高三物理一轮复习105试验测定金属的电阻率练习题

1、基础达标训练 TOC o 1-5 h z 1.在下列实验步骤中，错误的步骤为()A.用刻度尺测量金属丝连入电路部分的长度三次，算出平均值B.用千分尺在金属丝三个不同的部位各测量一次直径，算出它们的平均值C.用伏安法测量电阻时，多次测量对应I、U的值，算出其平均值，再代入公式R =U/I算出电阻D.实验时通过金属丝的电流不易太大，以保持金属丝的温度不变【答案】C2.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直丁直径时的刻度位置如右图所示，用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电霜”fl E- 15阻大约为5 Q,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.(1

2、)从图中读出金属丝的直径为 mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A.电压表03 V,内阻10 kQB.电压表015 V,内阻50 kQC.电流表 00.6 A,内阻0.05 QD.电流表03 A,内阻0.01 QE.滑动变阻器，010 QF.滑动变阻器，0100 Q要求较准确地测出其阻值，电压表应选 ,电流表应选 ,滑动变阻器应选.(填序号)实验中实物接线如下图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误.错误1.错误2.【解析】(1)金属丝的直径为 d= 0.5 mm+ 17.9X 0.01 mm = 0.679 mm.(2)电流表和电压表指针偏转大时测量误差小，所以

3、电压表选A.电流表选C,滑动变阻器限流式控制电路时，其阻值为待测电阻的25倍为好，所以选 E.本题难度中等.【答案】(1)0.679 mm(0.677 0.681 mm 均可)(2) A C E错误1 :导线连接在滑动变阻器的滑片上错误2:采用了电流表内接法一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为L的电线，并测得其直径为 D,用多用电表测其电阻发现阻值小于1为提高测量的精度， 他从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(图中用Rx表示)的电阻.A.电源E:电动势为3.0 V,内阻不计B,电压表Vi：量程为03.0 V,内阻约为2 kQC.电压表 V

4、2：量程为015.0 V,内阻约为6 kQD.电流表 Ai：量程为00.6 A ,内阻约为1 QE.电流表 A2：量程为03.0 A,内阻约为0.1 QF,滑动变阻器 R1：最大阻值 5 Q,额定电流2.0 AG.滑动变阻器 R2：最大阻值1 kQ,额定电流1.0 AH.开关S一个，导线若干(1)实验时电压表选 ;电流表选 ;滑动变阻器选 (填元件符号).(2)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号.(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件.(4)某次测量时，电压表示数为 U,电流表示数为I,则该铜芯电线材料的电阻率的表达 式为尸.【答案】 BDF_ 2 dJD2TIT

5、某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Q,为了使测量结果尽量准确，从实验室找到以下供选择的器材：A.电池组（3 V,内阻约1 Q）B.电流表 Ai（03 A,内阻0.012 5 Q）C.电流表 A2（0-0.6 A,内阻约 0.125 Q）D.电压表Vi（03 V,内阻4 kQ）E.电压表 V2（015 V,内阻15 kQ）F.滑动变阻器 R1（020 ，允许最大电流1 A）G.滑动变阻器 R2（02 000 ，允许最大电流 0.3 A）H.开关、导线若干（1）实验时应从上述器材中选用 （填写仪器前字母代号）.（2）测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成

6、测量电路时，应采用安培表 接法，将设计的电路图画在下面方框内.请写出计算金属丝电阻率的表达式【解析】（1）由于电源电动势为 3 V,则电压表选 D;由1=一匚可知电路中最大电流R+ r约为0.5 A,则电流表选 C;滑动变阻器采用限流接法，故电阻不能太大，选F;本实验所选器材为ACDFH.（2）由于髻詈，故电流表采用外接法；设计的电路如下图所示. Rx Rv（3）由图可以看出螺旋测微器固定刻度值为0.5 mm,可动刻度为40X0.01 mm,则读数为：0.900 mm.2由R=0J及S=年j2可解得：尸答.【答案】（1）ACDFH（2）如图R.成d2(3)0.900 mm(4)-在“测定金属的

7、电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度1,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻 Rx用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电 流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差.按如右图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将R2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关多向1闭合，闭合开关 Si,调节滑动变阻器 Ri和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数 Ui、Ii.第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S

