第11章 第3节 实验 导体电阻率的测量 -【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第三册五维课堂Word课时作业（人教版2019）

1．(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是(　　) A．用米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 解析：AC　[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．故A、C操作错误．] 2．(多选)在“测定金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中正确的是(　　) A．电流表采用外接法，将会使ρ测<ρ真 B．电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差 C．由ρ＝可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差 D．由ρ＝可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量 解析：ACD　[由于采用外接法，将导致R测<R真，由ρ＝可知ρ测<ρ真，A对；虽然电压表的并联引起电阻丝分得电压减小，但是计算电阻丝的电阻用的是电压和电流的瞬时对应关系，只是由于电压表的分流会使电流I的测量值偏大，电阻测量值偏小，引起误差，B错；由ρ＝可知每一个物理量测量都会引起ρ的误差，但由于直径的指数为2，所以对结果影响最大的是d的测量，C、D对．] 3．(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为　____________　 mm，合金丝的直径为　________　mm. (2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接． 解析：(1)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为0.007 mm，测量后要去掉开始误差．合金丝直径为d＝0.5＋0.01×14.5－0.007＝0.638(mm) (2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入，掌握滑动变阻器的分压接法． 答案：(1)0.007　0.638　(2)如图所示 4．在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择： A．电池组(3V，内阻约1Ω) B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω) C．电压表(0～3V，内阻约4kΩ) D．滑动变阻器(0～20Ω，允许最大电流1A) E．开关、导线若干 (1)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻在组成电路时，请在虚线框内画出应采用的实验原理图 (金属丝用电阻符号表示)， (此区域画原理图) (2)且此原理图使得待测金属丝电阻的测量值比真实值偏　________　(填“大”或“小”)； (3)若用L表示金属丝长度，d表示直径，测得电阻值为R，则计算金属丝电阻率的表达式ρ＝　__________________　. 解析：(1)测量金属丝的电阻率，提供的滑动变阻器最大电阻约为电阻丝的4倍，则滑动变阻器采用限流式接法；又电阻丝电阻远小于电压表内阻，则电流表采用外接法．实验电路如图： (2)由于电压表的分流，会使待测金属丝电阻的测量值比真实值偏小． (3)由电阻定律R＝ρ＝ρ可得：ρ＝ 答案：(1)如图 (2)小　(3) 5．某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，获得的金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的值分别是　________　mm，　__________　A，　________　V. 已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ.电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5 V，内阻很小．则图中　________　(填电路图下方的字母)电路为本次实验应当采用的最佳电路．用此电路测得的金属丝电阻Rx比真实值　________　(选填“大”或“小”)． 若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0 Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的　________　电路．若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝　________　(用题中各物理量符号表示)． 解析：根据螺旋测微器读数规则可知金属丝直径为0.998 mm；电流表读数是0.42 A，电压表读数是2.26 V．由于金属丝电阻一般不太大，应采用电流表外接法．干电池不宜在长时间、大功率状况下使用，应采用限流电路，所以本次实验应当采用的最佳电路为图A.用此电路测得的金属丝电阻Rx实质是电阻丝与电压表并联后的等效电阻值，比真实值小．若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0 Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是题图中的B电路．若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx＝－RA. 答案：0.998　0.42　2.26　A　小　B　－RA 6．有一根细而均匀的导电材料样品(如图甲所示)，截面为同心圆环(如图乙所示)，此样品长约为5 cm，电阻约为100 Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材： A．20分度的游标卡尺 B．螺旋测微器 C．电压表 V(量程3 V，内阻约3 kΩ) D．电流表A1(量程50 mA，内阻约20 Ω) E．电流表A2(量程0.3 A，内阻约1 Ω) F．滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A) G．直流电源E(约4 V，内阻不计) H．开关一只，导线若干 请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题： (1)用游标卡尺测得该样品的长度如图丙所示，其示数L＝　________　mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图丁所示，其示数D＝　_________　mm. (2)设计电路测量导电材料样品的电阻Rx.在设计时电流表应选择　________　(填“内接法”或“外接法”)．这样设计后实验电阻Rx的测量值将　____________　(填“大于”“等于”或“小于”)实际值． (3)若某次实验中，电压表和电流表的读数分别为U和I，则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d ＝　___________　. 解析：(1)根据游标卡尺，其主尺读数为50 mm，游标尺部分读数为0.05×11 mm＝0.55 mm，故游标卡尺的读数为L＝50 mm＋0.55 mm＝50.55 mm； 由题图所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为6 mm，可动刻度示数为12.3×0.01 mm＝0.123 mm，螺旋测微器示数D＝6 mm＋0.123 mm＝6.123 mm. (2)由所给实验器材可知，应采用伏安法测电阻阻值，由于待测电阻阻值约为100 Ω，滑动变阻器最大阻值为20 Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电路最大电流约为I＝＝ A＝0.03 A＝30 mA，电流表应选A1，电流表内阻约为20 Ω，电压表内阻约为3 000 Ω，相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示； 电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值大于真实值，电阻测量值小于真实值． (3)由欧姆定律可知，样品电阻：R＝，由电阻定律可知：R＝ ρ＝ρ， 解得：d＝ . 答案：(1)50.55　6.123(±0.002) (2)外接法　小于 (3) 学科网（北京）股份有限公司 $$