测量电阻的电阻丝 实验专项训练 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册
2026-05-22
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29页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3. 实验:导体电阻率的测量 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电阻 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 10.86 MB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 熊大呀9567 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57982824.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电阻丝电阻率测量全流程,以实验操作、电路设计、数据处理为核心,系统整合仪器使用、误差分析等方法,构建“原理-操作-应用”完整逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|仪器使用与读数|3题(螺旋测微器/游标卡尺)|螺旋测微器“固定刻度+可动刻度”读数法、游标卡尺精度换算|从基本测量工具操作切入,为电阻计算提供基础数据|
|电路设计与仪器选择|5题(伏安法内外接/变阻器选择)|“小电阻外接、大电阻内接”判断法、分压式选小阻值变阻器技巧|基于电阻定律推导测量需求,关联欧姆定律设计电路|
|数据处理与误差分析|4题(U-I图像/电阻率计算)|图像斜率求电阻、系统误差修正(如电流表内阻补偿)|通过多组数据处理验证规律,深化科学探究与推理能力|
内容正文:
测量电阻的电阻丝实验专项训练
一、实验题
1.实验室中有一捆铜导线,某同学想要测量其总长度,该同学查得铜的电阻率为,用电阻表测量该捆导线的总电阻约为,现需更加精确测量其阻值进而算出导线长度,现有的实验器材如下:
A.电源E(电动势约为3V,内阻约为)
B.电流表A(量程,内阻约为)
C.电压表V(量程,内阻很大)
D.定值电阻(,允许最大电流1.0A)
E.滑动变阻器()
F.滑动变阻器()
G.待测铜导线
H.开关一个,导线若干
(1)该同学剥去一小段待测铜导线的绝缘层,用螺旋测微器测量铜芯直径,测量结果如图甲所示,则读数为______。
(2)该同学根据以上器材设计电路,要求测量时电表的示数超过量程的三分之一,且调节滑动变阻器能使电表读数有明显变化。
(ⅰ)滑动变阻器应选择______(选填“”或“”);
(ⅱ)请在图乙虚线框内画出设计的实验电路图,并在电路图中标注所用元件对应的符号______。
(3)多次调节滑动变阻器,测出多组电流、电压,作出图像如图丙所示,根据该图像可计算出该捆导线的总电阻为______,进而算出该捆导线的长度为______m。(π取3.14,计算结果均保留三位有效数字)
2.某同学利用图甲所示的电路测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝接入电路的长度L,调节滑动变阻器的阻值,使电流表的示数每次都达到相同值,记录电压表的示数U,从而得到多组L、U的数据,作出图像,如图乙所示。
(1)实验前首先使用欧姆表粗测该合金丝的阻值,选用“×10”挡时发现指针偏角过大,故应换用____(选填“×1”或“×100”)挡重新测量。
(2)若合金丝的总阻值约为5Ω,为方便操作,滑动变阻器应选用____(选填“”或“”)Ω。
(3)某次测量时,量程为的电压表指针位置如图丙所示,则示数___V。
(4)已知合金丝的横截面积为S,图乙中直线的斜率为k,横轴的截距为a,则该合金丝的电阻率___,电流表的内阻___。(结果均选用S、、k、a表示)
3.某物理兴趣小组的同学们在实验室发现了一卷漆包线,同学们计划测量漆包线的铜芯的电阻率。同学们准备了以下器材:
A.长度L=10m的漆包线;
B.电流表A:量程为0~0.6A,内阻RA=1.0Ω;
C.电压表V:量程为0~3V,内阻RV约为3kΩ;
D.学生电源E:可提供0~20V的直流电压;
E.滑动变阻器R1:阻值范围为0~30Ω;
F.滑动变阻器R2:阻值范围为0~3kΩ;
G.开关S及导线若干,刻度尺,螺旋测微器,多用电表。
