高考物理一轮复习名师预测：实验测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)(含解析)

名师预测
1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由ρ＝πd 2U
4Il 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
2．“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是( )
A ．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B ．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C ．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值
D ．实验中应保持金属丝的温度不变
3．在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为____________mm.
4．某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出下图中的示
数，该金属圆片的直径的测量值为__________ cm，厚度的测量值为________ mm.
答案：1.240 1.682或1.683
5．在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S＝0.20 mm2的金属丝a、b、c的电阻率，采用如图所示的实验电路．M为金属丝c 的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点．在实验过程中，电流表读数始终为I＝1.25 A，电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：
x/
mm
60
70
80
90
1
000
1
200
1
400 U/
V
3.
95
4.
50
5.
10
5.
90
6.5
6.
65
6.
82
x/
mm
1
600
1
800
2
000
2
100
2
200
2
300
2
400 U/
V
6.
93
7.
02
7.
15
7.
85
8.5
9.
05
9.
75
(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线；
(2)求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较．
解析：(1)图线如图所示．
6．某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为2 Ω，为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(用R x表示)的电阻．
A．电源E(电动势为3.0 V，内阻不计)
B．电压表V1(量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩ)
C．电压表V2(量程为0～15.0 V，内阻约为6 kΩ)
D．电流表 A1(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω)
E．电流表 A2(量程为0～3.0 A，内阻约为0.1 Ω)
F．滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω，额定电流2.0 A)
G．滑动变阻器R2(最大阻值1 kΩ，额定电流1 .0 A)
H．定值电阻R0(阻值为3 Ω)
I．开关S一个，导线若干
(1)如图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量，其读数是________mm.
(2)为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中．
(3)实验时电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选________(只填代号)．
(4)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯线材料的电阻率的表达式为ρ＝________.
7．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝πd2U
4Il
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：选A.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．
8．“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是( )
A．用米尺量出金属丝的全长三次，算出其平均值
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
9．分别用图7－3－12甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值．图甲中两表的示数分别为3 V、4 mA，图乙中两表的示数分别为4 V、3.9 mA，则待测电阻R x的真实值为( )
图7－3－12
A．略小于1 kΩ B．略小于750 Ω
C．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω
10． (1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图7－3－13甲所示，读数为________mm.
(2)用游标为20分度的卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，读数为________cm.
图7－3－13
解析：(1)固定刻度部分读数为0.5 mm，可动刻度部分读数为11.7×0.01 mm＝0.117 mm，则螺旋测微器的读数为0.5 mm＋0.117 mm＝0.617 mm(0.616 mm～0.619 mm都对)．
(2)主尺上的读数为0.6 cm，游标尺上的第15条刻线与主尺的某一刻线对齐，游标尺读数为15×0.05 mm＝0.75 mm，则游标卡尺的读数为0.6 cm＋0.075 cm＝0.675 cm.
答案：(1)0.617(0.616～0.619) (2)0.675
11．在“测定金属的电阻率”的实验中，所用的电阻丝R x的阻值约为3 Ω，变阻器最大阻值为20 Ω，电源电压为3 V，电源内阻不计，则：
(1)电压表的量程应选用________，电流表的量程应选用________．
(2)画出实验电路图．
12．为了测定某一电压表的内阻，给出了以下器材：
A．待测电压表(0～1.5 V，电阻在3.5 kΩ～4.5 kΩ之间)
B．电流表(0～500 μA，内阻约为100 Ω)
C．滑动变阻器(0～50 Ω)
D．开关
E．电源(1.5 V的干电池一节)
F．导线若干
要求设计实验电路，测量多组I、U数据，然后作U－I图线求电压表的内阻
(1)某同学设计了如图7－3－14甲所示的电路图，经审查该图不能满足测量要求，请指出该电路存在的问题：________.
图7－3－14
(2)请你另外设计一个能满足测量要求的电路图，画在图乙所示的方框内．
(3)某同学用重新设计的电路进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图丙上，如图所示．根据各点表示的数据描出U－I图线，由此求得电压表内阻R V＝____kΩ(保留两位有效数字)．
答案：(1)滑动变阻器不能接成限流式
(2)如图
(3)3.8～4.1之间均对
13．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图7－3－15所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和R N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：
图7－3－15
(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R N的读数；
(3)多次重复上述过程，计算R N读数的______，此即为待测微安表头内阻的测量值．
14．某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻R x，现备有下列器材：
A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)；
B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)；
C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)；
D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)；
E．直流电源(20 V，允许最大电流1 A)；
F．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定功率1 W)；
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7－3－16。