11-3-实验：导体电阻率的测量(2019人教版必修第三册)(原卷版)

11.3实验:导体电阻率的测量课后培优练课后培优练级练培优第一阶——基础过关练1．小明同学在某次使用20分度的游标卡尺时看错了分度，读出来的错误读数为，则该尺的主尺刻线上有一条与游标尺某刻线是对齐的，这条刻线的读数为（）A． B． C． D．2．在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法中正确的是（）A．用伏安法测金属丝的电阻时，可采用电流表内接法B．实验中应调节滑动变阻器，取得多组U和I的值，然后求出电阻平均值C．应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值D．实验中电流强度大小可不加要求3．（多选）如图所示为滑动变阻器示意图，下列说法中正确的是（）A．a和b串联接入电路中，P向右移动时电阻增大B．b和d串联接入电路中，P向右移动时电阻减小C．b和c串联接入电路中，P向右移动时电阻增大D．a和c串联接入电路中，P向右移动时电阻增大4．（1）图甲中游标卡尺的读数为___________mm；（2）图乙中螺旋测微器的读数为___________mm；5．某实验小组测量某圆柱复合材料的电阻率。（1）该实验小组分别用20分度的游标卡尺、螺旋测微器测量其长度和直径，某次测量结果如图甲、乙所示。该圆柱复合材料的长度___________cm，直径___________mm；（2）该实验小组用如图丙所示实验电路测量其电阻值。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于___________端（填“a”或“b”）；（3）某次实验时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，若用表示该圆柱复合材料的电阻的测量值，则该测量值比真实值偏___________（填“大”或“小”）。导致此误差的原因是___________；（4）用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱复合材料电阻率的表达式为___________。6．（1）如图甲、乙、丙所示的三把游标卡尺，它们的游标尺自左向右分别为10分度、20分度、50分度，它们的读数依次为________mm、________mm、________mm。（2）某同学用如图丁所示的螺旋测微器测量小球的直径时，他应先转动________使F靠近小球，再转动________使F夹住小球，直至听到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数（填仪器部件字母符号）。正确操作后，螺旋测微器的示数如图戊所示，则小球的直径是______mm。7．小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率ρ。待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表（内阻几千欧）、电流表（内阻几欧）、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干。（1）用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图甲和图乙所示。由图可知其长度L=___________cm，直径D=___________mm；（2）该同学计划用U-I图像法求出金属丝电阻的阻值，实验获取数据时要求电压从0开始变化。请将图丙所示实物电路图中所缺部分导线补全___________；（3）图丁是实验中根据测得的6组电流I、电压U的值描的点，由图求出的电阻R=___________Ω（保留3位有效数字）；（4）待测金属丝的电阻率的表达式为ρ=___________（用字母R、D、L表示）。8．在“测定金属丝的电阻率”实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径D，示数如图甲所示，D=___________mm。（2）某小组利用电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）等器材测金属丝电阻，要求电压和电流均从0开始测量，得到多组电流、电压数据，求出金属丝的电阻Rx=50Ω。他们采用的是图乙中的___________电路图，Rx的真实值___________（填“大于”“小于”或“等于”）50Ω。9．（1）小余同学在拆卸玩具时，发现一根很特别的金属丝，准备测量一下它的电阻率，首先他利用螺旋测微器测量金属丝的直径d，某次测量时，螺旋测微器的示数如图1所示，则该金属丝直径的测量值d=_______mm。

（2）为了测出比较准确的电阻率，他利用现有器材设计了如图2所示的电路，比较准确的测量了金属丝的电阻Rx。实验中除开关、若干导线之外还能利用器材：A．待测合金丝Rx（接入电路部分的阻值约4Ω）B．电源（电动势4V，内阻不计）C．电流表（0~0.6A，内阻为1Ω）D．灵敏电流计G（满偏电流Ig为200µA，内阻rg为500Ω）E．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流2A）F．滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流1A）G．电阻箱R0（0~99999.9Ω）为了调节方便，实验中滑动变阻器应选___________。（填仪器前面的字母代号）（3）该同学按照图2的电路连接实物图，请将剩下的实物图补充完整____。（4）若该同学想将电流计改装成0~3V的电压表，则将电阻箱接入电路的阻值调为R0=______Ω，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计G的示数IG和电流表A的示数IA的关系图线如图3所示。由此可知，金属丝接入电路的电阻测量值Rx=_______Ω（保留两位有效数字）。培优第二阶——拓展培优练10．某同学根据图甲的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变电阻丝接入电路的长度l、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I达到某一相同值时记录电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，如图乙所示。（1）滑动变阻器应选_______（选填“”或“”）。（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该移动到________端（选填“a”或“b”）。（3）在某次测量时，量程为的电压表的指针位置如图所示，则读数_______V。（4）已知电阻丝的横截面积为，则电阻丝的电阻率为_________（结果保留2位有效数字）。（5）本实验中电流表的内阻为_________（结果保留2位有效数字）。11．在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：A．电池组（、内阻约）

