课时作业15 实验2 金属丝电阻率的测量-【志鸿优化训练】2026-2027学年高中物理选必修第三册(人教版)

课时作业15实验2 A级基础巩固练 1.如图甲所示的电路可以用来测量电阻丝的 电阻率，电阻丝ab与电流表A及电阻箱串 联接入电路，电阻箱起到短路保护作用，电 阻丝ab被固定在带有刻度的木板上，P是鳄 鱼夹，用来调整接入电路中的电阻丝长度1。 25 20 0 15 (1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径 如图乙所示，其示数为d= mm。 (2)实验开始前把电阻箱的阻值调整到R。, 然后闭合开关，从左向右逐渐改变鳄鱼夹的 位置，记录下鳄鱼夹每一个位置对应的bc长 度l及对应的电流表A的示数I,得到多组 (L,I)数据。 (3)利用图像法处理数据，建立平面直角坐 标系，以接入电路的电阻丝长度1为横轴，以 (选填“1”或“号”)为纵轴，再根据实 验数据在坐标系中描点，并且把这些点拟合 为一条直线，如图丙所示。 (4)如果(3)中图丙所拟合的直线的斜率为 k,纵轴截距为b,金属丝的直径为d,本实验 所用的电源电动势为E,则金属丝的电阻率 p= 22 金属丝电阻率的测量 (5)仅从实验设计原理上看，用上述方法得 到的金属丝的电阻率的测量值与真实值相 比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 2.超薄柔性导电薄膜可用于穿戴设备、医用电 子设备等。如图甲，某研究小组将一种柔性 导电材料均匀涂在绝缘介质上表面，已知该 材料在室温下的电阻率为p=6×10-82·m, 用多用电表粗测其电阻R≈502，用如下方 法测定该导电材料在介质表面涂层的厚度。 丙 (1)游标卡尺测量出涂层的长度为L,宽度 为d。 (2)现有如下器材可用于精确测量涂层 阻值： ①电源E(电动势为3V、内阻约为0.2) ②电压表V(量程1.0V、内阻为1000) ③电流表A1(量程0.06A、内阻r1=12)、 A2(量程6A、内阻r2=0.32) ④滑动变阻器R1(阻值20Ω)，滑动变阻器 R2(阻值20002) ⑤定值电阻R,(阻值2000) ⑥导线若干，开关一只 0 (1)测量时为了电压表和电流表指针都有偏 转明显，减小相对读数误差，电流表应选 ；为了测量范围大一些，滑动变阻器 R应选 。 (均用所选仪器的符号表 示) (2)请在图乙虚框中画出所需元件，并在图 丙中完成实物连线 (3)经测量，电压表示数为U,电流表示数为 I,则该涂层上下总厚度为 (用题目 所给的物理量符号表示)。 B级》巩固提升练 3.某实验小组想精准测量一段粗细均匀。长 度为L=1m合金丝的电阻率，该实验小组 想用如图甲所示的电路测量合金丝的阻值， 实验室提供的实验器材有： A.电源（电动势约为3V,内阻不计） B.电流表A1(0~100mA,内阻为202) C.电流表A2(0~0.6A,内阻为102) D.电压表V1(03V,内阻约为2k2) E.电压表V2(0~15V,内阻约为10k2) F.滑动变阻器R1(0~52) G.滑动变阻器R2(0~202) H.开关、导线若干 I/mA 100 80 20 0 0.51.01.52.02.53.0UW 40 €35 丙 (1)为了多测量几组实验数据并尽可能准确 地测量合金丝的阻值，电流表应选用 22 电压表选用 ,滑动变阻器选用 ；(均填实验器材前的字母序号) (2)正确连接电路，闭合开关，改变滑动变阻 器滑片的位置，记录多组电流表的示数I和 对应的电压表示数U,并描绘出合金丝的伏 安特性曲线如图乙所示，可知合金丝的阻值 为 2(结果保留3位有效数字)； (3)用螺旋测微器测量合金丝的直径结果如 图丙所示，则合金丝的直径为 mm; (4)最终算得合金丝的电阻率约为 ·m(结果保留3位有效数字)。