金属电阻丝的电阻率 (2份打包)

1．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝可知，对实验结果的准确性影响最大的是(　　) A．金属丝直径d的测量 B．电压U的测量 C．电流I的测量 D．金属丝长度l的测量 解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径的平方． 答案：A 2．(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图所示，则测量结果应该读作________mm. (2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为________mm. 答案：(1)10.40　(2)2.720 3．(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm. (2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接． 解析：(1)按照螺旋测微器的读数原则得，校零时的读数为0.007 mm，合金丝的直径为0.645 mm－0.007 mm＝0.638 mm(在0.636～0.640 mm都算正确)． (2)连线如图所示． 答案：(1)0.007　0.638(在0.636 mm～0.640 mm都算正确)　(2)见解析 4．如图甲所示的金属工件，截面外方内圆，外边长约为1 cm、内径约为0.5 cm、长度约为40 cm. (1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示，其读数a＝________cm. (2)应选用________________________来测量工件内径d，选用________________________来测量工件长度L(选填“毫米刻度尺”“游标卡尺”或“螺旋测微器”)． (3)为了测出该金属的电阻率，该同学设计了如图丙所示的电路，请按设计的电路完成实物图丁的连线． (4)实验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，写出该金属电阻率的表达式ρ＝______________(用a、d、L、U、I等字母表示)． 答案：(1)1.02　(2)游标卡尺　毫米刻度尺　(3)图略 (4) 5．在“测定金属的电阻率”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50 cm. (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1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(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干，某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据见下表． 次数 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由实验数据可知，他们测量Rx是采用图2中的________(选填“甲”或“乙”)图． (3)图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压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4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UI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______(填选项前的符号)． A．1×10－2 Ω·m B．1×10－4 Ω·m C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m 解析：(1)螺旋测微器的读数为0 mm＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm. (2)由实验记录的数据可知Rx的阻值大约为5 Ω.由题知Rx≪Rv，故电流表E≈0.6 V，而从实验数据可知，Rx两端电压可为0.10 V，因此滑动变阻器应采用分压的形式． 外接，若滑动变阻器接为限流的形式，则Rx两端的电压最小值Umin＝ (3)如图甲所示． (4)选尽可能多的点连成一条直线，使不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示． 图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值Rx＝4.4 Ω. (5)根据R＝ρ Ω·m≈1.09×10－6 Ω·m，故选项C正确．＝＝得金属丝的电阻率ρ＝ 答案：(1)0.398(0.395～0.399均正确)　(2)甲　(3)见解析图甲　(4)见解析图乙　4.4(4.3～4.7均正确)