2023年新高考物理能力培养专训-《测量金属的电阻率》专题练习(含答案)

测量金属的电阻率现测定长金属丝的电阻率。某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如以下图，其读数是 mm。xR约为100Ω，画出试验电路图，并标明器材代号。xE(10V，内阻约为10Ω)21 A(量程0～250mA，内阻R＝5Ω)A(量程0～300mA，内阻约为5Ω)R(10Ω，额定电流2A)开关S21 某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝ 计原理看，其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。0某同学利用如图1所示电路测定粗细均匀的金属丝ABR为定值电阻，电压表视为抱负电表，金属丝的A端接入电路，移动滑片P的位置可转变金属丝接入电路中的长度。0用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，读数为d＝ mm。用刻度尺量出滑片P到A端的距离L1U1。转变滑片P的位置，重复步骤(2)，测量多组数据。0 假设金属丝接入电路中的长度为UUR0 压与其余几个物理量之间的关系为1＝ 。U以1L为横轴作金属丝的1

L3k，U U0纵轴截距为b，则用这些参数表示金属丝的电阻率ρ＝ 压电源的电压U＝ 。05cm100Ω，欲测量这ρ。现供给以下试验器材：A．20分度的游标卡尺；B．螺旋测微器；CA1(量程：0～50mAr1＝100Ω)；A2(量程：0～100mAr240Ω)；V(量程：0～15V3000Ω)；R1(0～10Ω2A)；E(3V，内阻很小)；R2(5cm，电阻约为100Ω)；I．开关一只，导线假设干。请答复以下问题：用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示其示数L＝ 旋测微器测得该样品的外直径如图乙所示，其示数D＝ mm。ρ择器材的物理量符号。实 验 中 应 记 录 的 物 理 量 有 (文字描述及字母符号用和所记录的物理量的符号表示这种材料的电阻率ρ＝ 。121 2 用伏安法测定铁铬铝合金电阻率的试验中，试验器材如下：长度为1m(直径：D＝0.4mm、D＝0.5mm、D＝0.7mm、内阻约为0.05Ω)，两个不同规格的滑动变阻器(R：最大阻值为20Ω，额定电流为2A；R：最大阻值为1000Ω，额定电流为0.5A)，干电池两节，开关一个，导线假设干。小明承受如图甲所示的电路图对四根合金丝分别进展了四次试验，每121 2 V、1.10V、0.83V,0.37A、0.21A、0.15A。(1)还有一个电流表读数如图乙所示，则电流为 (2)试验中滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”)。ab端接铁铬铝合金丝的直径越大，电流表读数应 (填“越大”或“越小”)。依据上述数据，求得铁铬铝合金的电阻率约为 结果保存两位有效数字)。某同学测量一金属导体的电阻率，如图甲所示，该导体的横截面为空心的2倍且内正方形中空。经粗略测量该5ΩR，以便进一步测出该材料的电阻率ρ，试验室备有以下器材：E(3V，内阻不计)A1(0～1Ar10.1Ω)A2(0～0.6Ar2＝5Ω)R0(0～3Ω)开关S，导线假设干请在图乙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。做试验时，先把滑动变阻器滑片P滑动到A端，闭合开关S，滑动P到适宜位置，记录电流表A1的读数I1，记录电流表A2的读数I2，可以求出金属导体电阻R＝ (用题中所给字母表示)，然后滑动滑片，屡次测量求平均值，可得到更准确阻值。1 该同学测得外正方形的边长为a，金属导体的长度为L。用已经测得的物理量I、I、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ1 。冬春季节降水量少，广东沿海四周江河水位降低，涨潮时海水倒灌，消灭“咸潮”“咸潮”消灭的规律，某同学设计了一个检测河水电阻率的试验，他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图1所示，两电极相距L＝0.314m2所示的游标卡尺测量玻璃管315V、内阻约300kΩ的300μA50Ω1kΩ的滑动变阻器；E＝12Vr＝6Ω的电池，开关一只以及导线假设干。图4坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的8个点表示他测得的8组电流I、电压U的值，依据以上材料完成以下问题。测量玻璃管的内径时应将图2中游标卡尺的ABC三局部中的 (填代号)。玻璃管的内径d＝ mm。54数据的实物连线图。河水的电阻率ρ＝ (结果保存两位有效数字)。市场上销售的铜质电线电缆产品中，局部存在导体电阻不合格问题，质检就是铜材质量可能合格，但截面积较小。1.8×10－8Ω·m1mm2100m(真实长度)电源(5V，内阻不计)；待测长度为100m的铜电线，横截面积约1mm2；V1(3V0.5kΩ)；V2(5V3kΩ)；R(阻值范围0～999.9Ω)；定值电阻R0＝1Ω；G．开关、导线假设干。小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径 d，如图甲所示，则 d＝ mm。小组设计的测量电路如图乙所示，则P是 ，N是 试验作出的图象如图丙所示。(填器材名称及对应符号)这捆铜电线的电阻率ρ＝ (结果保存三位有效数字)；你认为电阻率大的可能缘由是 。本试验中铜电线的电阻率测量值比真实值将会 (填“偏大”“不变”或“偏小”)，缘由是 。在“测定金属丝的电阻率”试验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路局部的长度约为50cm。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 cm(该值接近屡次测量的平均值)。约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，2A)、开关、导线假设干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行试验测量，记录数据如下：次数12345678U/V00.100.300.701.001.501.702.30I/A00.020.060.160.220.340.460.52x由以上试验数据可知他们测量R是承受图中的 ”或“丙”)图。x如图丁是测量RxP(2)所选的电路图，补充完成图丁中实物间的连线。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4357次测量数据的坐标点，R