8、2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数 U2、I2.请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式Rx=.【解析】第一步对应的等效电路如图甲所示.f Ui则 Rx+ Ra+ Ri =-Ii第二步对应的等效电路如图乙所示.一U2则 RA + Ri =-I2由以上两式求得 Rx=71-Uz.I i I2【答案】-悴Ii I2（20i0年深圳中学）（i）某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为 L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表测得其电阻值约为2 Q,为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测 量这段导线（用Rx表示）的电阻

9、.A.电源E（电动势为3.0 V,内阻不计）B.电压表 Vi（量程为03.0 V,内阻约为 2 kQ）C.电压表 V2（量程为0i5.0 V,内阻约为 6 kQ）D.电流表Ai（量程为00.6 A,内阻约为i Q）E.电流表A2（量程为03.0 A,内阻约为0.i Q）F.滑动变阻器 Ri（最大阻值为i0 ，额定电流2.0 A）G.滑动变阻器 R2（最大阻值为i kQ,额定电流i.0 A）H.定值电阻R0（阻值为3 Q）其读数I.开关S一个，导线若干如右图是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量,是 mm.为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中.实验时电压表选

10、 ,电流表选 .滑动变阻器选（只填代号）.某次测量时，电压表示数为U,电流表示数为I,则该铜芯线材料的电阻率的表达式为：p=.（2）理想变压器是指在变压器变压的过程中，线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁 芯内不外漏的变压器.现某个理想变压器有一个原线圈（匝数为ni）和两个副线圈（匝数分别为n2、na）.甲、乙、丙同学想探究这个理想变压器的原、副线圈两端的电压与线圈匝数的关系.甲同学的猜想是 U1 ： U2 ： U3= n1 ： n2 ： n3;乙同学的猜想是 U1 ： U2 ： U3= n3 ： n2 ： n1;丙同学的猜想是 Uini = U2n2+U3n3；你认为猜想合理的同学是 ，你做

11、出上述判断所 依据的物理规律是为了验证理论推导的正确性，可以通过实验来探究.为保证实验安全、有效地进行， 应选用、电源.【解析】（1）螺旋测微器读数时要注意固定刻度上0.5刻度是否已露出，对可动尺读数时要注意估读到小数点后第三位，单位为mm.比较电压表内阻、电流表内阻和待测电阻的大小关系，可得测量电路必须用电流表外接法，滑动变阻器采用分压接法和限流接法均 可.电源的电动势为3.0 V,考虑到电压表的量程和精确度两个因素，电压表应先V干E 3路中电流的最大值Imax= = 3 A=0.6 A,电流表应选 Ai；考虑到实验的准确性，滑R+ Ro 2+ 3动变阻器应选Ri.由R=，、R=自和S=兀g

12、；2联立解得该铜芯线材料的电阻率的表达式为：tP2U P= 4LI .A.r（2）据法拉第电磁感应定律E= n得Ui ： U2 ： 4= ni ： n2 ：电；所以甲同学的猜想正确.为保证实验安全、有效地进行，应选用低压、交流电源.【答案】（I）0.700电路图如图所示（测量电路必须用电流表外接法，滑动变阻器采用分压接法亦可）B D F Jd2u（2）甲 法拉第电磁感应定律低压（一般低于i2 V）交流（2009年高考全国卷I ）材料的电阻率 p随温度变化的规律为p= 3（i + a）t,其中a称为电阻温度系数，是材料在t=0 C时的电阻率.在一定的温度范围内a是与温度无关的常量.金属的电阻一般

13、随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，可制成阻值在一定温度范3.5X i0 5 Q 卬在 0 C5.0X i0 4 CT将横截面具有负温度系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性， 围内不随温度变化的电阻.已知：在0 c时，铜的电阻率为i.7X i08 卬碳的电阻率为 附近，铜的电阻温度系数为 3.9Xi0-3 c7,碳的电阻温度系数为一积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 mm的导体，要求其电阻在 0 C附近不随温度变化，求所需碳棒的长度【解析】L2,电阻率为（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）.设所需碳棒的长度为 Li,电阻率为 呼电阻温度系数为 的；铜棒的长度为P2,电阻温度系数为怔根据题意有p =团0（1 + ait）（2=3（1 +财）式中仍0、期分别为碳和铜在0c时的电阻率.设碳棒的电阻为Ri,铜棒的电阻为R2,有Li_Ri=自SR2=*S式中S为碳棒与