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(教科版)
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)(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示,则它们的读数值依次是 mm、 A、 V。
(2)已知实验中所用的电流表内阻约几欧,电压表内阻约20 kΩ,则本实验电路应当采用图丁中的 (选填“A”或“B”),用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏 (选填“大”或“小”)。
(3)若测得电流为I、电压为U,金属丝的长度为L,直径为d,则该金属丝的电阻率ρ= (用题中字母代号表示)。
答案:(1)0.527(0.526~0.528均正确) 0.42 2.20 (2)A 小 (3)
解析:(1)螺旋测微器的读数为d=0.5 mm+2.7×0.01 mm=0.527 mm,电流表的读数为I=0.42 A,电压表的读数为U=2.20 V。
(2)根据题意,待测电阻阻值远小于电压表内阻,故电流表应用外接法,故电路图A为最佳电路。此电路中,由于电压表的分流作用,测量的金属丝电阻比真实值偏小。
(3)根据欧姆定律R=,R=ρ
,解得ρ=
。
2.(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。
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(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)从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,为了方便调节,滑动变阻器选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。
3.(10分)在测定金属丝电阻率的实验中:
(1)如图1所示,用50分度游标卡尺测量待测金属丝的直径,其示数是 mm。
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(2)按图2所示的电路图在图3中用笔画线代替导线,补充连接实物电路图。
答案:(1)10.52 (2)见解析图
解析:(1)由题图1所示游标卡尺可知,其示数为10 mm+26×0.02 mm=10.52 mm。
(2)根据题图2所示的电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示。
4.(10分)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0~3 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(3 V,内阻不计)。
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 。(填器材的名称
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