《3实验导体电阻率的测量》提升练习【含答案解析】

《3实验：导体电阻率的测量》提升练习参考答案与试题解析一．选择题1.在探究影响导体电阻与其影响因素的定量关系时，某同学按如图所示的电路进行了实验研究，其中导体a与b只是长度不同，a与c只是粗细不同，a与d只是材料不同，关于该实验，下列说法正确的是（）A．此电路缺少电流表，所以无法研究定量关系 B．a与b相比，导体越长，电压表示数越大 C．a与c相比，导体越粗，电压表示数越大 D．a与d相比，电压示数越大，表明该种材料的导电性能越好解析：A、由欧姆定律可知U＝IR，电阻串联时电流相等，故电压与电阻成正比，故即使无电流表也可以确定定量关系，故A错误；B、a与b相比，长度不同，电阻与长度成正比，由U＝IR可知，电压与长度成正比，故导体越长，电压表示数越大，故B正确；C、a与c相比截面积不同，则导线超粗电阻越小，故电压与截面积成反比，故导体越粗，电压表示数越小，故C错误；D、a与d相比，电阻率不同，电阻率越大，电阻越大，则电压示数越大，表明该种材料的导电性能越差，故D错误。答案：B2.在“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是（）A．用米尺量出金属丝的连入电路部分的长度三次，算出其平均值 B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．用伏安法测电阻时采用安培表的内接线路，多次测量后算出其平均值 D．实验中应保持金属丝的温度不变解析：A、为减小实验误差，应进行多次测量求平均值，用米尺量出金属丝的连入电路部分的长度三次，算出其平均值，同时用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，故AB正确；C、由于待测电阻的电阻较小，故为了减小误差，用伏安法测电阻时采用安培表的外接线路，故C错误；D、金属丝电阻受温度应用，为减小实验误差，实验中应保持金属丝的温度不变，故D正确。答案：C3.某同学分别用毫米刻度尺、10分度游标卡尺、50分度游标卡尺、螺旋测微器测量同一个物体的宽度，分别得到如下数据，其中读数肯定错误的是（）A．10.0mm B．9.9mm C．10.05mm D．9.990mm解析：A、用毫米刻度尺要求估读，故应保留一位小数，故A测量结果正确；B、10分度的游标卡尺精度为0.1mm，故B测量结果正确；C、50分度的游标卡尺精度为0.02mm，即尾数只能为偶数，故C所测量结果错误；D、螺旋测微器精度为0.01mm，读数还要在估读一位，故D测量结果正确。答案：C4.在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示．闭合开关后，发现电路有故障，电源、电表均完好，电源电动势为E，若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是（）A．导线 B．滑动变阻器 C．开关 D．待测金属丝解析：电流表读数为零，说明是电路中某个与电流表串联的部位断路；电压表有读数，考虑到实际电压表是大电阻，有微弱的电流流过电压表，故与电压表串联部分正常，是与电压表并联的电阻丝断路，故ABC错误，D正确。答案：D5.在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝可知，对实验结果的准确性影响最大的是（）A．导线直径d的测量 B．电压U的测量 C．电流I的测量 D．导线长度的测量解析：从公式，公式中涉及的4个物理量，对实验结果均有影响，但只有直径的指数是2，其余均为1，所以影响最大的是金属丝的直径的测量误差，故BCD错误，A正确。答案：A二．多选题6.在“测定金属的电阻率”的实验中，下列操作正确的是（）A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．用伏安法测电阻时采用电流表外接法，多次测量后算出平均值 D．实验中应保持金属丝的温度不变解析：A、应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是全长，故A错误；B、为了减小实验误差，应用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，故B正确；C、金属丝电阻很小，与电压表内阻相差很大，使电压表和金属丝并联，电压表的分流作用很小，应采用电流表外接法，故C正确；D、金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为保持电阻率不变，应保持温度不变，故D正确。答案：BCD7.在做“测定金属丝电阻率”的实验时，下列说法中正确的是（）A．应用螺旋测微器测定金属丝的长度，这样精确度高 B．