2024高中物理第二章电路第八节实验：测定金属电阻丝的电阻率达标检测含解析粤教版选修3-1

PAGE4-第八节试验：测定金属电阻丝的电阻率1．在“测定金属的电阻率”的试验中，由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知，对试验结果的精确性影响最大的是()A．金属丝直径d的测量 B．电压U的测量C．电流I的测量 D．金属丝长度l的测量解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径的平方．答案：A2．(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图所示，则测量结果应当读作________mm.(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为________mm.答案：(1)10.40(2)2.7203．(1)在测定一根粗细匀称合金丝电阻率的试验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图甲所示的试验电路图，依据该电路图完成图乙中的实物电路连接．解析：(1)依据螺旋测微器的读数原则得，校零时的读数为0.007mm，合金丝的直径为0.645mm－0.007mm＝0.638mm(在0.636～0.640mm都算正确)．(2)连线如图所示．答案：(1)0.0070.638(在0.636mm～0.640mm都算正确)(2)见解析4．如图甲所示的金属工件，截面外方内圆，外边长约为1cm、内径约为0.5cm、长度约为40cm.(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示，其读数a＝________cm.(2)应选用________________________来测量工件内径d，选用________________________来测量工件长度L(选填“毫米刻度尺”“游标卡尺”或“螺旋测微器”)．(3)为了测出该金属的电阻率，该同学设计了如图丙所示的电路，请按设计的电路完成实物图丁的连线．(4)试验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，写出该金属电阻率的表达式ρ＝______________(用a、d、L、U、I等字母表示)．答案：(1)1.02(2)游标卡尺毫米刻度尺(3)图略(4)eq\f(（4a2－πd2）U,4IL)5．为了测量某新型导体材料的电阻率，试验室打算了以下器材：a．长度为L的粗细匀称的新型导体材料(电阻Rx范围为1000～2000Ω)；b．螺旋测微器；c．电阻箱(阻值R范围为0～9999.9Ω)；d．电压表V(量程为3V，内阻RV＝3kΩ)；e．电源(电动势E为3V，内阻r很大)；f．开关S一个、导线若干．(1)＝________mm.(2)该试验的实物连线图如图乙所示，请在虚线框中画出电路图．(3)调整电阻箱得到多组电压表读数U和电阻箱阻值R的数据，其中有两组为(1V，1800Ω)、(2V，300Ω)，则可求得该导体材料的电阻Rx＝__________________Ω.(4)该导体材料的电阻率的表达式为______________(用Rx、D、L和常数表示)．(5)＝1600Ω，保持导体温度不变，渐渐变更上述导体接入电路的长度x，并且让电压表的示数保持不变，下列图像正确反映了导体消耗的功率P随x变更规律的是________．解析：(1)×0.01mm＝2.250mm.(3)由闭合电路欧姆定律可得E＝U＋eq\f(U,\f(RxRV,Rx＋RV))(R＋r)，代入U、R、E、RV的值并解方程组，可得Rx＝1500Ω.(4)该导体材料的电阻率的表达式为ρ＝Rxeq\f(S,L)＝eq\f(πRxD2,4L).(5)流过导体的电流I＝eq\f(U,R2＋Rx)，导体消耗的功率P＝I2Rx＝eq\f(U2Rx,（R2＋Rx）2)＝eq\f(U2,\f(Req\o\al(2,2),Rx)＋Rx＋2R2)，当eq\f(Req\o\al(2,2),Rx)＝Rx时，功率P有