11-3-2-实验：金属丝电阻率的测量(课中练习)

.3.2实验：金属丝电阻率的测量课中练一、实验原理及操作【课堂引入】实验原理及操作【例题】1.在“探究电阻与导体长度、横截面积的关系”的实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，金属丝的匝数为39，用刻度尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系．（1）从图中得出金属丝的直径为________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0～3V，内阻约10kΩB．电压表0～15V，内阻约50kΩC．电流表0～0.6A，内阻约0.05ΩD．电流表0～3A，内阻约0.01ΩE．滑动变阻器，0～10ΩF．滑动变阻器，0～100Ω①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）②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误。错误a：_______；错误b：________。2.某同学为了测定某个圆柱形金属导体的电阻率，步骤如下：（1）使用螺旋测微器测得直径为______（读数如图所示）；测得长度为．（2）测量电阻的步骤如下，按照如图所示的电路进行实验．①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接______；②实验操作时，先将滑动变阻器的滑动头移到______（选填“左”或“右”）端，再接通开关；保持断开，闭合，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流______．（如图所示，电流表量程为）③断开，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱阻值在左右，再闭合，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为______时，的读数即为电阻的阻值．（3）则该金属导体的电阻率为______．（用题中所给字母、、表示）二、实验数据处理【课堂引入】实验数据处理【例题】3.在“金属丝电阻率的测量”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50cm。(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(电压3V)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干；某小组同学利用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这个小组的同学在坐标纸上建立U－I坐标系，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U－I图线______。，由图线得到金属丝的阻值Rx＝______Ω(保留两位有效数字)；(3)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为______。A．1×10－2Ω·mB．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·mD．1×10－8Ω·m【课堂练习】4.用伏安法测量电阻R的阻值，进而求出电阻率ρ，某实验小组测出了6组电压、电流值，并在U－I图像中进行描点，如图所示。（1）根据图像中描点情况，写出分析数据求解R值的步骤：____________________。（2）求出的电阻值R＝________。（保留3位有效数字）（3）待测电阻是由均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图甲、乙所示。由图可知其长度为________cm，直径为________cm。（4）由以上数据可求出ρ＝________。（保留1位有效数字）

5.在“金属丝电阻率的测量”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表V1（量程0～3V，内阻约为15kΩ）；B．电压表V2（量程0～15V，内阻约为75kΩ）；C．电流表A1（量程0～3A，内阻约为0.2Ω）；D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）；E．滑动变阻器R1（0～10Ω，0.6A）；F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）；G．电池组E（3V）；H．开关S，导线若干。(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有___________（填器材前面的序号）。(2)为减小实验误差，本实验采用电路图如图所示。请把如图中的实物图用线连接起来__________。(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为___________mm，电阻值为___________Ω。

参考答案1【答案】（1）0.646（0.644～0.649均可）（2）A；.C；.E；.导线连接在滑动变阻器的滑片上错误；采用了电流表内接法【详解】（1）从题图可读出紧密绕制的金属丝的宽度为2.52cm，故直径为（2）①因为两节干电池的电动势约为3V，电压表选A；因为金属丝的电阻大约为5Ω，如果把3V的电动势全加在金属丝上，电流最大为0.6A，故电流表选C；此题中金属丝的电阻大约为5Ω，为了减小实验误差，滑动变阻器选E；②由题中数据计算可得出因而应采用电流表外接法，而图中为内接法，故错误；滑动变阻器连接时导线不能接在滑片上，故错误。2.【答案】（1）10.295（均正确）（2）.实物题连线见解析；左；0.48；（3）【详解】（1）螺旋测微器：不动刻度为，可动刻度为，则读数为（均正确）．（2）①运用恒流替代法，用电阻箱等效替代金属导体的电阻，使两次电流表的示数相同，所以画出电路图如图所示；②为保证电路安全应将滑动变阻器调到分压为零的位置，故实验操作时，先将滑动变阻器的滑动头移到左端；如图（c）所示，电流表量程为，故其读数为；③运用了恒流替代法，用电阻箱等效替代金属导体的电阻，使两次电流表的示数相同，均为．（3）根据电阻定律：，横截面积：，联立可得：3.【答案】（1）0.398（2）.U-I图见解析；.4.4（3）.C【详解】(1)螺旋测微器的读数为0mm＋39.8×0.01mm＝0.398mm(2)图线应过原点，选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，明显偏离的点应舍去，如图所示图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值(3)根据可得金属丝的电阻率故C正确，ABD错误。4.【答案】（1）见解析（2）.229Ω（217~237Ω均正确）（3）0.800；0.190（4）8×10－2Ω·m【详解】（1）①作U－I图线，图线应为过原点的直线，使直线过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，偏离直线较远的点（左起第2个点）应舍弃；②求该直线的斜率k，则（2）在图像中的直线上取两点，求出（3）游标卡尺不需要估读，题图甲读数题图乙读数（4）由得5.【答案】（1）ADEGH（2）实物图连线见解析；（3）0.636（0.634～0.638）；2.4【详解】(1)由于电源电动势为3V，所以电压表应选A；被测电阻约为5Ω，电路中的最大电流约为I=0.