应先将金属丝接入电路，然后再测量其接入电路的长度三次并求平均值 C．通电时间不宜过长，电流不能过大，以免金属丝明显升温，造成其电阻率变化 D．开关闭合前应让滑动变阻器接入电路的阻值最小，以使电流表、电压表偏转明显解析：A、由于采用的导线长度较大；故不能使用螺旋测微器测导线的长度；故A错误；B、为了减小误差；应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是全长，故B正确；C、金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为保持电阻率不变，应保持温度不变，故不能长时间通电，也不能使电流过大；故C正确；D、为了保护电路，开关闭合前应让滑动变阻器接入电路的阻值最大，以使电流表、电压表由小到达变化；故D错误。答案：BC8.如图所示是实验室使用的螺旋测微器，也叫千分尺，它是用来测量物体长度的仪器，可以精确到0.01mm．下列关于螺旋测微器的操作正确的是（）A．测量时，先顺时针（如图所示方向）转动旋钮D，在螺杆F快要靠近被测物体时，应改用微调旋钮H，直至棘轮发出咔咔声时停止转动 B．测量时，先逆时针（与图示方向相反）转动旋钮D，在螺杆F快要靠近被测物体时，应改用微调旋钮H，直至棘轮发出咔咔声时停止转动 C．当棘轮发出咔咔声时停止转动微调旋钮H，此时应固定旋钮G，使测杆固定后才可读数 D．旋钮D每转动一周，就带动测微螺杆F前进或后退0.1mm解析：ABC、用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D使测微螺杆F接近被测电阻丝，再转到微调旋钮H夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动止动旋钮G使F固定后读数，故AC正确，B错误；D、旋钮D每转动一周，就带动测微螺杆F前进或后退0.5mm，故D错误。答案：AC三．实验题9.某兴趣小组同学应用所学的物理知识来测量一捆细铜电线的电阻率，检验其是否合格。小组成员经查阅，纯铜的电阻率为1.8×10﹣8Ω•m．现取横截面积约为1mm2、长度为100m的铜电线进行实验。实验所用主要器材如下：A．电源（电动势约为5V，内阻不计）；B．待测长度为100m的铜电线，横截面积约1mm2；C．电压表V1（量程为3V，内阻约为2kΩ）；D．电压表V2（量程为4.5V，内阻约为3kΩ）；E．电阻箱R（阻值范围0～99.9Ω）；F．定值电阻R0＝1Ω；G．开关、导线若干。（1）用螺旋测微器测量得该细铜电线直径d＝1.000mm。（2）小组合作设计了如图甲所示的实验电路，则R0在电路中的作用是保护电用表。（3）对照电路图，连接好实物电路，调节R，读出电表示数，作出如图乙所示图象。则在闭合开关S之前，电阻箱R阻值应先调到零（“零”或“最大”）。（4）通过图乙相关数据，计算得铜导线的电阻为2.6Ω（结果保留两位有效数字）。（5）利用实验得到的数据，通过计算得铜电线的电阻率ρ＝2.0×10﹣8m•Ω（结果保留两位有效数字）；与纯铜的电阻率有一定的差距，从铜电线自身角度，你认为出现差距的可能原因是细铜丝材料不纯，其中掺杂有电阻率较大的其它金属。解析：（2）电源电压比两个电用表的量程要大，R0和电源串联，会分去一部分电压，起到保护多电表的作用。（3）为了保护电压表，则闭合开关S之前，电阻R阻值应先调到零。（4）由电路可知＝即＝Rx•+1由图可知Rx＝k＝Ω＝2.6Ω（5）根据Rx＝ρ＝解得ρ＝＝Ω•m＝2.0×10﹣8Ω•m（5）出现差距的可能原因是细铜丝材料不纯，其中掺杂有电阻率较大的其它金属。答案：（2）保护电压表；（3）零；（4）2.6；（5）2.0×10﹣8，细铜丝材料不纯，其中掺杂有电阻率较大的其它金属。四．解答题10.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l．其中一次测量结果如图1甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为24.12～24.14cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d．其中一次测量结果如图1乙所示，图中读数为0.515～0.518mm．（2）采用如图2所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值偏小（填“偏大”或“偏小”）．最后由公式ρ＝计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）．（3）请你根据图2所示电路图在图3中进行实物连线．（电流表选0.6A量程，电压表选3V量程）解析：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，示数为24.12～