第3章 第6节 科学测量：金属丝的电阻率 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（鲁科版）

1．(2025·天津北辰区期中)为了精确测量一电阻约为5 Ω的精密金属丝的电阻值，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V(量程0～3 V，内阻约为1.5 kΩ) B．电流表A1(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω) C．电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω) D．滑动变阻器R1(0～5 Ω，0.6 A) E.滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A) F．输出电压为3 V的直流稳压电源 G．开关S H．导线若干。 (1)上述器材中电流表应选用____________，滑动变阻器应选用____________(填代号)。 (2)为了测多组实验数据，金属丝两端电压能够从0开始变化，请根据你设计的电路将图中的实物连线。 解析：(1)因电源要用输出电压为3 V的直流稳压电源，电路中允许通过的最大电流不超过0.6 A，电流表选择量程为0～0.6 A的A2，为了测多组实验数据和方便操作，应选择与待测电阻阻值接近的滑动变阻器，故选择0～5 Ω的R1。 (2)因电压表的内阻远大于待测电阻，电流表内阻与待测电阻阻值接近，则应该采用电流表外接法，为了得到多组数据，滑动变阻器应采用分压式接法，故实物连线如图所示 。 答案：(1)C　D　(2)图见解析 2．(1)如图1所示，螺旋测微器读数为________mm，游标卡尺读数为________mm。 (2)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中采用图2所示的电路来测金属丝的电阻。实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在________(选填“M”或“N”)端。 (3)按照图2连接实物图，如图3所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线连接错误，该导线为____________________(选填“a” 或“b”)。　　　　　　 (4)某次实验时，电压表示数为U，电流表示数为I，该小组用刻度尺测量导线长度为L，螺旋测微器测其直径为D，则表达式为ρ＝________(用实验测量的物理量L、D、U、I表示电阻率)。 解析：(1)螺旋测微器的分度值为0.01 mm，需要往下估读到下一位，固定刻度的读数为6.5 mm，可动刻度的读数为0.01×20.0 mm＝0.200 mm，故螺旋测微器的读数为6.700 mm。 游标卡尺的主尺为0，游标尺的分度值为0.05 mm，游标卡尺不需要估读，则游标卡尺的读数为0＋5×0.05 mm＝0.25 mm。　 (2)由题图2可知，该实验采用分压式接法，闭合开关S前，使待测支路电流为零，滑动变阻器的滑片P应处在M端。 (3)分压式接法应将滑动变阻器总阻值接入电路，所以连接错误的导线为b。 (4)根据欧姆定律得R＝ 根据电阻定律可得R＝＝，联立解得ρ＝。 答案：(1)6.700　0.25　(2)M　(3)b　(4) 3．(2025·福建泉州市期中)某小组同学通过实验测定一段粗细均匀的金属丝的电阻率，实验中所用测量仪器均已校准，操作过程如下： (1)测量金属丝的长度L及直径D ①用刻度尺测量金属丝的长度，其接入电路部分的起点与刻度尺的0刻度对齐，终点位置如图甲所示，则金属丝的长度L为____________cm； ②用螺旋测微器测量金属丝的直径D，测量结果如图乙所示，其读数应为________mm。 (2)用伏安法测金属丝的电阻Rx ①实验所用器材有：电池组(3 V)、电流表(内阻约为5 Ω)、电压表(内阻约为3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流为2 A)、开关、导线若干。 ②正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数 1 2 3 4 5 6 U/V 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 I/A 0 0.08 0.18 0.26 0.36 0.40 由以上数据可知，他们测量Rx，应采用的连接方式是下列选项中的________。(填字母) (3)图丙是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据所选的电路图，补充完整实物间的连线。 (4)由测量数据可求得金属丝的电阻阻值为4.50 Ω，估算出该金属丝的电阻率约为______________________________Ω·m。(保留2位有效数字) 解析：(1)①刻度尺读数精确到0.1 cm，读数时估读到0.1 mm，读数为62.50 cm。 ②由题图乙所示螺旋测微器可知，其读数为0＋40.0×0.01 mm＝0.400 mm。 (2)由于电压从零开始测量，所以滑动变阻器用分压式接法；由电压表与电流表读数可知，所测电阻阻值较小，应采用电流表外接法，故选A。 (3)实物电路图如图所示。 (4)由电阻定律R＝ρ，得ρ＝＝≈9.0×10－7 Ω·m。 答案：(1)①62.50　②0.400　(2)A　(3)图见解析 (4)9.0×10－7 4．(2025·辽宁朝阳市期中)随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率δ(电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标)不合格。 (1)为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示，用螺旋测微器测量水样的直径d，示数如图乙中的①所示，则d＝__________mm；再用50分度的游标卡尺测量水样的长度L，游标卡尺的零刻度线部分损坏，示数如图乙中的②所示，则L＝________________________________________________________________________cm。　　　　 (2)粗测水样阻值约为2 000 Ω，为了更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A．电流表(量程0～2 mA，电阻约为1 Ω) B．电流表(量程0～10 mA，电阻约为5 Ω) C．电压表(量程0～3 V，电阻约为3 kΩ) D．电压表(量程0～15 V，电阻约为5 kΩ) E．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流为2 A) F．电源(电压为4 V) G．开关一个，导线若干。 其中，电流表应选________，电压表应选________(填器材前面的字母序号)，实验电路应采用如图____________(选填“丙”或“丁”)所示的电路。 (3)接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数I，电压表示数U。 (4)在本实验中，某同学测得该圆柱形水样的长度L和直径d。用实验过程中测量的物理量对应的字母表示，则该水样电导率的表达式δ＝________________。 (5)由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的电导率____________(选填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。 解析：(1)直径d＝3 mm＋0.01×15.7 mm＝3.157 mm；长度L＝6 cm－10×0.98 mm＝5.020 cm。 (2)电源电压为4 V，电压表选C；最大电流I＝ A＝1.5 mA，电流表应选A；待测电阻远大于电流表内阻，则采用电流表内接法，滑动变阻器用分压电路，则电路图应选题图丙。 (4)根据电阻定律有Rx＝ρ，其中Rx＝，δ＝，联立可得δ＝。 (5)由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的阻值偏大，电阻率偏大，则电导率小于其真实值。 答案：(1)3.157(3.156～3.158均可)　5.020 (2)A　C　丙　(4)　(5)小于 5．某实验小组测定一个小金属圆筒的电阻率，圆筒横截面如图甲所示，该实验小组进行了如下操作： (1)用游标卡尺测得圆筒的长度为L，如图乙所示，则L＝________mm；圆筒内径已测出为d，用螺旋测微器测得圆筒的外径D如图丙所示，则外径D＝________mm。 　 (2)为了精确测量该圆筒电阻，实验小组设计如图丁所示电路，测出多组电流、电压数值，画出伏安特性I－U图线如图戊所示，则圆筒电阻R＝________Ω(结果保留1位小数)；用此电路测量的电阻值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 (3)圆筒材料的电阻率ρ＝____________(测得物理量分别用L、d、D、R等字母表示)。 解析：(1)用游标卡尺测得的圆筒长度 L＝5 cm＋0.05×3 mm＝50.15 mm 用螺旋测微器测得的圆筒外径D＝10.500 mm。 (2)在I－U图像中，R为斜率的倒数，则R＝＝6.0 Ω，由于电流表外接，电阻测量值小于真实值。 (3)根据电阻定律 R＝ρ＝ρ得ρ＝。 答案：(1)50.15　10.500　(2)6.0　小于 (3) 学科网（北京）股份有限公司 $