2024届高考物理一轮基础知识复习专项练：导体电阻率的测量

导体电阻率的测量 1．实验小组用图甲所示的电路来测量阻值约为18Ω的电阻的阻值，图中为标准电阻，阻值为；、为理想电压表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源，采用如下步骤完成实验。回答下列问题： （1）按照图甲所示的实验原理线路图将实物图补充完整。 （2）实验开始之前，将滑动变阻器的滑片置于 （填“最左端”、“最右端”或“中间”）位置。合上开关S，改变滑片的位置，记下两电压表的示数分别为、，则待测电阻的表达式为 （用、、表示）。 （3）为了减小偶然误差，改变滑片的位置，多测几组、的值，作出的图像如图乙所示，图像的斜率为 （用、表示），可得 Ω。 2．为了测定某电阻的阻值，甲乙两同学在实验室里用如下器材做实验： A．待测电阻R1（阻值约5kΩ） B．直流电源E（电动势3V，内阻不计） C．灵敏电流计G（0～500μA，内阻Rg=500Ω） D．电阻箱R2（0～9999Ω） E．滑动变阻器R3（0～10kΩ） F．开关、导线若干 （1）甲同学设计了如图1所示的电路进行实验。 ①先将滑动变阻器R3的滑片移到 （填“a”或“b”）端。将单刀双掷开关扳到1位置，再调节滑动变阻器使电流计指针偏转至某一位置，并记下电流计的示数I1； ②将单刀双掷开关扳到2位置，调节电阻箱R2的阻值，使得电流计的示数为 时，R2的阻值即等于待测电阻的阻值。 （2）乙同学采用了图2所示的电路进行实验。 改变电阻箱的阻值R2，读出电流计相应的电流I，得到多组数据，在坐标纸上以R2为横轴，以 为纵轴描点，然后用直线拟合，若图线与纵轴的截距为b，则待测电阻R1的阻值为 （用题中合适的物理量字母表示）。 在上面两种情况中，调节电阻箱R2的阻值都需要注意由大到小逐渐变化。 3．测电阻有多种方法。 （1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“×100”，则的测量值为 Ω。 （2）乙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。某次实验，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻的测量值为 。若不考虑偶然误差，该测量值与的真实值相比 （选填“偏小”或“偏大”）。 （3）丙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。操作步骤如下：①先将开关S接1，调节滑动变阻器，读出电流表的示数I；②再将开关S接2，保持不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值为。则的测量值为 ；电流表内阻对测量结果 （选填“有”或“无”）影响。    （4）丁同学用如图所示的电路，测量电流计内阻的阻值。操作步骤如下：①先闭合开关，调节，使电流计指针满偏；②再闭合开关，保持不变，调节使得电流计指针半偏，记下此时的值为。则的测量值为 ；若不考虑偶然误差，电流计内阻的测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。 4．为测量甲、乙金属丝的电阻率，小明同学设计了如图（a）、（b）所示的两种实验方案，已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变。 （1）小明先进行了如图（a）方案的测量； ①他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲、乙两根不同金属丝的直径，示数分别如图（c）、图（d）所示。则两根金属丝直径的测量值分别为：d甲= mm、d乙= mm； ②实验过程中，小明先将甲金属丝接入电路，并用米尺测出接入电路中的甲金属丝的长度l=50.00cm。闭合开关后移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图（e）所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并在图（e）画出U—I图线( )； 实验次数 1 2 3 4 5 6 U/V 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 I/A 0.18 0.24 0.31 0.37 0.43 0.49 ③该方案测得的甲金属丝的电阻率 （计算结果保留两位有效数字）； （2）小明又用如图（b）方案测量乙金属丝的电阻率，实验中他可以通过改变接线夹（即图（b）中滑动变阻器符号上的箭头接触金属丝的位置），以控制接入电路中金属丝的长度； ①实验操作步骤： a．正确连接电路，设定电阻箱的阻值，闭合开关 b．读出电流表的示数，记录接线夹的位置 c．断开开关，测出接入电路的金属丝的长度 d．闭合开关，重复b、c的操作 ②根据测得电流与金属丝接入长度