2023届高考物理一轮复习练习：实验 导体电阻率的测量（Word版含答案）

1、实验 导体电阻率的测量练习实验室1某同学为测量一段金属丝的电阻率，完成了以下步骤的操作：(1)用螺旋测微器和刻度尺测出了待测金属丝的直径和长度，如图甲所示；则直径d_ mm，长度为l_ cm.(2)为测出金属丝的电阻，他选用多用电表测该金属丝阻值，当他选择倍率为1的欧姆挡测量时，得到的结果如图乙所示，读出R_ .(3)通过(1)(2)的测量，可以用公式_(用步骤(1)(2)中的字母表示)计算出该金属丝的电阻率(4)为了检验上述的结果是否准确，该同学选择用伏安法再测一次电阻R，实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻为1 )电流表(内阻约5 )电压表(内阻约3 k)滑动变阻器(05 ，额定电流

2、2 A)开关、导线若干；则以下电路中最合适的是_(5)该同学根据步骤(4)的电路图采用多次测量求平均值的方法完成实验，分析该实验的系统误差，电阻的测量值_真实值(填“大于”“等于”或“小于”)2小亮同学设计了如图甲所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率(1)闭合开关S1、S2，调节电阻箱，当电压表读数为2.00 V时，电流表示数如图乙所示I_ A，电阻丝的电阻的测量值为_ (保留三位有效数字)，此测量值_真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)(2)断开S2，通过改变接线夹接触电阻丝的位置来调节接入电路中电阻丝的长度，并通过改变电阻箱的阻值，使电流表示数保持不变记录接入电路中电阻丝的长度L和对应电

3、阻箱的阻值R，作出“RL”图线，如图丙所示电阻丝的电阻率记为、直径记为d，图线斜率的绝对值为k，则电阻率的表达式_.(3)小亮同学测出金属丝的直径d0.35 mm，由此可求得金属丝的电阻率为_ m(计算结果保留两位有效数字)3小张同学想测量构成滑动变阻器的金属丝的电阻率于是他找到了一个坏了的滑动变阻器，拆下一段长约1 m、阻值约为100 的金属丝，进行如下测量(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，则金属丝的直径d_ mm.(2)为了准确测量这段金属丝的电阻，小明找到如下器材：电流表(量程050 mA)电阻箱(099.99 )一节干电池(电动势约1.5 V)开关一个、线夹一个、导线若干

4、请你利用上述器材，帮他设计一个可以完成电阻测量的电路图，画在图乙的方框中完善小张同学的实验步骤(步骤中出现的物理量均需给出相应的符号)a去掉金属丝的绝缘漆，接在线夹上，如图丙所示；b按电路图连接实物；c调节电阻箱和线夹位置使电流表有一个较大的示数，除记录该电流表示数外还需记录_和_；d改变线夹的位置，调节电阻箱使电流表的示数不变，记录_和_；e用米尺测量出_；f写出电阻率的表达式：_(用实验过程中出现的物理量符号表示)；g重复上述步骤进行多次测量取平均值4为测量甲、乙金属丝的电阻率，小明同学设计了如图(a)、(b)所示的两种实验方案，已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变(1)小明先进

5、行了如图(a)方案的测量；他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲、乙两根不同金属丝的直径，示数分别如图(c)、图(d)所示则两根金属丝直径的测量值分别为：d甲_ mm、d乙_ mm；实验过程中，小明先将甲金属丝接入电路，并用米尺测出接入电路中的甲金属丝的长度l50.00 cm.闭合开关后移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图(e)所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并在图(e)画出UI图线；实验次数123456U/V0.901.201.501.802.102.40I/A0.180.240.300.370.4

