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
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