11.3 实验：导体电阻率的测量 同步练习-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

11.3实验：导体电阻率的测量 一、选择题 1．用10分度的游标卡尺测量某物体长度，测得的读数如图所示，则该物体的长度为（　　） A．1.7mm B．1.37mm C．1.2mm D．13.7mm 2．在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用10分度游标卡尺测量金属丝的直径，如图所示。下列说法中正确的是（     ）   A．要用图中测量爪A夹紧金属丝 B．可旋紧图中B防止游标尺移位 C．只需在金属丝的某一位置测量一次 D．该游标卡尺测量可准确到 3．用20分度的游标卡尺测量某物体长度，测得读数如图所示，则物体的长度为（　　） A．20.30mm B．20.30cm C．20.3mm D．21.30mm 4．某同学用游标卡尺测一电学元件的长度，测得结果如图所示。则该元件的长度为（　　） A．9.940cm B．10.140cm C．11.04cm D．11.040cm 5．实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图所示，下列读数正确的是（　　）     A．4.530mm B．4.800mm C．5.300mm D．5.800mm 6．关于螺旋测微器，以下说法中正确的是（　　） A．螺旋测微器读数时不需要估读 B．螺旋测微器比毫米刻度尺的精确度高1000倍，所以也叫千分尺 C．图中螺旋测微器的读数为0.850mm D．图中螺旋测微器的读数为0.350mm 7．某同学用游标卡尺测量一个圆柱形导体的长度，游标尺上有10等分刻度，测量示数如图甲所示；用螺旋测微器测量该导体的直径，测量示数如图乙所示。下列选项中正确表示读数结果的是（　　） A．甲  乙 B．甲  乙 C．甲  乙 D．甲  乙 8．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用米尺测量金属丝的长度L＝0.810 m。利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率约为（     ） A． B． C． D． 9．（多选）在实验“探究导体电阻与其影响因素”中，小明用螺旋测微器、10分度游标卡尺分别多次测量了同一根金属丝的直径，则下列判断正确的是（　　） A．若读数为0.82mm，则使用的是螺旋测微器 B．若读数为0.8mm，则使用的是10分度游标卡尺 C．若使用的是螺旋测微器，读数可能为0.819mm D．若使用的是10分度游标卡尺，读数可能为0.81mm 10．一位同学想测量如图一段金属管件材料的电阻率，他先用刻度尺测得管长为L，再用游标卡尺测得其内径为d、外径为D。又利用电源、电压表、电流表等器材，根据伏安法测得管件沿轴线方向的电阻为R。则该金属管件材料的电阻率为（　　） A． B． C． D． 11．在“用伏安法测电阻”的实验中，测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值，考虑到实际电表内阻对测量的影响，两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是（　　） A．若采用甲图，误差是由电压表分流引起的 B．若采用甲图，误差是由电流表分压引起的 C．若采用乙图，电阻的测量值大于真实值 D．若采用甲图，电阻的测量值小于真实值 12．某实验小组在测量一金属丝电阻率的实验中，将一段金属丝接入电路中，先用螺旋测微器测量这段金属丝直径，再用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度，最后用实验电路测量金属丝的电阻，利用这些测量值就可以计算出金属丝的电阻率，在此实验中，以下操作不正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片可置于任意位置 B．用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度时，要多测量几次，求出其平均值 C．用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径，求出其平均值 D．实验中测电阻时为保持金属丝的温度不变，每次读完示数后应立即断开开关 13．在“测量金属丝的电阻率”实验中，电池组右端为正极，测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图所示，下列说法正确的是（     ）     A．图中的导线a端应与电流表“3”接线柱连接 B．导线b端应与电流表“－”接线柱连接 C．开关闭合前，图中滑动变阻器滑片应置于最左端 D．用螺旋测微器测金属丝同一部位直径4次，算其平均值 14．某实验小组在“测定某金属丝的电阻”的实验中，设计了如下所示的电路图。已知该金属丝的电阻约为，电源为蓄电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势，内阻很小。滑动变阻器阻值范围为，电流表内阻约几欧，电压表内阻约。则以下电路图中，哪个电路为本次实验应当采用的最佳电路（　　） A． B． C． D． 二、实验题 15．在“测定金属丝电阻率“的实验中需要测出某段金属线的长度直径和电阻。 (1)在某次实验中，用螺旋测微器测量该金属的直径时，读数如图甲，则金属丝的直径为 。 (2)在对上述金属线选取1.87米长度并接入到电路图中进行测量，发现电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数（如图所示），则电压表的读数为 ，电流表的读数为 A。 (3)根据上述步骤中所测得的实验数据，最终测得该金属导线的电阻率为 。