高考物理一轮复习实验测定金属的电阻率课时知能训练解析.doc

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实验七测定金属的电阻率

1．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝可知，对实验结果的准确性影响最大的是（　　）

A．导线直径d的测量　　　 B．电压U的测量

C．电流I的测量 D．导线长度的测量

【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，A正确．

【答案】　A

2．分别用图7－3－8所示的（a）、（b）两种电路测量同一未知电阻的阻值．图（a）中两表的示数分别为3V、4mA，图（b）中两表的示数分别为4V、3.9mA，则待测电阻Rx的真实值为（　　）

图7－3－8

A．略小于1kΩ B．略小于750Ω

C．略大于1kΩ D．略大于750Ω

【解析】　先判断采用的测量方法，由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大，说明测量的是小电阻，这样电流表的分压较大，应该采用图（a）进行测量比较准确．图（a）中测量值为R测＝＝750Ω，较真实值偏小．故D项正确．

【答案】　D

图7－3－9

3．某小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中，根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线，如图7－3－9甲、乙所示，根据你对实验的理解，你认为________同学的图线正确，根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为____Ω.（保留两位有效数字）

【解析】　当金属丝两端电压为零时，通过的电流也为零，因此图线必过原点，故甲同学的图线正确；在甲同学画的图线上距原点较远的地方取一个点，其坐标值为（0.4A，1.52V），故金属丝电阻为：

R＝＝Ω＝3.8Ω.

【答案】　甲　3.8（3.7～3.9均可）

4．某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：

A．电流表（量程100μA，内阻约2kΩ）；

B．电流表（量程500μA，内阻约300Ω）；

C．电压表（量程15V，内阻约100kΩ）；

D．电压表（量程50V，内阻约500kΩ）；

E．直流电源（20V，允许最大电流1A）；

F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；

G．电键和导线若干．

电流表应选________，电压表应选________．（填字母代号）

该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：

①____________________________________________________________；

②____________________________________________________________.

图7－3－10

【解析】　最大电流Im＝＝A＝800μA，故电流表应选B.电源电动势20V，电压表D的量程为50V，测量误差过大，故应选C.

①R0＝＝kΩ＝kΩ

②由于滑动变阻器最大阻值比被测电阻小很多，为了便于调节和为了保证电表的安全，滑动变阻器应采用分压式接法．

【答案】　B　C

①电流表应采用内接法

②滑动变阻器应采用分压器方式的接法

5．某同学利用如图7－3－11所示的实验电路来测量电阻的阻值．

图7－3－11

（1）将电阻箱接入a、b之间，闭合开关．适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变．改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：

电阻R/Ω

5.0

10.0

15.0

25.0

35.0

45.0

电压U/V

1.00

1.50

1.80

2.14

2.32

2.45

请根据实验数据作出U－R关系图象．

（2）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V．利用

（1）中测绘的U－R图象可得Rx＝________Ω

（3）使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大．若仍用本实验装置和

（1）中测绘的U－R图象测定某一电阻，则测定结果将________（选填“偏大”或“偏小”）．现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和

（1）中测绘的U－R图象实现对待测电阻的准确测定？

【解析】　

（1）根据表中数据，确定U、R轴刻度，使图象尽量大一些，描点、连线[用平滑曲线连接，且必须过（0,0）点]．

（2）由作出的图象得到相应的R值，约为20Ω.

（3）由I＝知r增大后，计算出的R值会偏小，由题表知，要实现对待测电阻的准确测定，应改变滑动变阻器的阻值，使电压表示数为1.50V.

【答案】　

（1）

（2）20（19～21都算对）

（3）偏小；改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50V

6．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：

（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如图7－3－12甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如图7－3－12乙所示，图中读数为________mm.

图7－3－12

图7－3－13

（2）采用如图7－3－13所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值________（填“偏大”或“偏小”）．最后由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）．

（3）请你根据图7－3－13所示电路图在图7－3－14中进行实物连线．（电流表选0.6A量程，电压表选3V量程）

图7－3－14

【解析】　

（1）金属丝的长度为24.10cm～24.12cm

直径读数为0.515mm～0.518mm.

（2）采用安培表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R＝可知，电阻的测量值小于真实值．

由R＝ρ，R＝，S＝πd2，可得ρ＝.

（3）实物连接如图所示．

【答案】　

（1）24.10～24.12　0.515～0.518　

（2）偏小　　（3）见解析图

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