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。 (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。 (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 。(填器材的名称符号) (3)请根据如图乙所示电路图，用笔画线代替导线将图丙中的实验器材连接起来，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，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，对应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。 答案：(1)0.384(0.383～0.385均可)　(2)A1　R1　(3)见解析图 解析：(1)螺旋测微器固定刻度示数为0，可动刻度示数为38.4×0.01 mm＝0.384 mm，故d＝0＋0.384 mm＝0.384 mm。 (2)由于通过待测金属丝的最大电流为Imax＝＝0.2 A＝200 mA，所以电流表应选择A1；为调节方便，滑动变阻器应选择R1。 (3)接法如图所示。 5．(10分)一根细长均匀的金属管线样品，长约60 cm，电阻大约 6 Ω，截面图如图甲所示。 (1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为 mm。 (2)实验室有如下器材： A．电流表(量程0.6 A，内阻约0.1 Ω) B．电流表(量程3 A，内阻约0.03 Ω) C．电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ) D．滑动变阻器(1 750 Ω，0.3 A) E．滑动变阻器(15 Ω，3 A) F．蓄电池(电压为6 V) G．开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。(只填代号字母) (3)将如图丙所示的实物电路补充完整。 (4)金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是 (所测量物理量用字母表示并用文字说明)。计算中空部分横截面积的表达式为S＝ 。 答案：(1)1.125(1.123～1.127均可)　(2)A　E　(3)见解析图　(4)金属管线长度L　πd2－ρ 解析：(1)螺旋测微器固定刻度示数为1.0 mm，可动刻度示数为12.5×0.01 mm＝0.125 mm，故金属管线的外径d＝(1.0＋0.125) mm＝1.125 mm。 (2)由于电压表的量程为3 V，通过金属管线的最大电流Imax＝＝ A＝0.5 A，所以电流表应选择A；实验时，一般要求电表示数需要达到量程的到之间，所以电路中需要最大电阻Rmax＝＝ Ω＝15 Ω，则滑动变阻器选E。 (3)由于Rx<＝ Ω，所以电流表外接，而滑动变阻器的阻值R阻大约是Rx的2倍左右，滑动变阻器起限流作用，电路连线如图所示。 (4)金属管线中空部分的横截面积S＝πd2－S金，由R＝ρ可知，金属管线金属部分的面积S金＝ρ，则金属管线中空部分的横截面积S＝πd2－ρ，所以还需要测量金属管线的长度L。 学科网（北京）股份有限公司 $