3.6 科学测量：金属丝的电阻率 同步测试-2024-2025学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

第6节 科学测量：金属丝的电阻率 同步测试 实验题: 1.(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中正确的是(　　) A.用刻度尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中 B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值 C.用伏安法测电阻时,采用电流表内接法,多次测量后算出平均值 D.实验中应保持金属丝的温度不变 2.用伏安法测金属电阻Rx(约为5 Ω)的值,已知电流表内阻为1 Ω,量程为0.6 A,电压表内阻为几千欧,量程为3 V,电源电动势为9 V,滑动变阻器的阻值为0~6 Ω,额定电流为5 A,试画出测量Rx的原理图。 3.如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下: A.待测电阻Rx(约100 Ω); B.直流毫安表(量程0~20 mA,内阻50 Ω); C.直流电压表(量程0~3 V,内阻5 kΩ); D.直流电源,电压为6 V(在实物图中用蓄电池的符号代替); E.滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,允许最大电流1 A); F.开关1个,导线若干。 根据器材规格及实验要求,在本题的实物图上连线。 4．为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出了如图8甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物图连接． 5．某同学在测量一种均匀新材料电阻丝的电阻率，已知待测电阻Rx约为6.0 Ω，相关测量步骤如下： (1)用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度为l＝0.900 0 m. (2)用螺旋测微器测量电阻丝直径(如图所示)，从图中读出电阻丝的直径为________ mm. (3)现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材(要求测量结果尽量准确)： A．电池组(3 V，内阻约1 Ω) B．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω) C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω) D．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ) E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ) F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A) G．滑动变阻器(0～1 000 Ω，额定电流0.3 A) H．开关，导线 实验时应选用的器材是____________．(填写各器材的字母代号) 6．在“探究电阻与导体长度、横截面积的关系”的实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，金属丝的匝数为39，用刻度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，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系． (1)从图中得出金属丝的直径为________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a：___________________________________； 错误b：__________________________________. 7．实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有： 电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω 电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ 滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω 滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω 定值电阻：R0＝3 Ω 电源：提供6 V电压 开关、导线若干． 回答下列问题： (1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________(选填“a”或“b”)端． (2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲所示电路完成剩余部分的连接． 丙 (3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为________V. (4)导线实际长度为________m．(结果保留两位有效数字) 8．为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出了如图8甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物图连接． 9．某同学在测量一种均匀新材料电阻丝的电阻率，已知待测电阻Rx约为6.0 Ω，相关测量步骤如下： (1)用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度为l＝0.900 0 m. (2)用螺旋测微器测量电阻丝直径(如图9所示)，从图中读出电阻丝的直径为________ mm. (3)现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材(要求测量结果尽量准确)： A．电池组(3 V，内阻约1 Ω) B．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω) C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω) D．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ) E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ) F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A) G．滑动变阻器(0～1 000 Ω，额定电流0.3 A) H．开关，导线 实验时应选用的器材是____________．(填写各器材的字母代号) 10．在“探究电阻与导体长度、横截面积的关系”的实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图10所示，金属丝的匝数为39，用刻度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，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系． (1)从图中得出金属丝的直径为________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a：______________________________________________________； 错误b：_________________________________________________________. 参考答案： 1.解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它分流作用很小,应采用电流表外接法,A、C错误。故选B、D。答案BD 2. 解析：待测金属电阻Rx≪,应采用电流表外接法。如果采用变阻器限流接法,负载Rx的电压Umin=×9 V= V,Umax=9 V,调节范围~9 V,显然所提供的电压表量程不够,故应采用分压接法,电路原理图如图所示。 3.解析：先确定电路是采用电流表内接电路还是外接电路,因为=2<=50,所以采用电流表外接法。 再确定滑动变阻器是采用限流还是分压接法。若采用限流接法,则滑动变阻器阻值达到最大时,电路中电流最小,I= A≈36 mA,此时电阻Rx的电压约为3.6 V,均已超过电流表和电压表的量程,故必须采用滑动变阻器分压式接法。 实验电路如图甲所示,实物连线如图乙所示。 4.解析：将电表接入电路时注意电流要从正接线柱流入，连接图如图所示． 5.答案　(2)0.600　(3)ACDFH 解析　(2)螺旋测微器的读数为d＝0.5 mm＋10.0×0.01 mm＝0.600 mm. (3)需要电源，故选用A；因待测电阻约6 Ω，可知实验过程中电流较小，故选用电流表C；电源提供3 V电压，故选用电压表D；为了方便操作，选用阻值较小的滑动变阻器，故选用F；连接电路需要导线和开关，故选择H. 6.答案　(1)0.646(0.644～0.649均可)　(2)①A　C　E ②错误a：导线连接在滑动变阻器的滑片上　错误b：采用了电流表内接法 解析　(1)从题图可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.52 cm，故直径为≈0.064 6 cm＝0.646 mm. (2)①因为两节干电池的电动势约为3 V，电压表选A；因为金属丝的电阻大约为5 Ω，如果把3 V的电动势全加在金属丝上，电流最大为0.6 A，故电流表选C；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，滑动变阻器选E. 7.[解析]　(1)根据R＝ρ，得铜导线的阻值约为Rx＝1.7 Ω，即Rx＋R0＝4.7 Ω.实验中的滑动变阻器若选R1，则当滑动变阻器滑片移至a端时，电压表的示数约为3 V，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选R2.闭合开关S前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至a端． (2)连线如图所示． (3)电压表的示数为2.30 V. (4)根据欧姆定律，铜导线与R0的串联电阻R＝＝ Ω＝4.6 Ω，所以铜导线的电阻Rx＝R－R0＝1.6 Ω. 根据Rx＝ρ得导线长度l＝＝ m≈94 m. [答案]　(1)R2　a　(2)连线图见解析　(3)2.30(2.29～2.31均正确)　(4)94(93～95均正确) 8.解析　将电表接入电路时注意电流要从正接线柱流入，连接图如图所示． 9.答案　(2)0.600　(3)ACDFH 解析　(2)螺旋测微器的读数为d＝0.5 mm＋10.0×0.01 mm＝0.600 mm. (3)需要电源，故选用A；因待测电阻约6 Ω，可知实验过程中电流较小，故选用电流表C；电源提供3 V电压，故选用电压表D；为了方便操作，选用阻值较小的滑动变阻器，故选用F；连接电路需要导线和开关，故选择H. 10.答案　(1)0.646(0.644～0.649均可)　(2)①A　C　E ②错误a：导线连接在滑动变阻器的滑片上　错误b：采用了电流表内接法 解析　(1)从题图可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.52 cm，故直径为≈0.064 6 cm＝0.646 mm. (2)①因为两节干电池的电动势约为3 V，电压表选A；因为金属丝的电阻大约为5 Ω，如果把3 V的电动势全加在金属丝上，电流最大为0.6 A，故电流表选C；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，滑动变阻器选E. 学科网（北京）股份有限公司 $$