(1)同学们首先用欧姆表粗略测量这段漆包线的电阻,欧姆表选择“×1”挡位,表盘如图甲所示,则示数R=__________Ω。
(2)同学们将漆包线(漆的厚度不计)一圈一圈紧密地缠绕在一个塑料圆筒上,缠绕100圈后,测得线圈的总宽度D=20.00mm。采用伏安法来准确地测量该漆包线的电阻,电路图如图乙所示,滑动变阻器应选择________(填“R1”或“R2”),电压表应接_________(填“a”或“b”)。
(3)按正确电路接法测量,某次实验中电压表达到满偏后,电流表的示数I=0.40A,所以这卷漆包线导电材料的电阻率为_____Ω⋅m(结果保留三位有效数字)。
4.在“测定金属的电阻率”的实验中,金属丝的阻值约为5Ω,某同学用刻度尺测量金属丝的长度,用螺旋测微器测量金属丝直径,再用伏安法测出金属丝的电阻,根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
(1)当金属丝两端电压为时,通过金属丝的电流为;测得合金丝的长度为,直径为,请根据这些物理量写出该合金电阻率的表达式______;
(2)螺旋测微器测量金属丝直径时,刻度位置如图所示,该电阻丝直径的测量值______mm;
(3)如图所示,对于电流表的内接法和外接法,下列说法中正确的是______;
A.内接法误差来源是电流表分压,外接法误差来源是电压表分流
B.内接法电压表测量的电压大于待测电阻两端电压,外接法电压表测量的电压小于待测电阻两端的电压
C.内接法电流表测量值等于流过待测电阻的电流,外接法电流表测量值大于流过待测电阻的电流
D.内接法测得电阻值大于待测电阻的阻值,外接法测得电阻值小于待测电阻的阻值
(4)实验中能提供的器材有:
A.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)
B.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)
C.电流表(量程0~3A,内阻约0.01Ω)
D.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)
E.滑动变阻器(0~20Ω)
F.滑动变阻器(0~500Ω)
G.电源(电动势为3.0V)及开关和导线若干
该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量,则电压表应选择______,电流表应选择______,滑动变阻器应选择______(均选填各器材前的字母A~G),实验电路应选用图______。
5.在“测定金属丝电阻率”的实验中:
(1)用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,由图可知其长度______mm;用螺旋测微器测得金属丝的直径如图乙所示,则______mm。
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属丝的电阻,要求测量结果尽量准确,现有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω)
B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
D.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻约为15kΩ)
F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A)
H.开关、导线
上述器材中,电流表应选______,电压表应选______,滑动变阻器应选______(填写各器材的字母代号)。
(3)要求待测电阻两端的电压能从零开始变化,请按要求在虚线框中画出实验电路图__________。
(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示,则电压表的读数为______V,电流表的读数为______A。
(5)该金属丝电阻率的表达式______(用l,d,R表示)。
6.有一长为的中心对称圆筒形金属管(阻值约十几欧姆),横截面如图1所示,研究小组为测量其电阻率,设计了图2电路。器材有:电源(3.0V,),电流表(0.6A,内阻约),电压表(3.0V,内阻约),滑动变阻器(0~5),多用电表,开关、导线若干。
(1)用游标卡尺测得金属管外径,测量内径时,应该采用图3所示中的测量爪______(选涂“A”、“B”或“C”),如图4所示其读数为______。
