2024届高考物理一轮复习专项练：实验 测量电阻丝的电阻率

专题 测量电阻丝的电阻率 【实验原理】 【高考真题】 1.(2023广东卷)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E（电动势恒定，内阻可忽略）；毫安表mA（量程15mA，内阻可忽略）；电阻R1（阻值500Ω）、R2（阻值500Ω）、R3（阻值600Ω）和R4（阻值200Ω）；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。 (1)电路连接 图（a）为实验原理图．在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还末连接，该导线应接到R3的 （填“左”或“右”）端接线柱 (2)盐水电导率和温度的测量 ①测量并记录样品池内壁的长宽高．在样品池中注满待测盐水 ②闭合开关S1， 开关S2，毫安表的示数为10.0mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I1为 mA ③ 开关S2，毫安表的示数为15.0mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I1为 mA ④断开开关S1，测量并记录盐水的温度 (3)根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为 Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。 2.(2009广东卷)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率．所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等。 (1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图。 (2)实验的主要步骤如下： ①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关； ②读出电流表的示数，记录金属夹的位置； ③断开开关，_________________，合上开关，重复②的操作。 (3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了如图的关系图线，其斜率为________A-1▪m-1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了______的电阻之和。 (4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示。金属丝的直径是______。图中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________，其数值和单位为___________（保留三位有效数字）。 3.(2009江苏卷)有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关，他进行了如下实验： (1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L，图乙中游标卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读数L=________cm； (2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出），该合金棒的电阻约为几个欧姆，图中有一处连接不当的导线是________。（用标注在导线旁的数字表示） (3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω，根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为R=13.3Ω、R=3.38Ω，他发现：在误差允许范围内，电阻R满足，由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________。（用ρ、L、d、D表述） 4.(2008江苏卷)某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验： (1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示， 读得直径d＝_____mm． (2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据： 电阻R(Ω) 121.0 50.0 23.9 10.0 3.1 导线直径d (mm) 0.801 0.999 1.201 1.494 1.998 导线截面积S (mm２) 0.504 0.784 1.133 1.753 3.135 请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系_______。 (3)若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ω·m，则表中阻值为3.1Ω的导线长度l= _______m(结果保留两位有效数字)。 【巩固提升】 1.某学校电工从市场买来一大捆粗铜导线，如图甲所示，他觉得其实际长度与所标的长度相差较大，为此请物理科技兴趣小组同学帮助他通过实验进行检测。 (1)为了得到该铜丝的横截面积S，兴趣小组先用小刀割去铜导线外绝缘皮，再用螺旋测微器测定裸露的铜丝的直径d，如图乙所示，则可读得d=___________mm。 (2)兴趣小组设计如图丙所示的电路来测定铜丝电阻，请根据电路图丙把图丁实物连接完整