实验针对训练8 测定金属的电阻率(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(老高考)人教版

实验针对训练(八) 1．在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测量的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空。 为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙所示，则读数应记为________ Ω。 甲　　　　　　　　　　乙 现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ： A．电源E(电动势为3 V，内阻约为1 Ω) B．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻r1 约为1 Ω) C．电流表A2(量程为0～0.6 A，内阻r2＝5 Ω) D．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0 E．开关S，导线若干 丙 (1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。 (2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量。在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若A1的示数为I1，A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝________。 丁 (3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a。测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝________ mm。用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________。 [解析]　多用电表读数为6×1 Ω＝6 Ω。 (1)给出的器材中只有电流表，没有电压表，但其中一个电流表给出了其内阻，可将此电流表当电压表使用，利用伏安法测电阻，测量电路如图所示。 (2)由欧姆定律可知I2r2＝(I1－I2)R，解得R＝。 (3)螺旋测微器读数a＝5.5 mm＋0.01 mm×16.5＝5.665 mm；由几何关系可得导体的截面积为S＝a2－＝a2，则根据电阻定律R＝ρ，解得ρ＝。 [答案]　6　(1)见解析图　(2) (3)5.665(5.663～5.667均可)　 2．(2023·四川成都七中模拟)实验小组在实验室中测量一段金属丝(电阻Rx约为3 Ω)的电阻率。本次实验提供的器材，如下： 电流表A：量程1 mA，内阻RA＝99.9 Ω； 电池组E：电动势3 V，内阻不计； 电压表V：量程0～3 V，内阻约为5 kΩ； 定值电阻R0：阻值为0.1 Ω； 滑动变阻器R1：最大阻值10 Ω，额定电流为2 A； 滑动变阻器R2：最大阻值1000 Ω，额定电流为2 A； 开关一个、导线若干。 (1)小组同学某次用10分度游标卡尺测得金属丝的长度时，不小心使部分刻度被污迹遮住了，如图所示，则该次测量的读数为________cm。 (2)小组同学调节滑动变阻器滑片时，使电压表示数能够从零开始连续变化并尽可能减少误差，滑动变阻器应该选用________(选填“R1”或“R2”)，根据提供的器材在答题纸方框内画出实验的电路图，并在电路图中标出所选器材的符号。 [解析]　(1)游标卡尺读数为4.9 cm－8×0.9 mm＝4.18 cm。 (2)小组同学调节滑动变阻器滑片时，使电压表示数能够从零开始连续变化并尽可能减少误差，滑动变阻器要接成分压电路，则应该选用阻值较小的R1；因电流表A1量程偏小，可用定值电阻R0与电流表并联来扩大量程，因电流表内阻已知，则可采用电流表内接电路，则电路图如图： [答案]　(1)4.18　(2)R1　 3．(2023·四川成都树德中学高三模拟)小张同学想测量构成滑动变阻器的金属丝的电阻率。于是，他找到了一个坏了的滑动变阻器，拆下一段长约1 m、阻值约为100 Ω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0～50 mA) 电阻箱(0～99.99 Ω) 一节干电池(电动势约1.5 V) 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。 甲 乙 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； 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。 [解析]　(1)由题图可知 d＝0.5 mm＋3.1×0.01