2025高中物理强基＆提升练习 实验导体电阻率的测量

必修三 第十一章 2025高中物理强基＆提升练习 实验导体电阻率的测量 基础 1.如图甲所示为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的　　　　(选填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为　　　　mm。  2.图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的　　　　(选填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为　　　　mm。  甲 3.某同学用如图甲所示的螺旋测微器测量小球的直径时,他应先转动　　　　,使F靠近小球,再转动　　　　,使F夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨动　　　　,使F固定后读数(填仪器部件字母符号)。正确操作后,螺旋测微器的示数如图乙所示,则小球的直径是　　　　mm。  4.在“测定金属丝电阻率”的实验中,需要测出金属丝的长度L、直径d和电阻R。某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下: (1)用20分度的游标卡尺测量其长度,如图甲所示,其长度L=　　　　 mm;  (2)用螺旋测微器测量其直径,如图乙所示,其直径D=　　　　 mm。  5.在“测量金属丝的电阻率”的实验中,用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图甲所示,金属丝的匝数为39,用刻度尺测出金属丝的长度为L,已知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该金属材料的电阻率。 (1)从图中得出金属丝的直径为　　　　mm(结果保留3位有效数字)。  (2)某同学实验时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,阻值范围0~10 Ω F.滑动变阻器,阻值范围0~100 Ω ①要求较准确地测出其阻值,电压表应选　　　　,电流表应选　　　　,滑动变阻器应选　　　　。(填序号)  ②实验中该同学的实物连线如图乙所示,请指出实物连线中的两处明显错误。 错误a:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  错误b:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  6.某同学想要了解导线在质量相等时,电阻与横截面积的关系,他选取了材料相同、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 1.200 1.494 1.998 导线横截 面积S/mm2 0.504 0.783 1.131 1.752 3.134 请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与横截面积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=5.1×10-7 Ω·m,则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l=　　　　m(结果保留两位有效数字)。  7.为了测量均匀电阻丝的电阻率,如图甲所示,将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座两端的接线柱上,底座上有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可通过刻度尺读出。实验采用的电路原理图如图乙所示,测量电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示。 甲 乙 丙 (1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动　　　　使测微螺杆F接近被测电阻丝,再转动　　　　夹住被测物,听到“喀喀”声时停止,拨动　　　　使F固定后读数。(填仪器部件的字母符号)  (2)根据原理图乙,用笔画线代替导线,将实物图连接成实验电路。 (3)闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变P的位置,得到几组U、I、L的数据,用R=计算出相应的电阻值后作出R-L图线如图所示。取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR,若电阻丝直径为d,则电阻率ρ=　　　　。  8.某同学用伏安法测量导体的电阻率。现有量程为0~3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0~0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。采用分压电路接线,待测金属丝Rx的阻值约为5 Ω。 (1)图甲是未完成的实物连线图,图中a为待测金属丝右端接线柱,b为电流表正接线柱,c为滑动变阻器左上端接线柱,d为滑动变阻器左下端接线柱,则导线①应连接　　(选填“a”或“b”),导线②应连接　　(选填“c”或“d”)。  (2)正确接线后,实验测得的数据如下表,请在图乙中作出U-I图线。 U/V 0.30 0.40 0.80 1.10 1.20 1.60 I/A 0.07 0.09 0.18 0.22 0.27 0.35 (3)用作图法求得Rx的阻值为　　　Ω(结果保留2位有效数字)。  (4)某次用螺旋测微器测金属丝直径d,用游标卡尺测金属丝的长度l,示数如图丙所示,则d=　　　mm,l=　　　cm。  丙 (5)写出该金属丝的电阻率的表达式ρ=　　　　　　　　　　　　　。(用U、I、d、l表示)  提升 9.某同学用伏安法测量导体的电阻率。现有量程为0~3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0~0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。采用分压电路接线,待测金属丝Rx的阻值约为5 Ω。 (1)图甲是未完成的实物连线图,图中a为待测金属丝右端接线柱,b为电流表正接线柱,c为滑动变阻器左上端接线柱,d为滑动变阻器左下端接线柱,则导线①应连接　　(选填“a”或“b”),导线②应连接　　(选填“c”或“d”)。  (2)正确接线后,实验测得的数据如下表,请在图乙中作出U-I图线。 U/V 0.30 0.40 0.80 1.10 1.20 1.60 I/A 0.07 0.09 0.18 0.22 0.27 0.35 (3)用作图法求得Rx的阻值为　　　Ω(结果保留2位有效数字)。  (4)某次用螺旋测微器测金属丝直径d,用游标卡尺测金属丝的长度l,示数如图丙所示,则d=　　　mm,l=　　　cm。  丙 (5)写出该金属丝的电阻率的表达式ρ=　　　　　　　　　　　　　。(用U、I、d、l表示)  10.国标(GB/T)规定自来水在15 ℃时电阻率应大于13 Ω·m,某同学利用图甲电路测量15 ℃自来水的电阻率,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材还有: 甲 乙 电源(电压3 V,内阻可忽略); 理想电压表V1(量程为3 V); 理想电压表V2(量程为3 V); 定值电阻R1(阻值4 kΩ); 定值电阻R2(阻值2 kΩ); 电阻箱R(最大阻值9 999 Ω); 单刀双掷开关S,导线若干,刻度尺,内径为d=30.0 mm的玻璃管 实验步骤如下: A.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L; B.把S拨到1位置,记录电压表V1示数; C.把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R; D.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤B、C,记录每一次的水柱长度L和电阻箱阻值R; E.断开S,整理好器材。 (1)玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为:Rx=　　　(用R1、R2、R表示)。  (2)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据,绘制出如图乙所示的R-关系图像,则自来水的电阻率ρ=　　　Ω·m(保留两位有效数字)。  学科网（北京）股份有限公司 $$