课时作业15实验2金属丝电阻率的测量 1.答案：(1)1.200 (3)2 (4)πEd (5)相等 4 解析：(1)由图乙可知d-1mm+20.0×0.01mm= 1.200mm; E (3)根据闭合电路欧姆定律I=,十R。十R,推导得 子区+是，根据电凰定体R=P百，电阻丝b 的横截面积S=4 ,联立解得子R十」 E 品 结合图像判新，以二为纵轴； （④)根据（③）得到的关系，国象的卧率及=品，解得 p=kxEd 4； E (5)根据闭合电路欧姆定律，测量I= 十R+R,实 际1十，R十E整理可得分行-十R E 十品人.对比分析知刻量电源内阻，电格电源电 阻r1和电流表内阻TA两部分，会影响电源内阻的测 量，而电流表内阻不会影响到R的测量，不会影响 电阻率的测量值，故电阻率的测量值与真实值相等。 oll 2.答案：(1)AR1(2)图见解析(3)(3UP1m)d 解析：(1)本实验测导电薄膜的电阻，通过待测电阻的 最大电流为1.一是-易A=0,06A,测要时为了电 压表和电流表指针都有偏转明显，减小相对读数误 差，当电流表选择量程A1。 此时被测电阻两端的电压3V,而电压表V量程只有 1.0V,为了放大电压表量程，可以利用定值电阻R。 =20002串联，当电压表示数为1V,则实际两端电 压为3V。为了测量范围大一些，应采用滑动变阻器 应采用分压接法，滑动变阻器应选总阻值小的R; (2)由(3)分析可得，实验电路、实物连线如图所示； A ✉g 丙 31 (3③)根据欧姆定律R十n-平，又R,=P六解得么 =2A,可知通过R与R的电流不相等，B错误； R =(30=1r)d° CD.结合上述可知，流过电流表的电流IA=I1一I2= 1A,方向向下，故C错误，D正确。故选AD。 3.答案：(1)BDF(2)13.3(3)0.400 4.AD由图示电路图可知，图乙在更换量程时两个分 (4)1.67×10-6 流电阻都没有并联在表头两端，容易烧坏表头，图乙 解析：(1)电源电动势为3V,所以电压表选用V1即 所示电路不合理，图甲所示电路合理，A正确，B错 可，根据伏安特性曲线的电流取值小于80mA,所以 电流表选用A1,滑动变阻器采用分压式接法，选用 误；对甲电路，量程为10mA时：十R=I一，量程 I. R1即可； (2)伏安特性曲线上某，点的电压与电流之比为合金丝 为1mA时朵R=,解得R=4.2n,R I。 37.892,C错误，D正确。故选AD。 2流表的阻值之和，则有R三60d≈33,3n, 5.AD将接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并 以合金丝的阻值为Rz=33.32一202=13.32； 联，根据串并联电路知识可知电流表A满偏时R,分 (3)根据螺旋测微器读出合金丝的直径D=40.0× 流为1.2A,故量程为I=1.2A十0.6A=1.8A每一 0.01mm=0.400mm; (④合金丝的横截西面积为S=伞，根据电阻公式 小格表示0A=0.06A,A正确，B错误：将接线柱 1、3接人电路时，电流表A与R1并联后与R2串联，电 R,=P5可知，合金丝的电阻率p=R,D ≈1.67× 4L 流表的量程仍为1.8A,此时改装成的电压表的量程 10-6·m。 为U=1R+R=21V,每一小格表示器V=0.7V, 课时作业16串联电路和并联电路 C错误，D正确。故选AD。 