高考物理一轮专题 第33讲 实验测定金属的电阻率同时练习使用螺旋测微器.docx

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高考物理一轮专题第33讲实验测定金属的电阻率同时练习使用螺旋测微器

2020年高考物理一轮专题：

第33讲实验：

测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）

姓名:

________班级:

________成绩:

________

一、填空题（共1题；共2分）

1.（2分）（2017高二上·芗城期末）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径读数是________mm．

二、实验探究题（共12题；共80分）

2.（8分）（2017高二上·嘉峪关期末）用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：

A．电压表V：

0～3～15V

B．电流表A：

0～0.6～3A

C．滑动变阻器R1（总阻值20Ω）

D．滑动变阻器R2（总阻值100Ω）

E．开关S和导线若干

（1）

电压表量程选用________；滑动变阻器选用________（填R1或R2）；

（2）

在图中将电压表加入实验电路中；

（3）

在U﹣I图中已画出七组实验数据所对应的坐标点，请根据这些点作出U﹣I________并由图线求出：

E=________V，r=________Ω

3.（3分）（2017高二下·南昌期末）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；

（2）然后将S拨向接点2，调节________，使________，记下此时RN的读数；

（3）多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值．

4.（3分）（2017高二上·黑龙江期中）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米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，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．

（1）从图甲中读出金属丝的直径为________mm．

（2）为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：

A．电压表0～3V，内阻10kΩ 

B．电压表0～15V，内阻50kΩ

C．电流表0～0.6A，内阻0.05Ω

D．电流表0～3A，内阻0.01Ω

E．滑动变阻器，0～10Ω

F．滑动变阻器，0～100Ω

①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乙所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．

错误1________

错误2________．

5.（10分）（2020·银川模拟）一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L，电阻R约为5Ω，这种金属的电阻率为ρ，因管线内径太小无法直接测量，某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d；

（1）用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙为螺旋测微器校零时的示数，用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm，则所测金属管线外径D=________mm．

（2）为测量金属管线的电阻R，取两节干电池（内阻不计）、开关和若干导线及下列器材：

A．电流表0～0.6A，内阻约0.05Ω

B．电流表0～3A，内阻约0.01Ω

C．电压表0～3V，内阻约10kΩ

D．电压表0～15V，内阻约50kΩ

E．滑动变阻器，0～10Ω（额定电流为0.6A）

F．滑动变阻器，0～100Ω（额定电流为0.3A）

为准确测出金属管线阻值，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________（填序号）

（3）如图丙所示，请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整．

（4）根据已知的物理量（长度L、电阻率ρ）和实验中测量的物理量（电压表读数U、电流表读数I、金属管线外径D），则金属管线内径表达式d＝________

6.（3分）（2017高二上·绵阳期中）为了测量一精密金属丝的电阻率：

Ⅰ．先用多用电表粗测金属丝的阻值，当用“×10”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用________档（填“×1”或“×100”），换挡测量前必须进行________调零，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图1所示，然后用螺旋测微器测其直径为________ mm．

Ⅱ．为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，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．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）

C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）

D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）

E．滑动变阻器R1（0～20Ω，0.6A）

F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）

G．输出电压为3V的直流稳压电源

H．开关S，导线若干

为了完成实验，则上述器材中应选用的实验器材有（填仪器前的字母序号）________ G、H．请在虚线框内设计最合理的电路图并在图4中补充完实物连线________．

7.（5分）（2017高三上·黑龙江期末）在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空．

（1）

为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________Ω．

（2）

现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：

A．电源E（电动势为3V，内阻约为1Ω）

B．电流表A1（量程为0∽0.6A，内阻r1约为1Ω）

C．电流表A2（量程为0∽0.6A，内阻r2=5Ω）

D．最大阻值为10Ω的滑动变阻器R0

E．开关S，导线若干

①请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图________．

②先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量．在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若A1的示数为I1，A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R=________．

③该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a．测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a=________mm．用已经测得的物理量R、L、a等可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ=________．

8.（11分）（2017高二上·池州期末）某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，现有电源（电动势6V，内阻不计）、电压表（0～3V，内阻约3kΩ）、开关和导线若干．

其它可供选用的器材如下：

A．电流表（0～250mA，内阻约5Ω）

B．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）

C．滑动变阻器（0～10Ω）

D．滑动变阻器（0～50Ω）

①为减小测量误差并便于操作，在实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（选填器材前的字母）

②图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线．请根据图甲补充完成图乙中实物间的连线________．

③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示．如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W（结果保留两位有效数字）．

④实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化．图丁各示意图中正确反映P﹣U2关系的是________．

9.（5分）一同学欲测定一根圆柱材料的电阻率。

使用的器材有：

游标卡尺、螺旋测微器、多用电表、电流表（0.2A5Ω）、电压表（15V，15KΩ）、滑动变阻器（0~25Ω）、电源（12V，内阻不计）、开关、导线若干。

（1）先用多用电表的欧姆表“×10”挡粗测圆柱材料的阻值，在正确操作情况下，表盘指针如图所示，可读得圆柱材料的阻值Rx=________;Ω。

（2）螺旋测微器测量圆柱材料的直径，如图所示，圆柱的直径是________;mm；游标卡尺测量出圆柱材料长度如图所示，圆柱的长度是________;mm。

（3）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从下图的A、B、C、D四个电路中选择________电路用于测量圆柱材料电阻。

A.

