2024届高考物理一轮复习电路实验专题精准提升强化5：测金属丝的电阻率实验经典题（中上难度）

F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K 恒定电流：电路实验专题经典题（中上难度） 2024届高考物理一轮复习电路实验专题精准提升强化5：测金属丝的电阻率实验经典题（中上难度） 1. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图a和图b所示。 (1)由上图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________cm。 (2)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用D、L表示，则用D、L、I、U表示电阻率的关系式为ρ＝________。 2. 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甲所示，其读数应为________ cm(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，记录数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 U/V 0 0．10 0．30 0．70 1．00 1．50 1．70 2．30 I/A 0 0．02 0．06 0．16 0．22 0．34 0．46 0．52 由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图乙中的________(选填“A”或“B”)图。 (3)图丙是测量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，补充完成图丙中实物间的连线。 (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3、5、7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2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________ Ω·m(保留2位有效数字)。 3. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 (1)从图中读出金属丝的直径为________ 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0～3 V，内阻约10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻约50 kΩ C．电流表0～0．6 A，内阻约0．05 Ω D．电流表0～3 A，内阻约0．01 Ω E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω ①要求较准确地测出金属丝的阻值，电压表应选______，电流表应选________，滑动变阻器应选________。(填字母) 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1：______________________________________________________________； 错误2：________________________________________________________________。 4. 在市场上销售的铜质电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现，一种是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质较多的铜；再一种就是铜材质量合格，但横截面积较小。质检组查阅到：常温下，纯铜的电阻率约为1．75×10－8 Ω·m。为检测一捆铜质电线的电阻率是否合格，现取一段铜质电线测量其电阻率，实验室现有的器材如下： A．电源(电动势约为1．5 V，内阻不计)； B．待测铜质电线(长度150 m，横截面积约1 mm2); C．电流表A1(量程150 mA，内阻r1约为2 Ω)； D．电流表A2(量程100 mA ，内阻r2＝3 Ω)； E．滑动变阻器R1(0～20 Ω，额定电流0．2 A); F．开关、导线若干。 (1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜质电线的直径d，如图(a)所示，则d＝_______ mm。 (2)小组设计的测量电路如图(b)所示，则是_______，是_______ (填对应器材符号)，通过实验作出的图像如图(c)所示。 (3)由图(b)电路测得的铜质电线的电阻