B．电流表（，内阻约）C．电流表（，内阻约）

D．电压表（，内阻约）E．电压表（，内阻约）

F．滑动变阻器（，允许最大电流）G．滑动变阻器（，允许最大电流）

H.开关、导线（1）上述器材中应选用的是___________。（只填写字母代号）（2）图甲是未完成的实物连线图，图中为待测导体右端接线柱，为电流表正极接线柱，为滑动变阻器左上端接线柱，为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接___________（填“”或“”）。导线②应连接___________（填“”或“”）；此时最终电阻的测量值___________（填“偏大”或“偏小”）。（3）该同学根据测量数据得到的伏安特性曲线如图乙所示，图中段向上弯曲的主要原因是___________。（4）某次用螺旋测微器测金属丝直径为，用游标卡尺测金属丝的长度为，电压表和电流表的示数分别为、，写出该金属丝的电阻率的表达式___________（用、、、表示）。12．某实验小组为了测定自来水的电阻率，把粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水，玻璃管两端用橡皮塞住管口，用铁钉引出进行测量，进行如下实验：（1）在注水前，用游标卡尺测玻璃管内径如图所示，则该玻璃管的内径为_______mm；（2）用多用电表欧姆挡的“”倍率，对玻璃管中水的电阻进行测量，结果如图所示。（3）为了较精确测量水柱的阻值，实验小组采用图所示的实验电路进行实验。①请在答题纸中根据该实物图完成对应的电路图_______。②在闭合开关之前，应把滑动变阻器的滑片P置于最_______端（填“左”或“右”）。③实验时电流表采用的量程为，内阻约为的微安表：电压表选用0~3V档，内阻约为，闭合开关后调节活动变阻器的滑动片，发现电压表的偏转角度很小，测得的数据如下：0.080.200.300.400.500.552578117145185195④实验小组根据测得数据画出自来水柱的I-U图象，得到电阻值为，与多用电表测量值相差极大。试分析出现这种情况的主要原因：___________。13．某同学用如图甲所示的电路测量一未知电阻的阻值，有以下器材可供选择。待测电阻Rx（阻值约为10Ω）；电压表V1（量程为6V，内阻约为2kΩ）；电压表V2（量程为15V，内阻约为10kΩ）；电流表A1（量程为0.6A，内阻约为0.2Ω）；电流表A2（量程为3A，内阻约为0.02Ω）；单刀双掷开关；滑动变阻器R（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2A）；电源E（电动势为12V，内阻忽略不计）；单刀单掷开关；导线若干。（1）为了较准确地测出待测电阻的阻值，电压表应选择___________，电流表应选择___________。（2）如图乙所示为电路对应的实物图，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。()（3）进行测量时，单刀双掷开关应掷于___________（填“a”或“b”）处，该电阻的测量值_________（填“>”“=”或“<”）真实值。14．实验小组要测定金属丝的电阻率，实验室提供的实验器材如下A．待测金属丝R（电阻约8Ω）

B．电流表A（0.6A，内阻约0.6Ω）C．电压表V（3V，内阻约3kΩ）

D．滑动变阻器R1（0~5Ω，2A）E.电源E（6V）F.开关，导线若干（1）一同学用螺旋测微器测出金属丝的直径为0.393mm，若用20分度游标卡尺测量，则读数应为________mm；（2）某同学设计了甲、乙两个实验电路，为能在实验中获得尽可能大的电压调节范围，并能较准确地测出金属丝的阻值，实验电路应选用电路________；（3）请用笔画线代替导线，在图丙中将实物电路图连接完整________；（4）测得金属丝的直径为d，改变金属夹P的位置，测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I，作出-L图像如图丁所示.测得图线斜率为k，则该金属丝的电阻率ρ为________（用符号d、k表示）；（5）关于电阻率的测量，下列说法中正确的有________；A．闭合开关S前，应调节滑动变阻器R1的滑片使电阻丝的电压最小B．实验中，滑动变阻器R1的滑片位置确定后不可移动C．待测金属丝R长时间通电，会导致电阻率测量结果偏小D．该实验方案中电流表A的内阻对电阻率测量结果没有影响15．电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。（1）用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径___________mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为___________mm。（2）用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下：A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）C．滑动变阻器（阻值范围，2.0A）D．直流电源（电动势为3V）E．开关

F．导线若干则该实验电路应选择下列电路中的___________。A．B．

C．D．（3）该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻___________真实值（填“大于”“小于”或“等于”），该误差的来源是___________，这种误差属于___________误差。（4）实验测出圆柱体的电阻为，圆柱体横截面的直径为，长度为，则圆柱体电阻率为___________。（用、、表示，单位均已为国际单位）16．某实验小组成员要测量某一定值电阻的阻值。（1）小王同学设计了如图甲所示的电路。图中R为电阻箱，为滑动变阻器。电流表（量程0~25mA，内阻）。闭合电键前，将图中的滑动变阻器滑片移到最______（填“左”或“右”）端，同时将电阻箱的阻值调为较大，闭合电键，再闭合电键，移动滑动变阻器的滑片、使电流表的指针偏转较大角度，记录此时电流表的示数I，及电阻箱的示数，保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开电键，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，记录这时电阻箱接入电路的电阻，则被测电阻______。（2）小李同学设计了如图乙所示的电路。实验前，将滑动变阻器的滑片移到合适的位置，闭合电键，多次调节滑动变阻器和电阻箱，每次使电压表有同一个较大读数U，记下每次调节后电阻箱的读数R和对应电流表的读数I。以电阻箱电阻的读数R为横坐标，以电流表读数I的倒数为纵坐标建立坐标系，描点作图，获得图线的纵轴截距为b，如图丙所示，可知被测电阻______（用题中所给的物理量符号表示），若从系统误差的角度分析用该方法测得的电阻与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。17．一根中空的细长均匀导电样品，如图a所示，环状阴影部分为导电材料的截面，电阻约为100Ω，这种材料的电阻率为，因该样品的内径太小，无法直接测量，现提供以下实验器材：导电材料样品Rx；毫米刻度尺；螺旋测微器；电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程50mA，内阻约20Ω）；滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）；直流电