高考物理 实验精选百题解析 专题12 电阻率的测量.doc

2013年高考物理 实验精选百题解析 专题12 电阻率的测量1（2013山东省日照市一模）冬、春季节降水量少，广东沿海附近江河水位较低，涨潮时海水倒灌，出现“咸潮”现象，使沿海地区的城市自来水中的离子浓度增高，电阻率变小，水质受到影响。某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。在一根均匀长度玻璃管两端分别装上橡胶塞和铂电极，如图(1)所示，两电极相距，管内充满待测的河水。安装前用游标卡尺测量玻璃管的内径，测量结果如图（2）所示。为测管内河水电阻供选器材有：电压表v1：量程15v，内阻约电压表v2：量程3v，内阻约电流表a1：量程0.6a，内阻约电流表a2：量程150ma，内阻约滑动变阻器甲：最大值为，额定电流足够大滑动变阻器乙：最大值为，额定电流足够大电源e1：电动势15v，内阻电源e2：电动势3v，内阻开关、导线若干。该同学选用以上部分器材测出了9组数据，并在坐标系中标出，如图（3）所示。据图（2）读出玻璃管的内径d=_mm。实验时，所选用的电压表为_（填“v1”或“v2”），所选用的电流表为_（填“a1”或“a2”），所选的滑动变阻器为_（填“甲”或“乙”），所选的电源为_（填“e1”或“e2”）。在答题卡的虚线框内画出该实验的原理图。甲e1a2v1s答案：（2）6.70（0.20）（2分）2.（6分）（2013广东省中山市期末）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度l= mm；50202515（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径d= mm；（3）用多用电表的电阻“10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值r= 。（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻r，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻r电流表a1（量程010ma，内阻约50）电流表a2（量程050ma，内阻约30）电压表v1（量程03v，内阻约30k）电压表v2（量程015v，内阻约50k）直流电源e（电动势4v，内阻不计）滑动变阻器r1（阻值范围050，允许通过的最大电流0.5a）开关s、导线若干。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在右框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。3.（2013年3月北京市怀柔区适应性训练）有一金属电阻丝的阻值约为20，现用以下实验器材测量其电阻率：a.电压表v1（量程015v，内阻约15k）b.电压表v2（量程03v，内阻约3k）c.电流表a1(量程为00.6a，内阻约为0.5)d.电流表a2（量程为050ma，内阻约为10）e.滑动变阻器r1（阻值范围01k，允许最大电流0.2a）f.滑动变阻器r2（阻值范围020，允许最大电流1.0a）g.螺旋测微器h.电池组（电动势3v，内电阻0.5）i.开关一个和导线若干某同学决定采用分压式接法调节电路，为了准确地测量出电阻丝的电阻，电压表选，电流表选，滑动变阻器选（填写器材前面的字母）；用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图所示，该电阻丝直径的测量值d=mm；如图所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头p，触头的上端为接线柱c.当按下触头p时，它才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表a示数i保持不变，记录对应的电压表读数u.该同学的实物连接如下图所示，他的连线是否正确，如果有错，在连接的导线上打“”并重新正确连线；如果有导线遗漏，请添加导线，完成正确的实物连接图.ag利用测量数据描点作出ul图线，如图所示，并求得图线的斜率k.用电阻丝的直径d、电流i和斜率k表示电阻丝的电阻率= .答案：b、c、f（3分）4（18分）（2013广东汕头市期末）（1）在“测定金属的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地完成实验：除电源（电动势为4v，内阻很小）、电压表v（量程3v，内阻约3k），待测电阻丝（约3）、导线、开关外，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （选填 下列器材的字母符号） a电流表a1（量程600ma，内阻约1） 电流表a2（量程3a，内阻约0.02） b滑动变阻器r1（总阻值10） 滑动变阻器r2（总阻值100） 金属丝若用右图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的_点相连（选填“a”或“b”）若某次测量中，金属丝的长度为l，直径为d，电压表和电流表读数分别为u和i，请用上述直接测量的物理量（d、l、u、i）写出电阻率的计算式： . 1答案： a1 r1 b （每空2分，共8分）【命题意图】此题考查“测定金属的电阻率”的实验及其相关知识。解析：由r=u/i，r=l/s，s=d2/4,联立解得=.5（2013广东东莞市期末）某实验小组在 “测定金属电阻率” 的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如第34题图4所示，则它们的读数值依次是_mm、_a、_v。已知实验中所用的电流表内阻约几欧，电压表内阻约20k，则本实验电路应当采用第34题图5中的_（填a或b），用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏_（选填“大”或“小”）。若已知实验所用的电流表内阻的准确值为ra，那么能准确测量金属丝电阻rx的电路应选上图中的_电路（填a或b）。若此时测得电流为i、电压为u，则金属丝电阻rx=_（用题中字母代号表示）。若用米尺测得金属丝的长度为l，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，则该金属丝的电阻率=_（用、d、l、rx表示）。 6.（11分）（2013四川资阳一模）某实验小组利用提供的器材测量某种电阻丝（电阻约为20）材料的电阻率。他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点p的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有：电池组e（电动势为3.0v，内阻约1）；电流表a1（量程0100ma，内阻约5w）；电流表a2（量程00.6a，内阻约0.2）；电阻箱r（0999.9w）；开关、导线若干。丙乙甲r/wl/ml0or0020251530abpca他们的实验操作步骤如下：a用螺旋测微器在三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d；b根据提供的器材，设计并连接好如图甲所示的电路；c调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关s；d将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的示值r和接入电路的电阻丝长度l；e改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值r和接入电路的电阻丝长度l。f断开开关，拆除电路并整理好器材。（1）小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次直径的测量值d=_mm；（2）实验中电流表应选择_（选填“a1”或“a2”）；（3）小明用记录的多组电阻箱的电阻值r和对应的接入电路中电阻丝长度l的数据，绘出了如图丙所示的r-l关系图线，图线在r轴的截距为r0，在l轴的截距为l0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率r=_（用给定的物理量符号和已知常数表示）。7（12分）（2013吉林市期末质检）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。图10354045 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为_mm（该值接近多次测量的平均值）；（2）用伏安法测金属丝的电阻rx实验所用器材为：电池组(电动势为3v，内阻约1)、电流表(内阻约0.1)、电压表(内阻约3k)、滑动变阻器r(020，额定电流2a)、开关、导线若干 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567u/v00.100.300.701.001.501.70i/a00.0200.0600.1600.2200.3400.460 varsrx甲vrs乙arxvarsrx丙丁rsvarx由以上数据可知，他们测量rx是采用图2中的_图；图2（3）图3是测量rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片p置于变阻器的一端请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏；2.5 u/v prx图32.0 1.5 1.0 0.5 i/a 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0 图4（4）这个小组的同学在坐标纸上建立u、i坐标系，如图4所示，请根据实验记录数据描绘出ui图线，由图线得到金属丝的阻值rx=_ (保留两位有效数字)；（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为_(填选项前的符号)。 a110-2m b110-3m c110-6m d110-8m答案.（12分）（1）（0.3950.399）（2分）（2）甲（2分）（3）如答图3（2分）0 i/a 答图4u/v 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 prx答图38.(10分) （2013深圳市南山区期末）在“用伏安法测定一条金属丝（总电阻约10）电阻率”的实验中。某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示，可读得d = mm。他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在金属丝上夹上一个小金属夹p，移动金属夹p的位置，从而改变接入电路中金属丝的长度。把这样的装置接入实验电路中，如图乙所示。但他连接线路时却出现了两处错误