6、30.49该方案测得的甲金属丝的电阻率_ m(计算结果保留两位有效数字)；(2)小明又用如图(b)方案测量乙金属丝的电阻率，实验中他可以通过改变接线夹(即图(b)中滑动变阻器符号上的箭头接触金属丝的位置)，以控制接入电路中金属丝的长度；实验操作步骤：a正确连接电路，设定电阻箱的阻值，闭合开关b读出电流表的示数，记录接线夹的位置c断开开关，测出接入电路的金属丝的长度d闭合开关，重复b、c的操作根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据，绘出如图(f)所示的关系图线，由图可以算出图线的斜率为k，若已测得乙金属丝的直径为d，已知电源的电动势为E、内阻为r.则乙金属丝的电阻率为_；(写出电阻率的计算式)(

7、3)电表的内阻可能使实验产生系统误差，图(b)方案电阻率测量值_(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值5.某同学在一次“测定金属丝的电阻率”的实验中，用米尺测量金属丝接入电路的长度为l，用螺旋测微器测量金属丝直径(刻度位置如图所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为6 )，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A直流电源：电动势约3 V，内阻很小；B电流表A：量程00.6 A，内阻约为0.125 ；C电压表V：量程03 V，内阻约3 k；D滑动变阻器：最大阻值20 ，允许通过的最大电流0.5 A；E开关、导线等(1)从图中

8、读出金属丝的直径d为_ mm；(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出测定金属丝电阻的实验电路图；(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R，则这种金属材料的电阻率的表达式为_6.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50 cm.(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甲所示，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3 V，内阻约为1 )、电流表(内阻约为0.1 )、电压表(内阻约为3 k)、滑动变阻器R(020 ，额定电流为2 A)、开关、导线若干某小组同学利用

9、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/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的_(选填“乙”或“丙”)图(3)图丁是测量Rx的实物图，图丁中已连接了部分导线请根据(2)中所选的电路图，补充完整图中实物间的连线(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出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

10、据以上数据可以算出金属丝电阻率约为_(填选项前的字母)A1102 m B1103 mC1106 m D1108 m(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准下列关于误差的说法中正确的是_(填选项前的字母)A用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D用UI图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差7.某物理实验兴趣小组测定自制盐水的电阻率，在一无盖的长方体玻璃槽中装入一定量的盐水，玻璃槽内腔的长度为40.10 cm，宽度为4.52 cm.(1)某次实验

11、过程中，在槽中倒入适量的盐水，水面的高度为4.50 cm，用多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻，选择开关置于“100”挡，发现指针如图甲所示，为较准确地测得玻璃槽中盐水的电阻，该同学接着需要做的实验步骤是换选_(选填“10”或“1 k”)挡(2)为了准确测量电阻，准备了以下实验器材：A电动势为3 V的电源，内阻约为0.5 ；B最大阻值为5 的滑动变阻器；C最大测量值为3 V的电压表，内阻约为3 k；D最大测量值为15 V的电压表，内阻约为5 k；E最大测量值为15 mA的电流表，内阻约为1 ；F最大测量值为0.6 A的电流表，内阻约为0.5 .实验中要求尽量减小系统误差，应保证电表在测量时

12、其最大读数超过量程的eq f(1,2)，则电压表应选择_，电流表应选择_(均填器材前的选项字母)请用笔画线代替导线，完成图乙中的连线(3)准确连线后，测出玻璃槽中盐水的高度为H，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃槽中的盐水高度，测出如下表所示的5组数据，分析数据后，试通过eq f(U,I)eq f(1,H)图线来求电阻率图丙中已经描出了各点，请作出图线，求得盐水的电阻率为_ m.(结果保留2位有效数字)次数水面高H(cm)电压U(V)电流I(mA)12.532.888.723.002.659.533.512.639.844.002.3510.954.502.5213.18.小明用电学方法

13、测量电线的长度，首先小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m(已知铜的电阻率为1.75108 m)，现有如下实验器材：量程为3 V、内阻约为3 k的电压表；量程为0.6 A、内阻约为0.1 的电流表；阻值为020 的滑动变阻器；内阻可忽略，输出电压为3 V的电源；阻值为R04.30 的定值电阻，开关和导线若干小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A时，电压表示数如图甲所示，读数为_ V，根据小明测量的信息，图乙中P点应该_(选填“接a”“接b” “接c”或“不接”)，Q点应该_(选填“接a”“接b”“接c