B.

C.

D.

10.（9分）（2018高二上·南宁期末）为测量某一玩具电动机M中导线圈的电阻率，某实验小组的部分实验方案如下：

（1）用螺旋测微器测得导线圈同种规格导线直径d，如图1甲所示，则d＝________mm；

（2）用多用电表测量电动机中导线圈的电阻Rx，选择“×1Ω”欧姆挡，并按正确步骤操作后，指针的位置如图1乙所示（此过程电动机不转动），则Rx＝________Ω。

（3）为提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻Rx：

电流表A1（0～3A、内阻约5Ω）；

电流表A2（0～30mA、内阻约10Ω）；

滑动变阻器R1（1kΩ）；滑动变阻器R2（50Ω）；

定值电阻R0＝60Ω；

电源（4V、内阻约1Ω）及开关等，导线若干。

实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图2所示的电路图，应选择的电流表是________，滑动变阻器是________；（填写器材的英文符号）

②按照实验要求，多用电表已选择“直流电压2.5V”挡作为电压表使用，请依据图2将图3甲实验电路中的仪器连接欠缺的两处补完整________；

③图3乙是该实验小组测得的数值描绘出的图象，其斜率值表示的是________（填选项）。

A.导线圈的电阻    

B.导线圈的电阻与R0阻值之和

C.R0阻值

11.（11分）（2017高二上·绵阳期中）某同学探究电阻丝的电阻与哪些因素有关．有如下器材：

A．电源E（电动势为4V）；

B．电流表A1（量程5mA，内阻约为10Ω）；

C．电流表A2（量程0.6A，内阻约为1Ω）；

D．电压表V1（量程3V，内阻约为1kΩ）；

E．电压表V2（量程15V，内阻约为3kΩ）；

F．滑动变阻器R1（阻值0～2Ω）；

G．滑动变阻器R2（阻值0～20Ω）；

H．开关及导线若干．

他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示．

编号

金属丝直径D/mm

金属丝直径的平方D2/mm2

金属丝长度L/cm

电阻R/Ω

1

0.30

0.09

50.00

7.15

（1）图是测量电阻丝电阻时的备选原理图，则该同学应选择电路________（选填“甲”或“乙”）进行测量．选用的器材代号为________

（2）请写出电阻R与L、D间的关系式R=________（比例系数用ρ表示）．

12.（7分）（2020高三上·西安期末）如图

（1）所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表内阻和一个电池组的电动势及内电阻的实验电路，他们的实验步骤如下：

①断开单刀双掷开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R0的滑动端，使电流表A满偏；

②保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，读出电阻箱R的值为a；

③断开开关S1，将单刀双掷开关S2接N，不断改变和记录电阻箱的值以及分别与R相对应的电流表的值I；和对应的

；

④分别以R和

为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的

进行描点画线，得到如图

（2）所示的坐标图象；

⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k。

根据以上实验操作，回答以下问题：

（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于________（填“左端”、“中间”或“右端”）。

（2）被测电流表的内阻为________，测得值与电流表内阻的真实值相比较________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

（3）被测电池组的电动势E=________，内电阻r=________（用实验过程中测得的物理量的字母进行表示，电流表内阻不可忽略）。

13.（5分）（2017·重庆模拟）某同学用图甲所示电路测量一段金属丝的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为100Ω，备选器材如下：

A．量程为5mA、内阻r1=50Ω的电流表

B．量程为0.6A、内阻r2=0.2Ω的电流表

C．量程为6V、内阻r3约为15kΩ的电压表

D．最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器

E．定值电阻R1=5Ω

F．定值电阻R2=500Ω

G．电动势E=6V、内阻很小的直流电源

H．开关一个、导线若干

I．螺旋测微器、刻度尺

（1）该同学用螺旋测尾气测待测金属丝的直径如图乙所示，则螺旋测微器的示数D=________mm；

（2）为了能尽可能精确地测量该金属丝的电阻，电流表应选用________（填“A”或“B”），定值电阻应选用________（填“E”或“F”）；

（3）电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式Rx=________；若用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，则其电阻率的表达式为ρ=________（表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）

参考答案

一、填空题（共1题；共2分）

1-1、

二、实验探究题（共12题；共80分）

2-1、

2-2、

2-3、

3-1、

3-2、

3-3、

4-1、

4-2、

5-1、

5-2、

5-3、

5-4、

6-1、

7-1、

7-2、

8-1、

9-1、

9-2、

9-3、

10-1、

10-2、

10-3、

11-1、

11-2、

12-1、

12-2、

12-3、

13-1、

13-2、

13-3、