2017-2018学年粤教版高中物理选修3-1（课件+课时检测）:第二章第八节实验:测定金属电阻丝的电阻率 （2份打包）

第二章 电路 第八节 遗 实验：测定金属电阻丝的电阻率 [来源:学科网] 1．(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图所示，则测量结果应该读作________mm. (2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为________mm. 答案：(1)10.40　(2)2.720 2．(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm. (2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图1所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接． [来源:学科网ZXXK] 图1 图2 解析：(1)按照螺旋测微器的读数原则得，校零时的读数为0.007 mm，合金丝的直径为0.645 mm－0.007 mm＝0.638 mm(在0.636 mm～0.640 mm都算正确)． (2)连线如图所示． 答案：(1)0.007　0.638(在0.636 mm～0.640 mm都算正确) (2)见解析 3．在“探究决定导线电阻的因素”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 Ω，实验室备有下列实验器材： A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ) B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ) C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω) D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)[来源:学科网] E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)[来源:学科网] F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A) G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω) H．开关S，导线若干 (1)为减小实验误差，应选用的实验器材有__________(填代号)． (2)为减小实验误差，应选用如图中____[填(a)或(b)]为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把下图的实物图用线连接起来． 解析：(1)由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I＝ A＝0.6 A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有：ADEGH.＝ (2)由于，应采用电流表外接法，应选图(b)所示电路，实物连接如图所示．> 答案：见解析 4．有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验： (1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L＝____________cm. (2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)．该合金棒的电阻约为几欧姆．图中有一处连接不当的导线是________(用标注在导线旁的数字表示)． (3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R＝6.72 Ω，根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd＝13.3 Ω、RD＝3.38 Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2＝Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻R＝________(用ρ、L、d、D表示)． 解析：(1)首先确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05 mm，然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00 mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标尺上找出对的最齐一根刻度线，精度×格数＝0.05×8 mm＝0.40 mm，最后两者相加，根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00 mm＋0.40 mm＝99.40 mm＝ 9．940 cm.[来源:学&科&网] (2)本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使用的是安培表内接法． (3)根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd＝13.3 Ω、RD＝3.38 Ω.即Rd＝ρ.，而电阻R满足R2＝Rd·RD，将Rd、RD代入得R＝，RD＝ρ 答案：(1)9.940　(2)⑥　(3) 5．实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度． 图甲　　　　　　图乙 可供使用的器材有： 电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω； 电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ； 滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω； 滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω； 定值电阻：R0＝3 Ω； 电源：