(2)为了尽量减小由电表内阻带来的实验误差,在如图2所示的实验电路中应将电压表的右端连接在图中的______点(选涂“A”或“B”)。
(3)闭合开关,发现无论怎么改变的阻值,电流表电压表有示数但变化不明显,可能的原因是______(选涂正确答案标号)
A.金属管断路
B.电流表短路
C.滑动变阻器左端处接触不良
(4)排除故障,重新实验,记录电压表示数,电流表示数,则金属管的电阻率为______(用、、、、表示)。
7.某学习小组通过实验测量一根长度为L的金属丝的电阻率(其阻值约5 Ω)。
(1)首先用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,其直径d=________mm;
(2)为了准确地测量该金属丝的阻值,除了一节干电池、导线和开关外,实验室还提供了如下器材:
电流表A1(量程为300mA,内阻约2Ω)
电流表A2(量程为10mA,内阻r=10Ω)
电阻箱R(最大阻值为999.9Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω,允许的最大电流为1A)
滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω,允许的最大电流为0.2A)
①将电流表和电阻箱改装成一个量程为1.5V的电压表,应选电流表________(选填“A1”或“A2”),电阻箱接入电路的阻值R=________Ω;
②学习小组设计了部分电路如图2所示,请补全电路图________,要求尽量减小系统误差,标明电流表A1和A2。滑动变阻器应选择________(选填“R1”或“R2”);
③若电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,则金属丝的电阻率ρ=________(用字母I1、I2、R、r、d、L表示)。
8.在“测量金属丝的电阻率”实验中,金属丝的电阻约为。
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径,示数如图(a)所示,则金属丝的直径_____________。
(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材:
电压表(量程,内阻约;量程,内阻约)
电流表(量程,内阻约;量程,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
电源(电动势为,内阻不计)
某同学为了使金属丝两端电压调节范围更大,并使测量结果尽量准确,应选用图(b)所示的_____________电路进行实验。实验时电压表量程应选_____________,电流表量程应选_____________。
若电流表的内阻准确知道,应选图(b)所示的_____________电路进行实验,若电压表的内阻准确知道,应选图(b)所示的_____________电路进行实验。
(3)该同学建立坐标系,如图(c)所示,图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点,还有一次测量的电压表和电流表示数如图(d)所示,请根据测量数据将坐标点补全,并描绘出图线_____________。由图线数据可计算出金属丝的电阻为_____________(保留两位有效数字)。设被测金属丝电阻为,接入电路的部分长度为l,则该金属丝电阻率的表达式是_____________(用题目给出的物理量符号表示)。
(4)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器都已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是_____________(有多个正确选项)。
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.求金属丝电阻时,用图像处理数据可以减小偶然误差
(5)思考:若只有电流表或只有电压表,要怎样设计电路来测电阻。请以以下情景完成实验设计。
a.用以下器材可测量电阻的阻值。待测电阻,阻值约为;
电源E,电动势约为,内阻可忽略不计;
电压表,量程,内阻;
电压表,量程,内阻约为;
电流表A,量程,内阻约为;
定值电阻,;
滑动变阻器R,最大阻值为;
单刀单掷开关S一个,导线若干。
