测定金属的电阻率实验测试题及解析

1、x1121122x1121a1 m 11 12 11 12 1测定金属的电阻率实验测试题及解析 1(2019 天津高考)现测定长金属丝的电阻率。(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是_mm。 (2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝 的电阻 r 约为 100 ，在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。电源 e(电动势 10 v，内阻约为 10 )电流表 a (量程 0250 ma，内阻 r 5 )电流表 a (量程 0300 ma，内阻约为 5 )滑动变阻器 r(最大阻值 10 ，额定电流 2 a)开关 s 及导线若干(3)某同学设计方案

2、正确，测量得到电流表 a 的读数为 i ，电流表 a 的读数为 i ，则这段金属丝电阻的计算式 r _。从设计原理看，其测量值与真实值相比 等”)。解析：(1)d20.00.01 mm0.200 mm。(填“偏大”“偏小”或“相(2)本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表a 充当电压表；由于 a 的内阻已知，因此 a 应采用外接法；由于电流表 a 的额定电压 u i r 1.25 v，比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多)，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。u(3)当电流表 a 、a 读数分别为 i 、i 时，通过 r 的电流为 ii i ，r 两

3、端电压 ui r ，故 r 1 2 1 2 x 2 1 x 1 1 x ii ri i，不考虑读数误差，从设计原理看测量值等于真实值。i r答案：(1)0.200(0.1960.204 均可) (2)见解析图 (3)i i相等2(2019 江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下：(1) 螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动 _(选填“a”“b”或“c”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损 坏。(2) 选择电阻丝的 _(选填“同一”或“不同” )位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直1xx

4、11122222x径。(3)如图 1 中 r 为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入如图 2 所示实物电路中的正确 位置。(4)为测量 r ，利用图 1 所示的电路，调节滑动变阻器测得 5 组电压 u 和电流 i 的值，作出的 u1-i 关系图像如图 3 所示。接着，将电压表改接在 a、b 两端，测得 5 组电压 u 和电流 i 的值，数据见下 表：u /vi /ma0.5020.01.0240.01.5460.02.0580.02.55100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出 u2-i 图像。图 3(5)由此，可求得电阻丝的 r _。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。解析：(1

5、)a 起固定作用，便于读数；b 为粗调，调节 b 使电阻丝与测微螺杆、测砧刚好接触；然后 调节 c，c 起微调作用。(2)电阻丝的粗细不一定均匀，为保证测量结果准确，应在不同位置测直径，然后取平均值作为测量值。 (3)滑动变阻器采用分压式接入电路，注意线不能交叉，如图甲所示。2111i1 1222i2 2x1212(4)将所给的 5 组数据标注在 u-i 图像中，用过原点的直线把它们连在一起，让尽可能多的点在直线上， 如图乙所示。u(5)由题意知： r r r ，i x a 0u由 u -i 图线的斜率可得 49.0 。1ur r ，i a 0u由作出的 u -i 图线的斜率可得 25.5 。

6、2故 r (49.025.5)23.5 。答案：(1)c (2)不同 (3)见解析图甲 (4)见解析图乙(5)23.5(23.024.0 都算对)3国标(gb/t)规定自来水在 15 时电阻率应大于 13 m。某同学利用图甲电路测量 15 自来水的电阻 率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门 k 以控制管内自来水的水量，玻 璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源(电 动势约为 3 v，内阻可忽略)，电压表 v (量程为 3 v，内阻很大)，电压表 v (量程为 3 v，内阻很大)， 定值电阻 r (阻值 4 k) ，定值电

7、阻 r (阻值 2 k) ，电阻箱 r(最大阻值 9 999 ) ，单刀双掷开关 s，导 线若干，游标卡尺，刻度尺。3121xx1 21111 21 21 21 2s r l l1 24 4k1 21实验步骤如下：a 用游标卡尺测量玻璃管的内径 d；b 向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度 l；c 把 s 拨到 1 位置，记录电压表 v 示数；d 把 s 拨到 2 位置，调整电阻箱阻值，使电压表 v 示数与电压表 v 示数相同，记录电阻箱的阻值 r； e改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤 c、d，记录每一次水柱长度 l 和电阻箱阻值 r；f断开 s，整理好器材。(1) 测玻璃管内径 d

8、 时游标卡尺示数如图乙所示，则 d_mm。(2) 玻璃管内水柱的电阻 r 的表达式为： r _(用 r 、r 、r 表示)。1(3)利用记录的多组水柱长度 l 和对应的电阻箱阻值 r 的数据，绘制出如图丙所示的 r- 关系图像。自l来水的电阻率 _ m(保留两位有效数字)。(4)本实验中若电压表 v 内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_(填“偏大”“不变”或 “偏小”)。解析：(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径 d30 mm00.05 mm30.00 mm。u(2)把 s 拨到 1 位置，记录电压表 v 示数，得到通过水柱的电流 i 。由闭合电路欧姆定律，eu1 1 ru r ；把

9、s 拨到 2 位置，调整电阻箱阻值，使电压表 v 示数与电压表 v 示数相同，记录电阻箱的 r x 2 1u u r r阻值 r，得到该支路的电流 i 。由闭合电路欧姆定律，eu r ，联立解得：r 。2 r r 2 x rl r r r r s 1 1 r r s(3)由电阻定律 r ，r ，联立解得：r 。r- 关系图像斜率 k0.4103 m，k ，x x d2 r r d2s ，代入数据解得： 14 m。u u r r(4)本实验中若电压表 v 内阻不是很大，则通过水柱的电流 i 大于测量值，即 ，1 1 r r x r即自来水电阻测量值偏大，自来水电阻率测量结果将偏大。41 20i0

10、xi e e s 4x0 xr r答案：(1)30.00 (2) (3)14 (4)偏大r4(2020 咸阳模拟)某同学为测定电阻丝的电阻率 ，设计了如图甲所示的电路，电路中ab 是一段电阻率 较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻 r 4.0 ，电源电动势 e3.0 v，电流表内阻忽略不计，滑片 p 与电阻丝始终接触良好。(1) 实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为 d_ mm。(2) 实验时闭合开关，调节滑片 p 的位置，分别测量出每次实验中 ap 长度 x 及对应的电流值 i，实验数 据如表所示。x/mi/a0.100.490.200.430.300.380.400.330.

11、500.310.600.281i/a12.042.332.633.033.233.571将表中数据描在 -x 坐标纸中，如图丙所示，该图像的斜率的表达式 k_(用题中字母表示)，i由图线求得电阻丝的电阻率 _ m(保留两位有效数字)。1根据图丙中 -x 关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为 r_ (保留两位有效数 字)。解析：(1)螺旋测微器固定刻度上的半毫米刻线没有露出，可动刻度上的格数要估读一位，读数应为 0.01 mm40.00.400 mm；e 1 rr r x d2(2)由闭合电路的欧姆定律，i ，变形得 ，由电阻定律 r ，s ，代入上rr r50i e ed2ed2a 1m 1 3 a 1m 1 ， 则 i0ed21 rr 4 1 4式得 x，可看出 与 x 是一次函数