高三物理复习实验八测金属的电阻率

1/49基础自主梳理2/49基础自主梳理3/49基础自主梳理4/49基础自主梳理5/49基础自主梳理6/49基础自主梳理7/49精典考题例析8/49精典考题例析9/49精典考题例析10/49精典考题例析11/49精典考题例析12/49精典考题例析13/49精典考题例析14/49精典考题例析1.(·海淀区期中质检)在“测定金属电阻率”试验中，所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某一次测量结果如图甲所表示，其读数应为

mm.(该值靠近屡次测量平均值)15/49精典考题例析(2)用伏安法测金属丝电阻Rx.试验所用器材为：电池组(电动势3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，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，进行试验测量，统计数据以下：16/49精典考题例析由以上试验数据可知，他们测量Rx是采取图乙中

图.(选填“A”或“B”)(3)图丙是测量Rx试验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片P置于变阻器一端.请依据(2)所选电路图，补充完成图丙中实物问连线，并使闭合开关瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏.17/49(4)这个小组同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图丁所表示，图中已标出了与测量数据对应4个坐标点.请在图丁中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U-I图线.由图线得到金属丝阻值Rx=

Ω.(保留2位有效数字)18/49(5)依据以上数据能够估算出金属丝电阻率约为

.(填选项前符号)A.1×10-2Ω·mB.1×10-3Ω·mC.1×10-6Ω·mD.1×10-8Ω·m19/49(6)(多项选择)任何试验测量都存在误差.本试验所用测量仪器均已校准，以下关于误差说法中正确选项是

.A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，因为读数引发误差属于系统误差B.因为电流表和电压表内阻引发误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表内阻计算在内，能够消除由测量仪表引发系统误差D.用U-I图象处理数据求金属丝电阻能够减小偶然误差20/49解析：(1)主尺半刻度线未露出，读数为0mm，螺旋尺读数为39.8×0.01mm=0.398mm，所以此螺旋测微器读数为(0+0.398)mm=0.398mm.(2)由图表数据可知，待测电阻阻值约为5Ω，若电路采取限流接法，回路最小电流I=ERx+R滑+r，代入数值约为0.11A，不可能到达0.020A，所以应该是分压接法.(3)实物连图时要注意：开关闭合前，滑动变阻器应处于零阻值处，以使待测电阻分压最小，应确保开关能控制整个电路通断；电流从电压表和电流表正极流入．21/49(4)在坐标系中描出2、4、6次测量数据对应点，然后连线．因为第6个数据描点偏差太大，舍弃不用；图线斜率即为Rx阻值，由图象可知，Rx=4.4Ω．22/49(5)由电阻定律知R=ρlS，则ρ＝Sl·R=πd22lR≈1.0×10-6Ω·m，C项正确.(6)因为读数而引发误差是偶然误差，因为电压表与电流表内阻而引发误差是系统误差，A、B两项错误；若将电流表和电压表内阻计算在内，则消除了电表内阻对试验影响，即消除了由测量仪表引发系统误差，C项正确；用UI图象处理数据，表达了屡次测量求平均值思想，而且剔除了个别偶然误差比较大点，如图线中第6个点，D项正确.答案：(1)0.398(0.395~0.399均正确)(2)A(3)看法析(4)看法析4.4(4.3～4.7均正确)(5)C(6)CD23/49精典考题例析例2(·重庆卷)同学们测量某电阻丝电阻Rx，所用电流表内阻与Rx相当，电压表可视为理想电压表.①若使用图1所表示电路图进行试验，要使得Rx测量值更靠近真实值，电压表a端应连接到电路

点(填“b”或“c”).②测得电阻丝U-I图如图2所表示，则Rx为

Ω(保留两位有效数字).24/49精典考题例析③试验中，随电压深入增加电阻丝逐步进入炽热状态.某同学发觉对炽热电阻丝吹气,其阻值会改变.他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端电压为10V条件下，得到电阻丝电阻Rx随风速v(用风速计测)改变关系如图3所表示.由图可知当风速增加时，Rx会

(填“增大”或“减小”).在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V，需要将滑动变阻器RW滑片向

端调整(填“M”或“N”).25/49精典考题例析④为了经过电压表示数来显示风速，同学们设计了如图4所表示电路.其中R为两只阻值相同电阻，Rx为两根相同电阻丝,一根置于气流中，另一根不受气流影响，为待接入理想电压表.假如要求在测量中，风速从零开始增加，电压表示数也从零开始增加，则电压表“+”端和“-”端应分别连接到电路中点和点(在“a”“b”“c”“d”中选填).26/49精典考题例析解析：①因为电压表可视为理想电压表，而电流表内阻与待测电阻阻值相当，分压比较显著，所以选择电流表外接电路，即电压表a端应连接到电路c点；②从U-I图像中计算出电阻值Rx=UI=4.1Ω；③从图4中可看出Rx随风速增加而减小，若滑片位置不动，当风速增加时，电阻Rx减小，回路中总电阻变小，干路电流变大，则滑动变阻器上半部分电阻分得电压变大，Rx两端变小，要使电压为10V不变，则滑动片应向上即M端移动；④当无风时，两电阻丝电阻Rx相等，从电路中能够看出此时Rx与R分得电压相等，即bd两点间电压为零，本试验又要求电压表示数从零开始增加，所以电压表应接在b、d之间，当有风时，下方电阻丝电阻减小，上方电阻Rx比上方电阻R分得电压较大，此时b点电势高于d点电势，所以电压表“+”端接电势高b点，故“+”端接b点，“-”端接d点.答案：①c②4.1(4.0~4.2)③减小M④bd27/49精典考题例析28/49精典考题例析29/49精典考题例析30/49速效提升训练1.(·全国新课标Ⅰ卷)图(a)为某同学改装和校准毫安表电路图，其中虚线框内是毫安表改装电路.(1)已知毫安表表头内阻为100Ω，满偏电流为1mA；R1和R2为阻值固定电阻.若使用a和b两个接线柱，电表量程为3mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA.由题给条件和数据，能够求出R1=

Ω，R2＝

Ω.31/49(2)现用一量程为3mA，内阻为150Ω标准电流表对改装电表3mA挡进行校准，校按时需选取刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA.电池电动势为1.5V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300Ω和1000Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750Ω和3000Ω.则R0应选取阻值为

Ω电阻，R应选取最大阻值为

Ω滑动变阻器.(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)电路能够判断出损坏电阻.图(b)中R′为保护电阻，虚线框内未画出电路即为图(a)虚线框内电路.则图中d点应和接线柱

(填“b”或“c”)相连.判断依据是

。32/49解析：(1)电流表改装，并联电阻分流，由题可得使用a、b接线柱时I0R0=I1(R1+R2)，其中I0=1mA，R0=100Ω，I1=2mA，同理接a、c接线柱时有I0R0+I0R2=I2R1，I2=9mA，解得R1=15Ω，R2=35Ω；(2)校按时要选取适中阻值电阻，阻值过大(1000Ω)电路中电流不可能到达3mA，滑动变阻器选取则要能够起到保护电路作用同时能够控制电路中电流改变在要求范围内，若选取750Ω滑动变阻器，电路中电流达不到0.5mA.答案：(1)1535(2)3003000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏电阻是R1；若电表指针不动，则损坏电阻是R233/49速效提升训练2.(·山东卷)试验室购置了一捆标称长度为100m铜导线，某同学想经过试验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜电阻率为1.7×10-8Ω·m，再利用图甲所表示电路测出铜导线电阻Rx，从而确定导线实际长度.34/49可供使用器材有：电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω；电压表：量程3V，内阻约9kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5Ω；滑动变阻器R2：最大阻值加20Ω；定值电阻：R0=3Ω；电源：电动势6V，内阻可不计；开关、导线若干.回答以下问题：(1)试验中滑动变阻器应选

(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至

端(填“a”或“b”).(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请依据图甲电路完成剩下部分连接.35/49(3)调整滑动变阻器，当电流表读数为0.50A时，电压表示数如图乙所表示，读数为

V.(4)导线实际长度为

m(保留2位有效数字).36/49解析：由Rx=ρl可估算铜导线电阻Rx约为1.7Ω，(Rx+R0)约为4.7Ω．若选取R1=5Ω滑动变阻器，电流表和电压表调整范围较小且面临“烧坏”危险，故应选取R2＝20Ω滑动变阻器，滑动变阻器采取限流式接法，闭合开关前应将触头移至接入阻值最大a端．(2)如图所表示.(3)电压表读数需估读一位，数值为2.30V．(4)由欧姆定律可知，(Rx+R0)=UI=2.300.50Ω=4.6Ω，所以Rx=1.6Ω．再依据Rx=ρlS可解得l=94m.答案：(1)R2，a(2)图看法析(3)2.30(2.29、2.31均正确)(4)94(93、95均正确)37/49速效提升训练38/49速效提升训练39/49速效提升训练40/49速效提升训练41/49速效提升训练42/49速效提升训练43/49速效提升训练44/49速效提升训练45/49速效提升训练46/49速效提升训练6.某同学测量一个圆柱体电阻率，需要测量圆柱体尺寸和电阻.(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体长度和直径，某次测量示数如图甲和图乙所表示，长度为

cm，直径为

mm.(2)按图丙连接电路后，试验操作以下：(a)将滑动变阻器R1阻值置于最

(填“大”或“小”)处；将S2拨向接点1，闭合S1，调整R1，使电流表示数为I0；(b)将电阻箱R2阻值调至最

(填“大”或“小”)，将S2拨向接点2；保持R1不变，调整R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；(3)由此可知，圆柱体电阻为

Ω.47/49速效提升训练解析：(1)游标卡尺精度为0.1mm，所以l=50mm+1×0.1mm=5.01cm，螺旋测微器读数为5.000mm+0.315mm=5.315mm.(2)(a)为了保护电流表，在