①测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据,请在下框中画出测量电阻的实验电路图_____________。
②若选择测量数据中的一组来计算,则由已知量和测量物理量计算的表达式为_____________,式中各符号的意义是_______________________________________________________________。
b.用伏安法测定一个待测电阻的阻值(阻值约为),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势,内阻不计;
电流表:量程,内阻约为;
电流表:量程,内阻为;
滑动变阻器:阻值范围,额定电流;
电阻箱:阻值范围,额定电流;
开关S、导线若干。
实验要求尽可能准确地测量的阻值,请回答下列问题:
①为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表_____________(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻箱阻值调到_____________,这样可以改装成一个量程为的电压表。
②在虚线框中补充完整测量阻值的电路图,并在图中标明器材代号_____________。
③调节滑动变阻器,两表的示数如图所示,可读出电流表的示数是_____________,电流表的示数是_____________;测得待测电阻的阻值是_____________(结果保留三位有效数字)。
9.为研究新型合金材料在智能穿戴设备中的导电性能,某校物理兴趣小组选取一段横截面为圆形的合金丝样品,计划测定其电阻率。该合金丝的长度约为0.5m,用多用电表粗测其电阻约为5,实验室提供以下器材:
电源E(电动势3.0V,内阻不计);
电压表V(量程0~3V,内阻约3k);
电流表A1(量程0~0.6A,内阻=0.125);
电流表A2(量程0~3A,内阻=0.025);
滑动变阻器R1(最大阻值10,额定电流2A);
滑动变阻器R2(最大阻值200,额定电流1A);
开关、导线若干。
(1)为在测量中,电压表示数能从零开始连续变化,滑动变阻器应选用______(填“R1”或“R2”),并采用______(填“限流”或“分压”)式接法。
(2)由于实验室提供的电流表内阻已知,为减小系统误差,应选用电流表______(填“A1”或“A2”),并采用电流表______(填“内接”或“外接”)的电路。
(3)根据上述(1)、(2)中的选择,在下图所示电路的虚线框内,将电路图补充完整。
(4)正确连接电路,测得多组电压表示数U和电流表示数I,作出U-I图像如图所示,图线的斜率为k,则合金丝的电阻Rx=______。
(5)若合金丝的长度为L,直径为d,电阻为Rx,则该合金丝电阻率的表达式为=______(用L、d、Rx表示)。本次实验测得的电阻率______(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
10.在“测定金属的电阻率”的实验中,待测金属丝的阻值约为6Ω,某同学先用刻度尺测量金属丝的长度l,用螺旋测微器测量金属丝的直径d,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数,其测量值d=______mm。
(2)实验室提供的器材有:
电压表(量程,内阻约为)
电压表(量程,内阻约为)
电流表(量程,内阻约为)
电流表(量程,内阻为)
滑动变阻器
滑动变阻器
电源(电动势为、内阻不计)
开关和导线若干
为使金属丝两端电压调节范围尽量大,并使测量结果尽量准确,从以上器材中选择合适的器材进行实验,则电压表应选择______,电流表应选择______,滑动变阻器应选择______。
(3)根据选出的器材在虚线方框中画出电路图。(图中金属丝用电阻符号表示)
(4)某次实验,电压表的示数是,电流表的示数是,则金属丝的电阻率______。(用题目测出的物理量和题目中给的字母表示)
11.某小组利用下列实验器材测量某一圆柱形玻璃管中自来水的电阻率(不考虑温度对阻值的影响):管两端有密封完好的电极,管中自来水电阻约为、两节干电池、电压表V(量程3V,内阻约)、电流表A、滑动变阻器、开关、游标卡尺、导线若干。
(1)测出装满水的玻璃管两极间的距离h;用游标卡尺测玻璃圆柱体的内径d,测量结果如图乙所示,该读数________cm;
(2)为了保证实验能正常进行并减小测量误差,应从以下四个电路中选择________电路来测量自来水电阻;
A. B.