1.BC由图甲可知，三个电阻串联，流经各电阻的电流 相等，电流之比为1：1：1，设电流为I,由欧姆定律 6AC电路中的总电阻为风：=R十太瓷- 则有U1=I(R十R2),U2=I(R2+R),所以电压表 R+C十6R-3R,A正确；由于R:寸R= R+2R+6R R 的示数之比5：8。故选BC。 2.BC串联电路中的电流处处相等，根据欧姆定律可 《景名，所以宁-2，通过电阻R,的电流为1 得电路中的电流1-只-品A=0,6A,A错误，B正 号1，通过电阻R,的电流为=号1，B错误，C正 确，电阻R,的阻值为R-停-是n-20n,C正 确；由于U1=IR1=I1R,所以电阻R两端的电压为 确；电阻R两端的电压U3=IR=0.6×5V=3V, U,=1R=号1·6R=21,R=2U,D错误。故 三只电阻两端的总电压为U=U1+U2十U3=(6+12 选AC。 +3)V=21V,D错误。故选BC。 7.AC选择1接线柱不动，另外一个接线柱有2(7)、3 3.AD电流表为理想电流表，电阻R1与R并联，则R1 (6)、4(5)三种选择，这三种选择组成的并联电阻阻值 与R3两端的电压相等，A正确；R1与R并联的等效 电阻R一R=2n,电阻R与R并联的等效电 分别为Re=7X420=60,R=14X350=100, 49 49 阻R一-2n等效电阻R,与R申联，则电 R4=21X280=120,故总共有三种不同的阻值，最 49 大阻值为122，最小阻值为62。故选AC。 压U:=U:=号Ua=6V,各电阻上的电流大小为 8答案：(1①大于小于(2)并联1.0(3)R -受=2A,k-是=1A,4-是-1A,1= 解析：(1)甲图采用内接法，此时由于电流表分压，使 17 得电压表测量值偏大，由公式R= 号得出的包凰测 量值大于真实值；乙图采用外接法，由于电压表分流， 使得电流的测量值偏大，则电阻测量值小于真实值； (2)将小量程的电流表改装成大量程电流表时，应并 联分流电阻，且I=,十袋，代入数据解得R与 1.0； (3)根据欧姆定律可得(I1一I2)Rx=I2(R十RA2), （-I,R=1,(R+R,联立可得R=号R 课时作业17实验：练习使用多用电表 1.C测量前，需要调节机械调零旋钮，使指针指向表 盘左端0刻度，A错误；多用电表测电压时，红表笔的 电势高于黑表笔，测电阻时，红表笔的电势低于黑表 笔，B错误，测电阻时，当指针偏转角过大，说明待测 电阻相对所选倍率较小，应把欧姆挡倍率变小，并需 要重新欧姆调零，C正确；对于乙图，若红、黑表笔短 E 接，当电流计电流最大，则有。一R,十R十，可得R =E一R。一r,D错误。故选C。 I: 2.A多用电表作欧姆表使用时，是靠内部电源提供电 流，中值刻度对应的电阻就等于这个倍率下欧姆表的 内阻，若选用的是“×10”倍率测电阻，则欧姆表内阻 约为1502，A正确；若该读数是选用电阻挡“×10” 倍率得到的，由题图可知电阻读数偏小，则倍率选大 了，应该改用“×1”的倍率，欧姆调零后再次进行测 量，B错误；若使用直流电压10V量程，读数应估读 为9.0V,C错误；测直流电压或直流电流时，应该让 电流从红表笔流进，从黑表笔流出，以保证表盘指针 能够正偏，故必须让红表笔接外电路的正极，黑表笔 接外电路负极，D错误。故选A。 3.B测电压时，红表笔接正极，应接灯泡的左端，黑表 笔接负极，接灯泡右端，所以图甲连接方式红、黑表笔 接法有误，A错误；测电流时，电表应该串联接入电 路，且电流应从红表笔进入从黑表笔流出，B正确；测 量电阻时，应将待测电阻与电路断开后测量，C错误； 因为欧姆表的黑表笔与内部电池的正极相连，所以测 量二极管反向电阻时，应将黑表笔与二极管的负极相 连，D错误。故选B。 78