高中物理复习专题15 测量电阻率原卷版.docx

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高中物理复习专题15测量电阻率原卷版

专题15测量电阻率-2021年高考物理一轮复习基础夯实专练

1．

（1）如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标卡尺从上至下分别为9mm长10等分、19mm长20等分、49mm长50等分，它们的读数依次为_______mm，_______mm，________mm。

（2）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是__________mm。

（3）①如图丙A使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_____A，图中表针示数是_____A；当使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表____A，图中表针示数为____A。

②图丙B使用较小量程时，每小格表示______V，图中表针的示数为_______V。

若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示_______V，图中表针示数为_______V。

（4）旋钮式电阻箱如图丁所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为________Ω。

今欲将接入电路的电阻改为2087Ω，最简单的操作方法是__________________。

若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为________________。

2.在测定某金属的电阻率实验中：

（1）某学生进行了如下操作：

①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图1所示，则d＝________mm。

②测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示，闭合开关S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如表1所示。

该学生认真观察到两次测量中，电流表的读数几乎未变，发生这种现象的原因是________________，比较合理且较准确的金属丝电阻Rx测＝_______Ω（保留两位有效数字），从系统误差角度分析，Rx的测量值与其真实值Rx真比较，Rx测________Rx真（填“>”“＝”或“<”）。

表1

U（V）

I（A）

接线端P接a

1.84

0.15

接线端P接b

2.40

0.15

表2

U（V）

I（A）

接线端P接a

2.56

0.22

接线端P接b

3.00

0.20

（2）另一同学找来一恒压电源，按图3的电路先后将接线端P分别接a处和b处，测得相关数据如表2所示，该同学利用该数据可算出Rx的真实值为________Ω。

3．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）该同学用螺旋测微器测量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率，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电阻丝的长度为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）。

4．某学生用如图甲所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：

被测金属导线ab，电阻约10Ω，允许流过的最大电流为0.8A；

稳恒电源E，电源输出电压恒为E＝12V；

电压表V，量程为3V，内阻约5kΩ；

保护电阻：

R1＝10Ω，R2＝30Ω，R3＝200Ω；

刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等。

实验时的主要步骤如下：

①用刻度尺量出导线ab的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d。

②按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好。

③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U。

④描点作出Ux图线求出金属导线的电阻率ρ。

完成下列填空：

（1）用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d＝________mm。

（2）如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选________。

（3）根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U画出的Ux图线如图丙所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ＝________。

（用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示）

5.利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。

带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。

在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。

可供选择的器材还有：

电池组E（电动势为3.0V，内阻约为1Ω）；

电流表A1（量程0～100mA，内阻约为5Ω）；

电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω）；

电阻箱R（0～999.9Ω）；

开关、导线若干。

实验操作步骤如下：

A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；

B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；

C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；

D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；

F．断开开关，整理好器材。

（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝________mm。

（2）实验中电流表应选择________（填“A1”或“A2”）。

（3）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的RL关系图线。

图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________（用给定的物理量符号和已知常数表示）。

（4）本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响（填“有”或“无”）。

6.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度如图甲所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，用伏安法测出金属丝的电阻R，然后由ρ＝R

算出该金属丝的电阻率。

（1）从图甲中可以读出该金属丝的直径d＝________mm。

（2）为了测量该金属丝的电阻，实验小组取来两节干电池，并将金属丝拉直后两端固定在带有刻度的绝缘底座两端的接线柱上，底座的中间有一个可沿金属丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与金属丝接触，触头的位置可以从刻度尺上读出，如图乙所示。

实验采用的电路原理图如图丙所示。

请根据该原理图，用笔画线代替导线将实物图丁连接成实验电路。

（3）闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变P的位置，得到几组U、I、L的数据，用R＝

计算出相应的电阻值后作出LR图线如图己所示。

取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR，若金属丝直径为d，则该金属丝的电阻率ρ＝________。

7．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。

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。

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I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________。

8.现测定长金属丝的电阻率。

（1）某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm。

（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。

这段金属丝的电阻Rx约为100Ω，画

出实验电路图，并标明器材代号。

电源E（电动势10V，内阻约为10Ω）

电流表A1（量程0～250mA，内阻R1＝5Ω）

电流表A2（量程0～300mA，内阻约为5Ω）

滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）

开关S及导线若干

（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx＝________。

从设计原理看，其测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

9．某同学通过实验测量一种合金的电阻率。

（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径。

为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件_______（选填“A”“B”“C”或“D”）。

从图甲中的示数可读出合金丝的直径为________mm。

（2）如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。

合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。

由此可以推断：

电路中________（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了________（选填“短路”或“断路”）。

（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。

为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？

请写出两条建议。

10．（2018·长沙联考）某同学要测量如图甲所示金属圆环材料的电阻率，已知圆环的半径为r。

（1）他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径d，如图乙所示，则d＝________mm。

（2）他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径上，电压表的量程为5V。

开关S闭合后，电压表右端接到a点时电压表示数为4.5V、电流表示数为1.8mA，接到b点时电压表示数为4.6V、电流表示数为1.6mA。

为了减小电阻的测量误差，他应该把电压表的右端接在________（选填“a”或“b”）点进行实验；则圆环接入电路的两点间的电阻值为________Ω，此值________（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。

（3）实验中发现电流表损坏，他又找到另外一个量程为2V、内阻为R1的电压表V1替代电流表完成了实验。

实验中电压表V和V1的示数分别为U和U1，改变滑片位置测得多组U、U1数据，他作出了UU1图像为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为k，则金属圆环材料的电阻率的表达式为__________________。

（用r、d、k、R1表示）

11．（2018·泰安二模）用图甲所示装置测量磁场的磁感应强度和某导电液体（有大量的正、负离子）的电阻率。

水平管道长为l、宽度为d、高为h，置于竖直向上的匀强磁场中。

管道上下两面是绝缘板，前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S、电阻箱R、灵敏电流表G（内阻为Rg）连接。

管道内始终充满导电液体，液体以恒定速度v自左向右通过。

闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记下相应的电流表读数。

（1）图乙所示电阻箱接入电路的电阻值为________Ω。

（2）与N板相连接的是电流表G的________极（选填“正”或“负”）。

（3）图丙所示的电流表读数为________μA。

（4）将实验中每次电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表读数I绘制出

R图像为图丁所示的倾斜直线，其延长线与两轴的交点坐标分别为（－a,0）和（0，b），则磁场的磁感应强度为________，导电液体的电阻率为________。

12．某同学通过实验测量一种合金的电阻率。

（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径。

为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。

从图甲中的示数可读出合金丝的直径为________mm。

（2）如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。

合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。

由此可以推断：

电路中________（选填图中表示接线柱的数字）之间出现了________（选填“短路”或“断路”）。

（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23V和38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7Ω。

为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？

请写出两条建议。