课时测评16 实验2 用伏安法测定金属丝的电阻率-【金版新学案】2024-2025学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版2019）

课时测评16　实验2　用伏安法测定金属丝的电阻率 (时间：30分钟　满分：50分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－3题，每题5分，共15分) 1．在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是(　　) 答案：D 解析：金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，则滑动变阻器要采用分压式接法，故选D。 2．在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法中正确的是(　　) A．用伏安法测金属丝的电阻时，可采用电流表内接法 B．实验中应调节滑动变阻器，取得多组U和I的值，然后求出电阻平均值 C．应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值 D．实验中电流强度大小可不加要求 答案：B 解析：金属丝电阻很小，与电压表内阻相差很大，使电压表和金属丝并联，电压表的分流作用很小，应采用电流表外接法，故A错误；为减小实验误差，应进行多次测量求出电阻平均值，故B正确；应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是测整根金属丝长度，故C错误；金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为保持电阻率不变，应保持温度不变，实验中电流不能太大，故D错误。故选B。 3．如图为“探究金属丝的电阻与长度关系”实验的实物电路图，根据操作要求，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至哪个位置(　　) A．图中的位置即可 B．图中变阻器的最左端 C．图中变阻器的最右端 D．任何位置均符合操作要求 答案：C 解析：为保护实验器材的安全，在闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，根据题干实物图可知，滑动变阻器的滑片应滑至最右端，故C正确，A、B、D错误。 4．(10分)物理兴趣小组欲测量铅笔芯的电阻率。 (1)用游标卡尺测得铅笔芯接入电路的有效长度如图甲所示，其示数L＝__________ cm，用螺旋测微器测得铅笔芯的直径如图乙所示，其示数D＝__________ mm。 (2)为了测量铅笔芯的电阻率，他们设计了如图丙所示的电路，通过改变滑动变阻器R1的阻值，得出了6组电流、电压值，作出了铅笔芯的I-U图像。若铅笔芯的I-U图像是过原点、斜率为k的一条直线，则铅笔芯的电阻R＝________。已知铅笔芯的长度为L，直径为D，则铅笔芯的电阻率为________(用k、D、L表示)。 答案：(1)6.015　0.700(0.699～0.701均可) (2)　 解析：(1)游标卡尺读数为L＝60 mm＋3×0.05 mm＝60.15 mm＝6.015 cm 螺旋测微器示数为D＝0.5 mm＋20.0×0.01 mm＝0.700 mm。 (2)根据欧姆定律得R＝＝，根据电阻定律有R＝ρ，得ρ＝＝＝。 5．(10分)(2023·广州六中高二期中)某同学设计如图甲所示电路来探究镍铜丝的电阻与长度的关系。 (1)如图乙，用螺旋测微器测镍铜丝直径为________ mm。 (2)调节P的位置，闭合开关，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图丙所示的R-x图像。通过图线分析，写出镍铜丝的电阻与长度的函数关系式________。 (3)如果该镍铜丝的直径为d，R-x图像的斜率为k，试用k、d写出其电阻率ρ的表达式__________。 答案：(1)6.123(6.122～6.124均可)　(2)R＝10x(Ω)　(3)ρ＝ 解析：(1)用螺旋测微器测镍铜丝直径为6 mm＋12.3×0.01 mm＝6.123 mm。 (2)R-x图像为一条过原点的倾斜直线，且斜率为10，则镍铜丝的电阻与长度的函数关系式为R＝10x(Ω)。 (3)根据电阻定律有R＝ρ＝ρ 由图像可知k＝，可得ρ＝。 6．(15分)(2023·华南师大附中高二期末)在“测定金属丝的电阻率”的实验中： (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，则该金属丝直径的测量值d＝________ mm。 (2)按如图乙所示的电路图测量金属丝的电阻Rx(阻值约为15 Ω)。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： 电压表V(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)； 电流表A1(量程0～200 mA，内阻约3 Ω)； 电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约0.1 Ω)； 滑动变阻器R1(0～50 Ω)； 滑动变阻器R2(0～200 Ω)； 电源E(输出电压为3 V)。 为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选________，滑动变阻器应选________。(选填器材的名称符号) (3)请根据图乙所示电路图，用笔画线代替导线，将图丙中的实验器材连线补充完整，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小。 (4)若通过测量可知，金属丝的有效长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ＝________。(用题目所给字母和通用数学符号表示) 答案：(1)0.283(0.282～0.284均可)　(2)A1　R1　(3)图见解析　(4) 解析：(1)螺旋测微器的精确度为0.01 mm，由题图甲可知金属丝直径为d＝0＋28.3×0.01 mm＝0.283 mm。 (2)由于通过待测金属丝的最大电流约为Imax＝＝0.2 A＝200 mA，所以电流表应选A1，当电流表电流为满偏电流的时，根据欧姆定律可求出电路中的电阻约为Rmax＝＝45 Ω，此时滑动变阻器需要的阻值约为R滑＝Rmax－Rx＝30 Ω，所以为调节方便，滑动变阻器应选R1。 (3)实物图连线如图所示。 (4)根据欧姆定律有R＝，又R＝ρ，S＝，可得ρ＝。 学生用书↓第79页 学科网（北京）股份有限公司 $$