C. D.
(3)利用第(2)问中所选电路进行正确连接后,测得一组U、I数据:再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如下表所示,请在图丙的图像中标出相应坐标点并作出图线______;
测量序号
1
2
3
4
5
电压
0.18
0.33
0.44
0.57
0.69
电流
1.4
3.2
4.5
5.6
5.7
(4)根据图丙图线可得出该玻璃管中自来水的电阻________(结果保留两位有效数字)。请从系统误差的角度比较该电阻的测量值与真实值的大小,测量值________(选填“大于”,“等于”,“小于”)真实值,并说明理由:_______。
12.某实验小组在利用实验室提供的器材测量一种金属丝的电阻率,金属丝的电阻约为。
(1)如图甲为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数,其测量值______mm。
(2)图乙中滑动变阻器的总电阻为,请在图乙中用连线代替导线完成实验器材的连接________(提示:注意选取合适的电表量程)。
(3)实验中某次测量电流表指针示数如图丙所示,其示数为______A(保留2位小数)。
(4)测得金属丝的直径为d,长度为L,电阻为R,则该金属丝电阻率测量值的表达式为______。
13.某同学通过实验测量粗细均匀,电阻值约为的金属丝的电阻率。
(1)该同学采用图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源(电动势为,内阻不计),电压表(量程,内阻约),电流表(量程,内阻约),开关和导线若干,以及下列器材:
A、滑动变阻器(,)
B、滑动变阻器(,)
为了调节方便,滑动变阻器应选用______。(选填实验器材前的字母)
(2)电压表应连接______点(选填“M”或“N”)。
(3)若测得金属丝直径为d,长度为L,电阻为R,则该金属丝电阻率测量值的表达式______。仅考虑电表内阻影响,电阻率的测量值______真实值(选填“>”或“<”)。
(4)请根据实验要求,用笔画线代替导线,在图中将实验电路连接完整。
试卷第1页,共3页
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《测量电阻的电阻丝实验专项训练》参考答案
1.(1)1.400
(2) 见解析
(3) 10.0(9.80~10.2) 905(880~920)
【详解】(1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
(2)[1]由于要求能够更加精确测量待测铜导线的阻值,则实验中应使电压与电流数值的测量范围广泛一些,控制电路应采用分压式接法,为了使测量数据的连续性强一些,滑动变阻器选用总阻值小一些的,即滑动变阻器选择;
[2]实验要求测量时电表的示数超过量程的三分之一,即电压表与电流表基本上能够同时达到满偏,若电流表达到满偏,此时待测铜导线两端电压约为
可知,若电压表直接测量待测铜导线两端,则电压表量程太小,需要在待测铜导线上串联定值电阻R,此时铜导线与串联定值电阻两端总电压约为
恰好能够达到实验要求,又由于电压表内阻很大,其分流影响很小,控制电路采用电流表外接法,电压表测量铜导线与串联定值电阻两端总电压,结合上述可知,控制电路采用滑动变阻器分压式,作出电路图,如图所示
(3)[1]根据欧姆定律有
结合图丙有
解得
[2]根据电阻定律有
其中
解得
2.(1)×1
(2)
(3)1.50/1.49/1.51
(4)
【详解】(1)欧姆表指针偏角过大,说明被测合金丝阻值较小,需要换用更小倍率的挡位,因此选挡。
(2)合金丝总阻值仅约,选用小阻值滑动变阻器更便于调节,操作更方便。
(3)量程的电压表分度值为,则示数
(4)[1]根据电路规律,电流恒为时,电压满足
其中接入合金丝电阻
代入整理得
对比图像,斜率
解得
[2]横轴截距是时的值,时,
解得
3.(1)7.0
(2) R1 b
(3)2.04×10−8
【详解】(1)欧姆表选择“×1”挡位,表盘如图甲所示,则示数
(2)[1]根据电源电动势和电流表量程估算最大电阻约为
因此滑动变阻器的阻值选择R1;
[2]电流表内阻已知,电流表内接可以消除伏安法测量过程中系统误差,故接b;
(3)由欧姆定律可知
减去电流表内阻可得漆包线导电材料的电阻为6.5Ω,根据
可得
4.(1)
(2)0.233/0.232/0.234
(3)ACD
(4) A D E 丁
【详解】(1)由欧姆定律得金属丝电阻
