高考物理专项练习61 实验：测定金属的电阻率
1.
如图中游标卡尺的读数是____mm，螺旋测微器的读数是____ mm.
2.
用螺旋测微器测量金属丝直径如图甲所示，则金属丝直径d＝____________ mm.用游标卡尺测量金属小球直径如图乙所示，则小球直径D＝______ mm.
3.
如图中游标卡尺读数为____ mm，螺旋测微器读数为________ mm.
4.
一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L，电阻R约为5 Ω，这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确地测定它的内径d；
(1) 用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200
mm，则所测金属管线外径D＝__________ mm.
(2) 为测量金属管线的电阻R，取两节干电池(内阻不计)、开关、若干导线及下列器材：
A．电流表0～0.6 A，内阻约0.05 Ω C．电压表0～3 V，内阻约10 kΩ
B．电流表0～3 A，内阻约0.01 Ω D．电压表0～15 V，内阻约50 kΩ
E．滑动变阻器，0～10 Ω(额定电流为0.6 A) F．滑动变阻器，0～100 Ω(额定电流为0.3 A)
为准确测出金属管线的阻值，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号) (3) 如图丙所示，请按实验要求将实物图中的连线补充完整．
(4) 根据已知的物理量(长度L、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D)，则金属
管线内径的表达式d＝______________. 5.
实验室有一捆规格为“100 m,0.5 mm2”的铜导线，已经用去了一部分，一同学想用伏安法测量剩余导线的电阻．
－
(1) 他查得铜的电阻率为1.7×108 Ω·m.他可以用公式____________计算出整捆导线的电阻为________ Ω； (2) 他从实验室借来如下器材，想分别用电流表内接法和外接法测量铜导线的电阻：
电流表：量程0.6 A，内阻约为0.2 Ω； 滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω； 回答下列问题：
电源：电动势4.5 V，内阻可不计；
电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ； 滑动变阻器R2：最大阻值200 Ω； 开关、导线若干．
①请你用笔画线代替导线在下图中完成电路连线．要求用电流表外接、滑动变阻器分压式接法．
②按①中所连电路实验时滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)． ③他将分别用电流表内接法和外接法得到的电流、电压数据描到U－I图上，如图所示．在图中由电流表外接法得到测量6.
图
线
是
________(
填
“
甲
”
或
“
乙
”)
，
你
的
判
断
依
据
是
______________________________________________________________．
(2017·福建南平3月质检)为测定待测电阻Rx的阻值(约为200 Ω)，实验室提供如下器材： 电池组E：电动势3 V，内阻不计；
电流表A1：量程0～15 mA，内阻约为100 Ω； 滑动变阻器R1：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A； 定值电阻R3，阻值为200 Ω，额定电流0.1 A；
电流表A2：量程0～300 μA，内阻为1 000 Ω； 定值电阻R2，阻值为9 000 Ω，额定电流10 mA； 开关S、导线若干．
实验中要求准确地测量Rx的阻值，请回答下列问题：
(1) 正确选取器材，在下图方框内画出测量Rx阻值的电路图，并在图中标明所选器材的符号．
(2) 调节滑动变阻器R1，两表的示数如上右所示，可读出电流表A1的示数是_________ mA，电流表A2的示数是_________
μA，则待测电阻Rx的阻值是________ Ω(计算结果保留一位小数)．
(3) 仅从实验原理产生系统误差的角度分析，Rx的测量值________真实值(选填“＞”“＝”或“＜”)． 7.
在物理兴趣小组活动中，一同学利用下列器材做“探究导体阻值与长度的关系”的实验． A．电压表V1，量程6 V，内阻900 Ω C．电流表A1，量程为0.1 A，内阻1 Ω E．电源E1，电动势1.5 V，内阻0.2 Ω G．滑动变阻器R，最大阻值为10 Ω 200 Ω)
J．开关、导线和刻度尺
(1) 实验时电源应选________，电流表应选________；(填序号) (2) 在虚线框中画出实验原理图(电阻丝用Rx表示)．
B．电压表V2，量程15 V，内阻3 kΩ D．电流表A2，量程3 A，内阻0.2 Ω F．电源E2，电动势6 V，内阻0.8 Ω
H．粗细均匀、长度不同的同种电阻丝若干段(阻值约100～
参考答案
1. 2. 3.
19.60 5.695±0.002 1.775±0.002 22.6 52.35 1.990
1
解析 游标卡尺读数为52 mm＋7× mm＝52.35 mm，螺旋测微器的读数为1.5 mm＋49.0×0.01 mm＝1.990 mm.
204.
(1)5.167(5.165～5.169均可) (2)A C E (3)如图所示
(4)
D2－
4ρIL πU
UL
解析 (4)由欧姆定律得R＝，又R＝ρ＝ρ
ISLDdπ[??2－??2]22＝
4ρL4ρLU24ρLI
，则＝，d＝D2－，故d＝2222πUπ?D－d?π?D－d?I4ρLID2－.
πU5.
L
(1)R＝ρ 3.4 (2)①见解析图 ②R1 a ③乙 电流表外接时，测得的电阻值偏小
SL
解析 (1)由公式R＝ρ，代入数值，解得导线的电阻R＝3.4 Ω；
S(2)①如图所示
②由于滑动变阻器采用分压式接法，所以滑动变阻器要选阻值比较小的，闭合开关前应将滑片移至a端； U
③因为电流表外接时，测得的电流值偏大，由R＝可知测得的电阻值偏小．
I6.
(1)如图所示
(2) 8.0 150 191.1 (3)＝
高考物理专项练习61 实验：测定金属的电阻率