＝ )。x依据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 保存两位有效数字)。其两端可作为接线柱，一小金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动。请完成以下内容。某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如图甲所示，则其直径 d＝ mm。3Ω。(3)试验室供给的试验器材如下：V(0～3V，内阻约20kΩ)定值电阻10Ω定值电阻100Ω蓄电池(12V，内阻不计)开关S一只导线假设干试验小组利用上述器材设计并完成试验。试验中通过转变金属夹位置进展了屡次测量，在试验操作和测量无误的前提下，记录了金属丝接入电路中的长度 和相应的电压表的示数U，并作出1－1关系图线如图乙所示。U l依据题目要求，在虚线框内完成设计的试验电路图，其中定值电阻R应选 (选填“B”或“C”)；金属丝电阻率的表达式ρ＝ (用a、b、c、d、R表示)。现要测量电阻约为20Ω的电阻丝的电阻率，先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的P的位置，从而转变电动势为3.01(～999.9Ω)、开关、导线假设干，可供选择的器材还有：12A(0～100mA，内阻约5Ω)；A(0～0.6A0.2Ω)。(1)试验操作步骤如下：12B．依据所供给的试验器材，设计并连接好如图甲所示的试验电路；C．调整电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；断开开关，转变 ，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复屡次，记录每一次的R和L数据。断开开关。如图乙，用螺旋测微器测量电阻丝直径为d＝ mm；电流表应选择 或“A2”)；用记录的多组R和L的数据，绘出了如图丙所示图线，截距分别为R0和L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝ 给定的字母表示)；电流表存在确定内阻这对该试验的测量结果 响(选填“有”或“无”)。参考答案1.(1)0.200 (2)略 2. (1)1.957

I1R1 相等I2－I1(4)1＋

4ρ kπd2R0 1U πd2UR·L (5) 4b b0 0 03. (1)5.015 4.700 (2)略 (3)电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2πI1r1D24I2－I1L4. (1)0.30 (2)R1 (3)越大 (4)1.4×10－65.(1)略

I2r2

(3)

3a2I2r2I1－I2 4LI1－I26. (1)A (2)5.50 (3)略 (4)7.6Ω·m。7.(1)1.1