结合电阻定律
横截面积
联立得
(2)读数为
(3)A.内接法电流准确,误差来源于电流表分压;外接法电压测量准确,误差来源于电压表分流,故A正确;
B.内接法电压表测量待测电阻与电流表的总电压,测量值大于待测电阻电压;外接法电压表直接并联在待测电阻两端,测量电压等于待测电阻电压,故B错误;
C.内接法电流表与待测电阻串联,测量电流等于待测电阻电流;外接法电流表测待测电阻与电压表的总电流,测量值大于待测电阻电流,故C正确;
D.内接法
外接法,故D正确。
故选ACD。
(4)[1]电压表:电源电动势为,选量程的
故选A。
[2]电流表:最大电流,选量程的
故选D。
[3]滑动变阻器:小阻值滑动变阻器操作方便、电流变化灵敏,选的
故选E。
[4]满足 ,属于小电阻,选电流表外接法;滑动变阻器总阻值是的4倍,限流法可满足测量要求,操作简单。
故选丁。
5.(1) 50.20 4.700
(2) C D F
(3)
(4) 2.60 0.52
(5)
【详解】(1)[1]根据游标卡尺读数规律可得,其长度为
[2]根据螺旋测微器读数规律可得,金属丝的直径为
(2)[1]电源电动势为3V,则电压表需要选择D;
[2]电路最大电流约为,电流表应选择C;
[3]为方便实验操作,为了减小误差,需要电压从零开始变化,滑动变阻器采用分压式连接,故滑动变阻器选择阻值较小的F。
(3)由于待测电阻的阻值远小于电压表的电阻,但电流表内阻已知,故选择电流表内接法,滑动变阻器采用分压接法,如图所示
(4)[1]电压表的分度值为0.1V,则电压表的读数为2.60V;
[2]电流表的分度值为0.02A,则电流表读数为0.52A。
(5)根据电阻定律
其中
该金属丝电阻率的表达式为
6.(1) B 7.52
(2)A
(3)C
(4)
【详解】(1)[1]测量内径时,应该采用图3所示中的测量爪B。
[4]图4可知游标卡尺精度为0.02mm,则读数为
(2)由题可知,可知电流表采用外接法,因此应将电压表的右端连接在图中的A点。
(3)A.若金属管断路,则电压表与电流表串联,再与滑动变阻器的滑片左侧部分并联,由于滑动变阻器的阻值远远小于电压表的阻值,故电压表有明显示数,但电流表无明显示数,故A错误;
B.若电流表A短路,则电压表有示数,但电流表应无示数,故B错误;
C.若滑动变阻器左端M处接触不良,由于滑动变阻器的最大阻值比待测电阻小,故改变R的阻值时,电流表电压表有示数但变化不明显,故C正确。
故选C。
(4)由题可知
解得
7.(1)1.878/1.877/1.879
(2) A2 140.0 R1
【详解】(1)螺旋测微器的精度为,可知金属丝的直径为
(2)[1][2]电流表A2的内阻已知,可知应选电流表A2,根据
可得电阻箱(最大阻值为999.9Ω)接入电路的阻值
[3][4]学习小组设计了部分电路如图2所示,可知滑动变阻器采用限流式接法,因为滑动变阻器R2允许的最大电流为0.2A,小于电流表A1的量程,可知滑动变阻器应选择R1。补全电路图如图所示
电流表A2和电阻箱串联改装为电压表,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量支路电流。
[5]根据欧姆定律有
可得
根据电阻定律有,
联立可得金属丝的电阻率
8.(1)0.182
(2) A B A
(3) 见解析图 5.2
(4)CD
(5) 见解析 为电压表的读数,为电压表的读数,为电压表的内阻,为定值电阻的阻值 9000 见解析 8.0 150 191
【详解】(1)先读固定刻度,注意半刻度线未露出,再读可动刻度,螺旋测微器的精确度为,需要估读,则。
(2)[1][2][3]分压电路能使待测电阻两端的电压从零开始调节,电压调节范围较大,故CD错误;
,,故应采用电流表外接法,故AB错误。
电源电压为,为保证精度,则电压表选量程。电路中最大电流约为,故电流表量程应选。
[4][5]若电流表的内阻准确知道,由得应选B项,若电压表的内阻准确知道,由得应选A项。
(3)[1]根据图(d)可得、,在图(c)中描出对应点。各点大致分布于过原点的直线上,用直线连接各点,误差较大的点舍去,图像如图所示。
[2]图线斜率大小等于金属丝的电阻值,可得金属丝电阻为
[3]根据电阻定律得。
(4)A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于偶然误差,故A错误;
BC.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,故B错误,C正确;