（用科学计数法表达，保留两位有效数字） 16．采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器（千分尺）测某金属丝直径时，示数如图所示，该金属丝直径为 mm。 (2)实验时，用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，当测微螺杆快接近电阻丝时，再旋转 ，直到听见“喀喀”的声音为止。 (3)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在 （填“”或“”）端。 (4)按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为 （填“”“”或“”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有 。 17．某学习兴趣小组测量一段粗细均匀的圆柱形实心合金短棒的电阻率，先用多用电表测得该合金短棒的电阻Rx约为5kΩ，除待测电阻外，还有如下实验仪器： A．电源（电动势8V，内阻约为1Ω） B．电流表A1（量程0~0.6mA，内阻约为15Ω） C．电流表A2（量程0~300mA，内阻约为5Ω） D．电压表V（量程0~3V，内阻约为5kΩ） E．滑动变阻器R1（0~20Ω，额定电流2A） F．开关、导线若干 实验步骤如下： （1）上述器材中，电流表应选用 （填写器材前面的字母序号）； （2）用螺旋测微器测合金短棒的直径D； （3）用游标卡尺测出合金短棒接入电路的有效长度L，示数如图甲所示，则L为 mm； （4）实验电路图如图乙所示，实物图（图丙）中已连接了部分导线，请将该图连接补充完整 ； （5）若电流表示数为I、电压表示数为U，则合金短棒电阻率的表达式为 （用U、I、L、D表示）；由于电表内阻的影响，合金短棒电阻率的测量值 （选填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 18．某同学在实验室测量一段粗细均匀金属丝的电阻率，可供使用的器材如下： A．待测金属丝（总阻值约5Ω） B．电流表A，量程0~0.6A、内阻约0.6Ω和0~3A、内阻约0.3Ω C．电压表V，量程0~3V、内阻约3kΩ和量程0～15V、内阻约15kΩ D．滑动变阻器R，总电阻约5Ω E．直流电源E，电动势3V，内阻不计 F．毫米刻度尺 G．螺旋测微器 H．开关S及导线若干 实验步骤如下： (1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度L，再利用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图1所示，则金属丝直径的测量值d= mm。 (2)为了测量准确，电流表应选 （选填“0~0.6A”或“0~3A”）量程。 (3)要求电表示数能从零开始尽可能地多测几组数据，首先在图2方框内设计实验电路图，然后再用笔画线代替导线将图3中的实验器材连接起来 。 (4)若通过测量得出，金属丝的长度为L，直径为d，通过金属丝的电流为Ⅰ，对应金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率= （用题目所给字母表示）。 19．有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻约为6Ω，横截面如图甲所示。 (1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为 mm； (2)现有如下器材： A电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω） B电流表（量程3A，内阻约0.03Ω） C电压表（量程3V，内阻约3kΩ） D滑动变阻器（1750Ω，0.3A） E滑动变阻器（15Ω，3A） F蓄电池（6V，内阻很小） G开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（只填代号字母） (3)请将图丙所示的实际测量电路补充完整 。 (4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是 。（所测物理量用字母表示并用文字说明）．计算中空部分横截面积的表达式为 。（用字母填写表达式） 20．“问天”实验小组欲测量一段阻值约为的合金金属丝的电阻率，操作步骤如下。 （1）实验室给出的器材有：电源（，内阻可以忽略），电流表A（量程，内阻约为），电压表V（量程，内阻约为），滑动变阻器（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），刻度尺，螺旋测微器。用螺旋测微器测量出金属丝的直径，算出金属丝的横截面积。 （2）两个同学设计了如图甲、乙两个电路图，从减小误差的角度，你认为图 （选填“甲”或“乙”）更合理，采用该电路图进行实验，则金属丝电阻的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”），滑动变阻器需要选择 （选填“”或“”）。 （3）按选择的合适电路图连接好实物，实验时多次改变金属丝接入电路的长度l（用刻度尺测量），调节滑动变阻器的滑片在合适位置，读出电流表的示数I和电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，从图像上得到图线的斜率，则合金金属丝的电阻率为 （结果保留3位有效数字）。 21．某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（电阻约为）的电阻率。实验器材如下： 电压表V（量程，内阻约） 电流表A（量程，内阻） 定值电阻（阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 学生电源E（电压） 开关S和若干导线 (1)如图甲所示，用螺旋测微器测得导体棒的直径为 mm。 (2)如图乙所示，用游标卡尺测得导体棒的长度为 cm。 (3)请根据提供的器材，在图丙所示的方框中设计一个实验电路，尽可能精确地测量导体棒的阻值（要求所测量范围尽可能大） 。 (4)实验时，调节滑动变阻器滑片，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图，如图丁所示，通过分析可得导体棒的电阻 （保留2位有效数字）。 22．某同学在“测量金属丝的电阻率”实验中，选用金属丝的电阻约为30Ω。 (1)用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图甲所示，则金属丝的直径 mm。 (2)现有电源（电动势E为，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材： A．电流表（量程，内阻约）    B．电压表（量程，内阻约） C．滑动变阻器（，额定电流）    D．滑动变阻器（，额定电流） 为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应选 （选填器材前的字母）。然后利用图乙所示的电路来测量某合金丝的电阻率，补充完成答卷中图乙实物间的连线 。 (3)改变合金丝右端接入电路的长度L，记录L及对应电流表电压表的示数I和U，并作出的图像，如图丙所示。图丙得到图线的斜率为k，则该合金丝的电阻率 （用d、k表示）； (4)图丙中图线的纵轴截距b表示 。 23．导电胶具有粘合和导电功能，在医疗辅助中有广泛应用。某研究性学习小组为探究某种导电胶材料电阻率，把导电胶装入玻璃管中，导电胶两端通过电阻不计的金属片与导线相连，如图甲所示。 (1)在装入导电胶之前，先用游标卡尺测量玻璃管的内径，如图乙所示，该玻璃管内径为 cm。 (2)用多用电表粗略测得该导电胶电阻约为30Ω，为精确测量其电阻阻值，现有3.0V的干电池组、开关和若干导线及下列器材： A．电压表0~3V，内阻约1kΩ B．电流表0~20mA，内阻 C．定值电阻1Ω D．定值电阻12.5Ω E．滑动变阻器0~10Ω ①由于电流表量程偏小，需要对电流表进行合理改装，改装时应选 （填器材前面的序号）作为分流电阻。 ②在答题卡上将图中所示器材符号连线，画出实验电路原理图，要求测量结果尽量准确，电压和电流的测量范围尽可能大 。 ③测出电压表读数U、电流表读数I，则该导电胶电阻 （用U、I、Rg、R0表示）。 24．白炽灯灯泡是二十世纪最主要的照明光源，现在一些场景依然在使用，小华从白炽灯泡内取出一段均匀灯丝，为测量该灯丝的电阻率，进行以下实验步骤： ①用游标卡尺测量该灯丝的长度L，用螺旋测微器测量灯丝的直径d，示数分别如图甲所示。 ②设计出如图乙所示的测量电路，连接好实验器材，待测灯丝为，与定值电阻并联的电压表为，与灯丝并联的电压表为，两电压表均视为理想电压表，内阻可视为无穷大。 ③闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，同时记录电压表、的示数分别为、，测量多组数据并做出关系图像如图丙所示。 根据以上实验步骤，回答下列问题： (1)该灯丝的长度 cm，直径 mm。 (2)根据步骤③所做出的关系图像可得该灯丝的电阻 （用a、b、表示），该灯丝的电阻率 （用a、b、L、d、表示）。 (3)小华通过测量对比确定白炽灯灯丝为钨丝，白炽灯使用时，钨丝因受热而升华，灯丝变得越来越细，但长度不变，小华由此判定白炽灯泡使用一段时间后其电阻会 （填“变小”“变大”或“不变”）。 25．某同学对航天飞机上使用的由特殊材料制作的电阻进行电阻率的测量，其形状为圆柱体，实验室现提供以下器材： A．电流表（量程，内阻）； B．电流表（量程，内阻约为）； C．滑动变阻器（，额定电流2A）； D．定值电阻（）； E．待测电阻（长度为、电阻大约为）； F．直流电源E（电动势为4V，内阻很小）； G．开关一只，导线若干。 实验步骤如下： a．用螺旋测微器测出该电阻的直径d，螺旋测微器示数如图甲所示； b．根据如图乙所示的实验电路将实验器材连接起来； c．闭合开关S，改变滑动变阻器的滑片位置得到多组电流表及电流表的读数、，并将其记录下来； d．将记录的数据描绘在以为纵轴、为横轴的坐标系中，得到如图丙所示的图像； e．利用图像得到待测电阻的阻值，求得其电阻率。 请回答下列问题： (1)待测电阻的直径 mm； (2)由图乙可以得到与的关系为 ； (3)由图丙知， Ω，由知， （结果保留三位有效数字）； (4)在图乙中，可以认为电流表与定值电阻串联后就是改装的电压表，测量电阻时得到的阻值与真实值相比，测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 参考答案 1．D 2．B 3．A 4．B 5．B 6．D 7．D 8．A 9．BC 10．A 11．B 12．A 13．C 14．A 15．(1)0.694～0.696 (2) 2.60 0.52 (3) 16．(1)0.848～0.850 (2)微调旋钮 (3)M (4) b 待测电阻被短路，电表无示数，无法测量 17．B 98.50 大于 18．(1)0.384～0.386 (2)0~0.6A (3) (4) 19．(1) 1.124～1.126 (2) A E (3) (4)管线长度L 20．乙 偏小 R2 21．(1)4.620 (2)10.15 (3) (4)4.6 22．(1)0.182~0.185 (2) C (3) (4)电流表的内阻 23．(1)2.25 (2)D 24．(1)10.025 4.485～4.487 (2) (3)变大 25．(1)6.000 (2) (3)100 (4)等于 答案第14页，共15页 第1页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $$