2019-2020年高中物理 第2章 第11节 实验 测定金属的电阻率练习 新人教版选修3-1.doc

2019-2020年高中物理 第2章 第11节 实验 测定金属的电阻率练习 新人教版选修3-1运用R和R的实验原理测定金属丝的电阻率， 用米尺测量金属丝的长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，用电压表测金属丝两端的电压(U)，用电流表测金属丝中的电流(I)，得出计算金属丝电阻率的公式Rx.基础巩固1在“测定金属丝电阻率”的实验中，由可知，对实验结果的准确性影响最大的是(A)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2(多选)在做“测定金属的电阻率”的实验时，下列操作中正确的是(BD)A用刻度尺量出金属丝长度三次，算出平均值，然后将电线接入测量电路中B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出它们的平均值C用伏安法测电阻时，多次测量对应的I、U值，算出其平均值，再代入公式R，算出电阻D合上开关后立即读出两表的示数，后即断开电路，不能让金属丝通电时间过长3在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量电阻将实验电路图画在方框中为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要用哪些仪器？用这些仪器测量哪些量？答： _.计算电阻率的公式是 _.答案：用螺旋测微器测量金属丝的直径d用米尺测金属丝的长度l，式中U是电压表测得的电压值，I是电流表测得的电流值4某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，完成下列部分步骤：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度，如图甲所示，由图可知其长度为_mm. (2)用螺旋测微器测量其直径，如图乙所示，由图可知其直径为_mm.(3)用多用电表的电阻“10”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为 _.(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；电流表A1(量程04 mA，内阻约50 )；电流表A2(量程010 mA，内阻约30 )；电压表V1(量程03 V，内阻约10 k)；电压表V2(量程015 V，内阻约25 k)；直流电源E(电动势4 V，内阻不计)；滑动变阻器R1(阻值范围015 ，允许通过的最大电流2.0 A)；滑动变阻器R2(阻值范围02 k，允许通过的最大电流0.5 A)；开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号答案：(1)50.15(2)4.700(3)220(4)如图所示5用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率.给定电压表(内阻约为50 k)，电流表(内阻约为40 )，滑动变阻器、电源、电键、待测电阻(约为250 )及导线若干(1)画出测量电阻R的电路图(2)图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：_、求出的电阻R_(保留3位有效数字) (3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图2、图3所示由图可知其长度为_，直径为_ (4)由以上数据可求出_(保留3位有效数字)答案：(1)答案如图1或图2(2)作UI直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧求该直线的斜率K，则R K229 (221237 均为正确)(3)0.800 cm 0.194 cm(4)8.46102 m6某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l0.720 m，已知金属丝直径为0.60 mm，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 )，然后计算出该金属材料的电阻率在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A直流电源(输出电压为3 V)B电流表A(量程00.6 A，内阻约0.125 )C电压表V(量程03 V，内阻3 k)D滑动变阻器(最大阻值20 )E开关、导线等(1)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图(2)若根据伏安法测出金属丝的阻值为Rx4.0 ，则这种金属材料的电阻率为_m(保留两位有效数字)解析：(2)由R得，将Rx4.0 、l0.720 m、d0.600 mm0.600103 m代入得1.6106 m.答案：(1)如图所示(2)1.6106能力提升7在“测定金属导线的电阻率”的实验中，待测导线的电阻Rx约为5 ，额定电流约为0.6 A实验室备有下列实验器材：A电压表V1(量程3 V，内阻rV115 k)B电压表V2(量程15 V，内阻rV275 k)C电流表A1(量程0.6 A，内阻rA11 )D电流表A2(量程3 A，内阻rA20.2 )E滑动变阻器R1(010 ，2.0 A)F滑动变阻器R2(0200 ，0.1 A)G电池E(电动势为9 V，内阻约为0.2 )H开关、导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有_(2)为减小实验误差，应选下列两个图中_图为该实验的电路原理图解析：(1)由于待测电阻的额定电流及额定电压较小，故要选择量程小的电压表和电流表；而实验电流要接近0.6 A，高电阻的滑动变阻器耐流小，故要选择低电阻的滑动变阻器故仪器应选择A、C、E、G、H.(2)由于待测电阻为小电阻，故测量电路采用电流表外接法；由于电源电动势为9 V，若控制电路采用限流式接法，当把滑动变阻器的阻值调至最大时，电路的电流I0.56 A，而电路电流需限制在0.6 A以内，这样电流表示数的可变范围仅为0.56 A0.6 A，实验误差较大，故控制电路不能采用限流式接法，要采用分压式接法故应选乙图答案：(1)A、C、E、G、H(2)乙8在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 ，实验室备有下列实验器材：A电压表V1(量程03 V，内阻约为15 k)B电压表V2(量程015 V，内阻约为75 k)C电流表A1(量程03 A，内阻约为0.2 )D电流表A2(量程00.6 A，内阻约为1 )E变阻器 R1(0100 ，0.6 A)F变阻器R2(02 000 ，0.1 A)G电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 )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(填代号)_(2)为减小实验误差，应选用图中_(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把下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的长度为60.00 cm，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_.解析：掌握本实验的原理和方法(1)由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A.被测电阻阻值约为5 ，电路中的最大电流约为I A0.6 A，电流表应选D.根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E.还要选用电池和开关，导线若干故应选用的实验器材有ADEGH.(2)由于，应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如下图所示 (3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A，被测电阻的阻值为Rx 2.4 .答案：(1)ADEGH(2)乙见解析图所示(3)0.6352.4