14、”或“不接”)，小明测得的电线长度为_ m.9.在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。(1)该同学先用欧姆表“1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是_ 。(2)除电源(电动势3.0 V，内阻不计)、电压表(量程03 V，内阻约3 k)、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：A电流表(量程00.6 A，内阻约0.1 )B电流表(量程03.0 A，内阻约0.02 )C滑动变阻器(最大阻值10 ，额定电流2 A)D滑动变阻器(最大阻值1 k，额定电流0.5 A)为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_。(选填实验器材前对应的

15、字母)(3)该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图2所示。请作出该金属丝的UI图线，根据图线得出该金属丝电阻R_ (结果保留小数点后两位)。(4)用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。_10.国标规定自来水在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

16、，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V1(量程为3 V，内阻很大)，电压表V2(量程为3 V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值4 k)，定值电阻R2(阻值2 k)，电阻箱R(最大阻值9999 )，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验步骤如下：A用游标卡尺测量玻璃管的内径dB向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度LC把S拨到1位置，记录电压表V1示数D把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值RE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RF断开S，整理好器材(1

17、)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d_ mm。(2)玻璃管内水柱的电阻的表达式为Rx_(用R1、R2、R表示)。(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图象，则坐标轴的物理量分别为_。(4)本实验中若电压表V2内阻不是很大，则自来水电阻率的测量结果将_(填“偏大”“不变”或“偏小”)。11某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。(1)如图甲所示，先用多用电表“1 ”挡粗测其电阻为_ ，然后用图乙的螺旋测微器测其直径为_ mm，再用图丙的毫米刻度尺测其长度为_ cm。(2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有

18、的实验器材如下：A电压表V(量程3 V，内阻约为15 k；量程15 V，内阻约为75 k)B电流表A(量程0.6 A，内阻约为1 ；量程3 A，内阻约为0.2 )C滑动变阻器R1(03 ，2 A)D滑动变阻器R2(02000 ，0.1 A)E1.5 V的干电池两节，内阻不计F开关S，导线若干为了测多组实验数据并使电阻丝的电压能从零开始连续增大，则滑动变阻器应选用_(填“R1”或“R2”)。(3)请在方框内设计最合理的电路图，并完成图丁中的实物连线。12某同学测量一段长为L1 m的圆柱形金属丝的电阻率。实验过程如下：(1)螺旋测微器的构造如图甲所示。在测量金属丝直径时，先将金属丝轻轻地夹在测砧与

19、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。测量的结果如图乙所示，则金属丝的直径d_ mm。(2)该同学先用欧姆表粗测金属丝的电阻，将选择开关调节到“1 ”，调节好欧姆表，测得金属丝的电阻示数如图丙所示，则金属丝的电阻Rx_ 。(3)为了精确测量金属丝的电阻值，实验室提供的器材如下：A电流计G，满偏电流3 mA，内阻Rg150 B电流表A，量程为0.6 A，内阻约为0.5 C电阻箱R0(09999.9 )D滑动变阻器R1(最大阻值10 )E滑动变阻器R2(最大阻值100 )F电源E(电动势4.5 V，内阻很小)G开关S和若干导线把电流计G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为4.5 V，则电阻箱的阻值应调为R0_ ，请在图丁所示的方框内画出测量电阻的实验电路图(要求待测电阻两端电压能从零开始。请在图中标出所用器材的符号)。(4)调节滑动变阻器，测得多组电流计G和电流表A示数I1与I2，作出I1I2图象(I1、I2的单位均为安培)，测得图象的斜率为0.0052，则被测电阻的阻值Rx_ ，由此测得金属丝的电阻率_ m。(取3.14，要使测量结果尽量准确。结果均保留三位有效数字