D.图像本身是由多次测量的数据得出的,且图线绘制过程中已经舍去误差较大的点,所以用图像处理数据能够减小偶然误差,故D正确。
故选CD。
(5)a.①[1]电路的最大电流约为,电流表量程太大,可以把电压表并联一个定值电阻改装成电流表,改装后的电流表内阻可计算出来,所以改装电流表采用内接法,电压表选择即可,要求测量多组数据,滑动变阻器需要分压接法,电路如图所示。
②[2][3]由电路图可得,流过被测电阻的电流为,,为电压表的读数,为电压表的读数,为电压表的内阻,为定值电阻的阻值。
b.①[4][5]电流表内阻已知,可将电流表和电阻箱串联起来改装成电压表,此电压表量程为,电阻箱阻值。
②[6]改装成的电压表内阻可求出,所以电流表采用外接法,因为滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值,所以滑动变阻器采用分压接法,完整电路图如图所示。
③[7][8][9]由题图可知,电流表的示数为,电流表的示数是,待测电阻阻值为。
9.(1) 分压
(2) 内接
(3)
(4)
(5) 等于
【详解】(1)[1][2]要求电压从零开始连续变化,必须采用分压式接法;分压式接法选阻值较小的滑动变阻器调节更方便,因此选。
(2)[1]已知电源电动势3V,
最大电流约为
选量程匹配的;
[2]已知电流表内阻,采用电流表内接法可通过计算消除电流表内阻的系统误差,因此选内接。
(3)滑动变阻器采用分压接法,选用电流表内接,电路图如图所示
(4)内接时,电压表的示数是和的总电压,满足
整理得
因此
(5)[1]根据电阻定律
其中横截面积
整理得
[2]本实验中电流表内阻已知,计算时已经消除了电流表内阻的系统误差,因此测得的电阻率等于真实值。
10.(1)0.450
(2)
(3)见解析
(4)
【解析】【小题1】螺旋测微器的示数
【小题2】[1][2][3]电源电动势为,故电压表选择,为使金属丝两端电压调节范围尽量大,并使测量结果尽量准确,电路选择分压式,则滑动变阻器选择,通过金属丝的电流的最大值,故电流表选择
【小题3】因电流表的内阻已知,故测量电路选择电流表内接,电路图如图所示
【小题4】根据电路图可知电阻丝的电阻
由电阻定律
其中
解得
11.(1)5.020
(2)A
(3)
(4) /////////// 大于 电流表采用内接法,则电压的测量值大于真实值,电流的测量值等于真实值,根据可知,该电阻的测量值大于真实值。
【详解】(1)图乙中游标卡尺是20分度的,精度为0.05mm,故
(2)管中自来水的电阻约为,电压表的内阻约为,由于电流表的内阻很小,满足,因此电流表应采用内接法;由于滑动变阻器R的最大阻值为,远小于待测电阻的阻值,若采用限流式接法,电流的调节范围很小,因此滑动变阻器应采用分压式接法。
故选A。
(3)舍去偏离较远的点,让尽可能多的点落到直线上,落不到直线上的点应均匀的分布在直线两侧,则作出的U-I图线如图所示
(4)[1]根据图丙U-I图线可知,该玻璃管中自来水的电阻为
[2][3]该实验将电流表内接,则电压的测量值大于真实值,电流的测量值等于真实值,根据可知,该电阻的测量值大于真实值。
12.(1)0.640
(2)见解析
(3)0.50
(4)
【详解】(1)螺旋测微器的精确值为,由图甲可知金属丝直径为
(2)由于滑动变阻器的总电阻较小,小于被测金属电阻丝的电阻,为了便于调节测量,滑动变阻器采用分压接法;由于被测金属电阻丝的电阻较小,电流表采用外接法;电源为两节干电池,电动势约为3V,则电压表量程选择,根据
则电流表量程选择,故完整的实物连线如图所示
(3)电流表的量程为,分度值为0.02A,其示数为
(4)根据电阻定律可得
可得
13.(1)A
(2)M
(3) <
(4)
【详解】(1)由电路图可知滑动变阻器采用分压式接法,且由于待测金属丝的电阻较小,为了方便调节,应选最大值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器选A。
(2)由于待测金属丝的电阻约为,远小于电压表的内阻,为了减小误差,电流表应采用外接法,故电压表应连接M;
(3)[1]根据电阻公式
其中
代入可得
[2]根据欧姆定律
可得
由于该电路采用电流表外接法,电压表有分流作用,导致电流表的测量值大于流经金属丝的真实电流,可知测量值将小于真实值。
(4)根据以上分析可知,电压表右接线柱与电阻右接线柱相接,电流表右接线柱与滑动变阻器右上侧接线柱相接。
答案第1页,共2页
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