高中物理第3章恒定电流实验1测定金属的电阻率课时作业鲁科版选修3_1

测定金属的电阻率

1.在测金属丝的电阻率的实验中，下列说法中错误的是 A. 用伏安法测电阻时，可采用电流表外接法 B.

平均电阻 R

C.

属丝的长度三次，然后求出平均长度

D. 实验中电流强度不能太大，以免电阻率发生变化 解析：计算电阻率公式中的 答案：C

2?在“测定金属丝电阻率”的实验中，由 是（）

A.导线直径d的测量 C.电流I的测量

B.电压U的测量 D.导线长度I的测量

（ ）

实验中应调节滑动变阻器，取得多组 U和I的值，然后求出

应选用毫米刻度尺测整根金

I

I应为金属丝接入电路中的长度，并不是整根金属丝的长度.

p =^dU可知，对实验结果的准确性影响最大的

4II

解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径 计算式中取直径的平方. 答案：A

3.

中，按实验要求选用的电压表的最小分度为

分度为0.02 A，某学生记录的各组数据如下表所示：

组次 读数 被测量 U(V) I(A) 0.81 0.16 1.21 0.242 1.7 0.338 1.79 0.422 2.51 1 2 3 4 5 d,因为在

用伏安法测电阻的实验0.1 V，电流表的最小

0.504 .

在这五组数据中，有效数字位数不符合要求的是 ____________ 组，数据有差错的是第 __________ 组

解析：电压表的最小分度 0.1 V知，电压表读数应读到 0.01 V，即小数点后二位，从电流表 的最小分度0.02 A 知，电流表读数应读到 0.001 A，即小数点后三位，故第 1组的电流、

U

第3组的电压不符合有效数字要求

lb I 2

UB 15 I 5

?厂=5.06 , —= 5.00 ,

I 1 I 3

= 5.03,7 = 4.98，在实验误差许

14

可范围内可认为相等，应是正确的.而

―=4.24，相差太大，不可能是实验误差造成的，故第

I 4

-1 -

4组数据是错的. 答案：1、3

4

4. （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 如图甲所示，校零时的读数为 ___________ mm合金丝的直径为 _____________ mm.

⑵为了精确测量合金丝的电阻

中的实物电路连接.

R,设计出如图乙所示的实验电路图，按照该电路图完成图丙

解析：(1)校零时的读数为 0.007 mm合金丝的直径=(0.5 + 14.5 X 0.01 — 0.007)mm= 0.638 mm ⑵如图所示.

答案：(1)0.007 0.638 (2)图见解析

5?某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系?选取了材料相同、质量相等的 5卷导线，进行了如下实验：

(1) 用螺旋测微器测量某一导线的直径如图所示?读得直径 (2) 该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：

电阻R Q) 导线直径d(mm) 导线截面积S(mm) 请你根据以上数据判断，该种导线的电阻 请说明理由；若不满足，请写出

121.0 0.801 0.504 50.0 0.999 0.784 d = ________ mm.

23.9 1.201 1.133 10.0 1.494 1.753 3.1 1.998 3.135 R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，

R与S应满足的关系.

⑶ 若导线的电阻率 P = 5.1 X 10 — 7Q?m则表中阻值为 3.1 Q的导线长度I = ____________ m(结

果保留两位有效数字)?

解析：(1)千分尺读数应先读可动刻度左边界露出的主刻度

L,如本题为1 mm,再看主尺水平

线对应的可动刻度 n,如本题为 20.0，读数为 L+ nx 0.01 mm= 1 mm+ 20.0 X0 .01 mm= 1.200 mm需要注意的是读主刻度 L时，要看半毫米刻线是否露出.

⑵ 直接用两组 R S值相乘(50.0 X 0.784 = 39.20 , 10.0 X 1.753 = 17.53)，可得RS明显不相 等，可

迅速判断R与S不满足反比关系；并同时可简要计算50.0 X 0.999 4-50 , 10.0 X 1.494 4~50,两者接近相等，即 R与d的四次方成反比，可迅速得出 R与S2成反比.计 算时选择合适的数据可使计算简单方便，如本题中的 1.753).

(50.0 , 0.999 , 0.784)和(10.0 , 1.494 ,

-2 -

丄丄口

I 亠 RS 3.1 X 3.135 X 10 —6

=

m= 19 m.

5.1 X 10

⑶根据 R= p；有: I =

S

答案：(1)1.200

p

(2)不满足，R与U成反比(或RS =常量) (3)19

6?在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量电阻，将实验电路图画在方框中?为了完成整 个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要哪些仪器？用这些仪器测量哪些量？

-3 -

答： 计算电阻率P的公式是 ___________ ?

.

答案：实验电路图如图（变阻器接成分压电路也可）；用螺旋测微器测量金属丝的直径

d,用米

n U（d

尺测金属丝的长度I ;

，式中U是电压表测得的电压值，I是电流表测得的电流值

7?某研究性学习小组设计了如图甲所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关

系.图中E为直流电源，S为开关，Si为单刀双掷开关，V为电压表，A为多量程电流表，R 为滑动变阻器，R为待测稀盐水溶液液柱.

（1）实验时，闭合S之前应将R的滑片P置于 _________ （填“C'或“ D ）端；当用电流表外接 法测量RX的阻值时，Si应置于位置 _________ （填“ 1”或“ 2”）.

⑵在一定条件下，用电流表内、外接法得到R的电阻率随浓度变化的两条曲线如图乙所示

计由于通电导致的化学变化 ）.实验中Rx的通电面积为20 cm2，长度为20 cm，用内接法测得

（不

R的阻值是3 500 Q,则其电阻率为 ___________ m?由图中对应曲线 ______________ （填“1”或

“ 2”）

可得此时溶液浓度约为 __________ %（结果保留两位有效数字）?

解析：对于分压式电路，闭合电键 S前要使测量电路电压最小，所以滑动变阻器滑片 P应该

置于D处?电键Si置于1时，电压表直接接在待测电阻两端，属于电流表外接法?由电阻定 律R<= pLS可得电阻率p = RSL= 35

m.因为内接法测得的电阻较大，

电阻率也较大.由

图中曲线1可知电阻率为35 Q?m对应的溶液浓度约为 0.012%. 答案：（1） D 1 （2）35 1 0.012（0.011 至 0.014 间的数据皆可） &某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为

3 V内阻约为3 kQ的电压表和量程为 0.6

A、内阻约为 0.1 Q的电流表?采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为 图乙中的R,其阻值约为5 Q.

-4 -

答： .

（1）测R阻值的最优连接方式为导线①连接

（填a或b）、导线②连接

c 或 d) ?

（2）正确接线测得实验数据如表，用作图法求得

R的阻值为 Q.

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