课时测评18 金属丝电阻率的测量-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评18　金属丝电阻率的测量 (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！) 1．(10分)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甲所示，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)从图甲中得出金属丝的直径为________mm(结果保留3位有效数字)。 (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________。(填字母) ②实验中某同学的实物接线如图乙所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误。 错误a：_________________________________________________________； 错误b：_________________________________________________________。 答案：(1)0.649(0.646～0.651均可) (2)①A　C　E　②见解析 解析：(1)由题图甲可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.53 cm，故直径为≈0.064 9 cm＝0.649 mm。 (2)①因为两节干电池的电压约为3 V，故电压表应选A；因为金属丝的电阻大约为5 Ω，如果把3 V的电压全加在金属丝上，电流最大为0.6 A，故电流表应选C；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，滑动变阻器应选E。 ②错误a：导线连接在滑动变阻器的滑片上；错误b：电流表采用了内接法。 2．(10分)(2025·江苏南京高二上期末)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L、直径D和电阻R。 (1)在某次实验中，用螺旋测微器测量该金属线的直径时，读数如图甲，则金属线的直径为______ mm。 (2)若用图乙测量金属线的电阻，则测量结果将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。 (3)在对上述金属线选取1.87 m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线的电压和电流时读数如图丙、丁所示，则电压表的读数为________ V，电流表的读数为________ A。 (4)根据上述步骤中所测得的实验数据，最终测得该金属线的电阻率为____________ Ω·m(π取3.14，保留2位有效数字)。 答案：(1)0.695(0.694～0.696均可)　(2)偏小 (3)2.60　0.52　(4)1.0×10-6 解析：(1)金属线的直径为0.5 mm＋0.01 mm×19.5＝0.695 mm。 (2)若用题图乙测量金属线的电阻，则由于电压表的分流作用使得电流的测量值偏大，根据R＝可知电阻测量结果将比真实值偏小。 (3)电压表的读数为2.60 V，电流表的读数为0.52 A。 (4)根据R＝πD2，可得ρ＝ 3．(10分)(2025·福建宁德高二上期末)某学习小组进行“测定金属的电阻率”实验，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度为50 cm。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数为________ mm。 (2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材如下： 电池组(电压3 V)； 电流表A(内阻约0.1 Ω)； 电压表V(内阻约3 kΩ)； 滑动变阻器R(0 ～ 10 Ω，额定电流2 A)； 开关、导线若干。 利用以上器材按图乙正确连接好电路，请将图丙的实物图连接完整。 　 (3)测出多组数据，描绘出U-I图线如图丁所示。由图线得到金属丝的阻值Rx＝ ______ Ω(结果保留2位有效数字)。 (4)由以上数据可算出金属丝的电阻率为____________ Ω·m(π取3.14，结果保留2位有效数字)。 答案：(1)0.400　(2)见解析图 (3)7.7(7.3～7.9均可) (4)1.9×10-6(1.8 × 10-6 ～ 2.0 × 10-6均可) 解析：(1)金属丝的直径为d＝0＋40.0×0.01 mm＝0.400 mm。 (2)由题图乙可知，滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法，实物图连接如图所示。 (3)由题图丁可知，图线的斜率反映了金属丝的电阻，故金属丝的阻值为Rx＝k＝ Ω≈7.7 Ω。 (4)根据电阻定律可知Rx＝ρ 又S＝ 解得ρ＝ Ω·m≈1.9×10-6 Ω·m。 4．(10分)(2025·河北张家口高二上期末)某实验小组测量一捆长度为L的铜芯线的电阻率，实验如下： (1)如图甲所示，用螺旋测微器测得铜芯线的直径d＝__________ mm。 (2)如图乙所示，取整捆铜芯线、两节干电池和相关器材，连接电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于____________(选填“最左端”或“最右端”)。 (3)正确连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，测得电流表示数为I，此时电压表示数U如图丙所示，则U＝________ V，计算铜芯线电阻率的表达式为ρ测＝__________(用题中所给已知量和测量量的字母表示)。 (4)实验小组查阅资料得知在t＝20 ℃时铜的电阻率小于由(3)中表达式计算出的测量值，你认为造成这种偏差的可能原因是______(选填选项前的字母)。 A．电流表测得的电流大于通过铜芯线的电流 B．用螺旋测微器测得铜芯线的直径偏小 C．实验时铜芯线的温度高于20 ℃ 答案：(1)1.400　(2)最右端　(3)2.20　　(4)C 解析：(1)用螺旋测微器测得铜芯的直径为d＝1 mm＋40.0×0.01 mm＝1.400 mm。 (2)滑动变阻器采用分压式接法，所以闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最右端。 (3)由题图乙可知，电压表选用的量程为3 V，根据仪表读数规则可读出此时电压表示数为2.20 V。 由欧姆定律得I＝ 由电阻定律得R＝ρ 其中S＝ 联立可得铜芯线的电阻率的表达式为ρ测＝。 (4)电流的测量值偏大会导致电阻的测量值偏小，从而使电阻率的测量值偏小，A错误；铜芯线的直径测量值偏小会导致铜芯线的横截面积测量值偏小，从而使电阻率的测量值偏小，B错误；若实验时铜芯线的温度偏高，将导致铜芯线的电阻率偏大，C正确。 5．(10分)(2025·江苏江阴市六校高二上期中)某同学在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。 (1)该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为________ mm。 (2)已知该金属丝的阻值约为5 Ω。现用伏安法测量其阻值，要求测量结果尽量准确，金属丝两端电压测量范围尽可能大一些，现备有以下器材： A．电池组(3 V，内阻不计) B．电流表(0～0.6 A，内阻RA＝0.5 Ω) C．电压表(0～3 V，内阻约为3 kΩ) D．滑动变阻器(0～10 Ω) E．滑动变阻器(0～100 Ω) F．开关、导线 上述器材中滑动变阻器应选________(填写实验器材前面的字母)。 (3)请你用笔画线代替导线帮他将图乙中的实物图连接完整。 (4)该同学正确连接好电路，进行实验测量，记录数据，并在坐标纸上建立U、I坐标系，描绘出U-I图线，如图丙所示。已知图线的斜率为k，用刻度尺测量出金属丝接入电路部分的长度为L。则该金属丝电阻率ρ＝______________(用k、L、d、RA等表示)。 答案：(1)0.955(0.954～0.956均可)　(2)D (3)见解析图　(4) 解析：(1)题图甲中螺旋测微器的读数为0.5 mm＋45.5×0.01 mm＝0.955 mm。 (2)要求金属丝两端电压测量范围尽可能大一些，则滑动变阻器要以分压式接法接入电路，为了方便控制电路，应选择总阻值较小的滑动变阻器。故选D。 (3)滑动变阻器要以分压式接入电路，因为电流表内阻已知，所以电流表应采用内接法，连接完整的实物图如图所示。 (4)由题意知k＝Rx＋RA 根据电阻定律有Rx＝ρ 其中S＝ 联立可得ρ＝。 学科网（北京）股份有限公司 $