习题：第7章第3讲实验七测定金属的电阻率

1、第3讲实验七测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)1 某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度该螺旋测微器校零时的示数如图1(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示图(a)所示读数为mm，图(b)所示读数为mm，所测金属板的厚度为mm.2 40=-35一解析依据螺旋测微器读数的基本原理,0.5毫米以上的值在主尺上读出,而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图(a)读数为0.010 mm,图(b)读数为 6.870 mm，故金属板的厚度 d = 6.870 mm 0.010 mm= 6.860 mm.答案 0.010(0.009或 0.011 也对)6.870(6.869或 6.871

2、也对)6.860(6.8586.862)2如图2所示为某次实验中两电表的示数情况，贝530° A彳电流表A电压表”电流表A的示数为A,电压表V的示数为V解析 电流表选择03 A的量程，刻度盘中有三个大格，则每一大格为1 A， 每一大格又分为10小格，则每一小格表示0.1 A，故指针所指的示数为1.50A电压表选择015 V的量程，刻度盘中有三个大格，则第一大格为 5 V，每一大格又分为10小格，则每一小格表示0.5 V,故指针所指的示数为7.5 V答案 1.50 7.53 某学习小组用伏安法测量一未知电阻 Rx的阻值，给定器材及规格为：电流表A(量程为05 mA，内阻约为10 Q；电

3、压表V(量程为03 V，内阻约为3 k Q；最大阻值约为100 Q的滑动变阻器；电源E(电动势约3 V);开关S、导线若干.由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图4甲所示电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V，电流表示数大约为5 mA，则未知电阻的阻值Rx 大约为 Q.(2) 经分析，该电路测量误差较大，需改进请直接在图3甲上改画：在不需要的连线上画“X”表示，补画上需要添加的连线.(3) 对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图4乙所示的UI图象，得Rx= Q 保留三位有效数字)解析 本题考查伏安法测电阻及电流表外接法和内接法的选择.(1) 根据用图甲测量的数据和欧姆定律可得：U

4、2.5Rx= =3 Q= 500 Q.I 5X 10- 3（2）待测电阻Rx约为500愆而电压表的内阻约为3 k約是待测电阻的6倍左右，电流表的内阻约为10 ，待测电阻是电流表内阻的50倍左右，所以 用电流表外接法电压表的分流作用比较大，应改为电流表内接法.AU2.3 1.8（3）待测电阻Rx的大小就等于图乙中图线的斜率，即RxAT =一3A （4 3 ）X 10Q= 500 Q .答案 （1）500 （2）如图所示 （3）5004在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约4 额定电流约0.5 A）;电压表：V（量程3 V，内阻约3 k Q）电流表：Ai（量程0.

5、6 A,内阻约0.2愆）A2（量程 3 A,内阻约0.05莒）电源：Ei（电动势3 V，内阻不计）；E2（电动势12 V,内阻不计）;滑动变阻器：R（最大阻值约20 Q；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关 S;导线.1 11T 01 .Il Illi;址5 o J B3 3 i i图4（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图4所示，读数为mm.（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 ，电源应选（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图.解析(1)螺旋测微器的读数为1.5 mm+ 27.3X 0.01 mm= 1.773 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验，为使测量尽量精确，

6、则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为0.5 A，所以电流表选A1,电源选E1即可电路原理图如图所示.答案 (1)1.773(1.7711.775均正确)(2)A1E1电路图如解析图 5.某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻.(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图5(a)和(b)所示，长度为 cm,直径为mm.图5(2)按图3(c)连接电路后，实验操作如下.(a) 将滑动变阻器R1的阻值置于最处(填“大”或“小”)；将S2拨向接点1，闭合$，调节R1，使电流表示数为Io.(b) 将电阻箱R2的阻值调至最(填“大”

7、或“小” )，S2拨向接点2;保持R1不变，调节R2,使电流表示数仍为Io,此时R2阻值为1 280 Q.由此可知，圆柱体的电阻为Q.解析、1o 5(1)长度 1 = 5.0 cm + 1 X 10 mm = 5.01 cm ;直径 d = 5 mm + 31.5X 応mm = 5.315 mm.(a)为保护电路使电路中电流不会超出电流表量程，应将滑动变阻器接入电路的阻值置于最大处.(b)为使电路中电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至 最大.将Si闭合，S2拨向接点1时，其等效电路图如图甲所示.当S2拨向2时，其等效电路图如图乙所示.由闭合电路欧姆定律知S1+R+ r，当I相同

8、均为10时，R2= R 圆柱体，所以 R圆柱体=1 280 Q.答案(1)5.015.315 (2)大大(3)1 2806 .某课题小组通过实验测量河水的电阻率.现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个可移动圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计 )、直尺、待测的水 样品.电路器材如表一，他们用伏安法多次测量的数据如表二(为实验处理的 方便，实验时每次都把电流表示数调到相同)；实验中还用10分度的游标卡 尺测量了玻璃管的内径，结果如图 5甲所示.表器材编号器材名称规格1电流表200卩，内阻约10 Q2电压表12 V,内阻约100 k Q3电池组12 V，内阻不计4滑动变阻器10 Q 1 A5开关6

9、导线若干7定值电阻100 Q表二序号水柱长度/cm电压表示数N电流表示数/ 1A110210022041003306100440810055010100玻离管内径d的测量值为cm.（2）根据表一器材和表二数据确定测量电路中电流表应该 填“内接”或“外接”），电路的连接方式应该采用 （填“分压电路”或“限流电路”）.（3）用计算出的水柱长度L与水柱电阻R在图6乙中描点，画出RL图象（要求标出坐标轴的物理量、单位和对应的数值）.23 cmI I I |_ I I I I I 111 I I "I "I 1111 f f r甲计算出所测水的电阻率为 m.解析（1）由游标卡尺直接读数得玻璃管内径为2.26 cm； 电流表内阻远小于电压表内阻，故电流表采用内接法，待测电阻很大,滑动变阻器阻值较小，为操作方便，应该采用分压电路;（3）由表二中数据可以计算出不同长度水柱的电阻,Ri =2100X 10-6k Q、R2 = 40 k、R3= 60 k、R4