物理(选修3) 专题2.5定金属的电阻率(第02期)原卷版 Word版缺答案
【精准解析】高中物理人教版选修3-1教师用书:第2章+实验:测定金属的电阻率+Word版含解析
实验:测定金属的电阻率[学习目标] 1.[科学方法]掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
2.[科学方法]掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。
3.[科学思维]学会利用伏安法测电阻,进一步测出金属丝的电阻率。
一、游标卡尺和螺旋测微器的读数1.游标卡尺(1)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm。
(2)精度:对应关系为10分度0.1mm,20分度0.05mm,50分度0.02mm。
(3)读数:若用x表示由主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达为(x+K×精度)mm。
2.螺旋测微器(1)原理:测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm,即旋钮D每旋转一周,F前进或后退0.5mm,而可动刻度E上的刻度为50等份,每转动一小格,F前进或后退0.01mm,即螺旋测微器的精确度为0.01mm。
读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
(2)读数:测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出,小数部分由可动刻度读出。
测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
二、实验原理和方法由R =ρl S 得ρ=RS l,因此,只要测出金属丝的长度l 、横截面积S和金属丝的电阻R ,即可求出金属丝的电阻率ρ。
1.把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻所示。
2.用毫米刻度尺测量金属丝的长度l ,用螺旋测微器量得金属丝的直径,算出横截面积S 。
3.将测量的数据代入公式ρ=RS l 求金属丝的电阻率。
三、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
四、实验步骤1.直径测定用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d ,计算出导线的横截面积S =πd 24。
人教版高中物理选修3-1学案:第二章 实验:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)含答案
实验:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的1.练习伏安法测电阻,并测出金属丝的电阻率。
2.练习使用螺旋测微器。
二、实验原理1.实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。
2.金属丝的电阻值可以用伏安法测出。
3.金属丝的长度应用毫米刻度尺测定,金属丝的直径可以用螺旋测微器测定。
4.螺旋测微器的读数规则测量值=固定刻度整毫米数(+半毫米数)+可动刻度读数(含估读)×0.01 mm。
三、实验电路电流表仍然外接,而滑动变阻器一般采用限流式接法即可,如图所示。
四、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器(0~50 Ω)、电池组、开关、导线、待测金属丝等。
五、实验步骤1.用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l,反复测量三次,并记录。
2.用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次,并记录。
测量次数123平均值金属丝长l/m金属丝直径d/m3.4.电路经检查确认无误后,闭合开关S。
改变滑动变阻器滑动触头的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入记录表格内,断开开关S。
测量次数123电阻平均值电压U/V电流I/A电阻R x/Ω5.六、数据处理1.金属丝直径的测量(1)特别注意半刻度是否露出。
(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm,可动刻度上对齐的格数需要估读,所以,若以毫米为单位的话,最后一位应出现在小数点后的第三位上。
(3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。
2.金属丝长度的测量(1)应测量接入电路中的有效长度。
(也要估读)(2)把3次测量结果求平均值作为长度l。
3.电阻R的测量(1)平均值法:可以用每次测量的U、I分别计算出电阻,再求出电阻的平均值,作为测量结果。
(2)图像法:可建立U-I坐标系,将测量的对应U、I值描点作出图像,利用图像斜率来求出电阻值R。
4.电阻率的计算将测得的R、l、d的值,代入电阻率计算公式ρ=RSl=πd2R4l中,计算出金属导线的电阻率。
2019_2020学年高中物理第二章恒定电流实验测定金属的电阻率练习新人教版选修3_
实验:测定金属的电阻率知识点一实验器材选择与注意事项1.(多选)在“探究决定金属丝电阻的因素”的实验中,以下操作中错误的是()A.用毫米刻度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的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2.在做“测定金属的电阻率”实验时,需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属丝的电阻值R x约为20Ω.一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同学想使被测电阻R x两端的电压变化范围尽可能大.他选用的器材为:电源E:电动势为8V,内阻为1.0Ω;电流表A:量程为0.6A,内阻约为0.50Ω;电压表V:量程为10V,内阻约为10kΩ;滑动变阻器R:最大电阻值为5.0Ω;开关一个,导线若干.(1)根据上述条件,测量时电流表应采用(选填“外接法”或“内接法”).(2)在下面的虚线框内画出实验电路图.(3)若在上述实验中,电流表的示数为I,电压表的示数为U,且电流表内阻R A和电压表内阻R V 均为已知量,用测量的物理量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式为R x= .知识点二实验数据处理与误差分析3.现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ,电阻丝的阻值R x≈0.5Ω,允许通过的最大电流为0.5A.现提供如下器材:(1)图LS21为四位同学分别设计的“测量部分”的电路,你认为合理的是.图LS2-1(2)实验中滑动变阻器应该选择(选填“R1”或“R2”),并采用接法.(3)根据你在(1)、(2)中的选择,在图LS2-2上完成实验电路的连接.图LS2-2(4)实验中,如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的长度为L,直径为D,则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ= ;(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图LS2-3所示,则该电阻丝的直径D= mm.图LS2-34.[2017·哈尔滨三中期中]某同学在“测金属丝电阻率”的实验中,取一根粗细均匀、长度为L的康铜丝,先用螺旋测微器测出康铜丝的直径d,然后由伏安法测出康铜丝的电阻,最后求出康铜丝的电阻率.(1)测康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图LS2-4所示,可知康铜丝的直径d= mm.(2)图LS2-5甲是测量康铜丝电阻的原理图,根据原理图在图乙的实物图中画出正确连线.甲图LS2-4乙图LS2-5(3)利用上面的电路图测出的电阻比真实值(选填“偏大”或“偏小”),这种误差叫作(选填“偶然”或“系统”)误差.(4)若调节滑动变阻器,通过多次测量求平均值的方法得到康铜丝的电阻为R,请写出求康铜丝的电阻率的表达式为(用L、d、R等已知字母表示).5.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体尺寸和电阻.图LS2-6(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图LS2-6甲和乙所示,长度为cm,直径为mm.(2)按图丙连接电路后,实验操作如下:①将滑动变阻器R1的滑片置于阻值最(选填“大”或“小”)处,将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0.②将电阻箱R2的阻值调到最(选填“大”或“小”),S2拨向接点2,保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2的阻值为1280Ω.(3)由此可知,圆柱体的电阻为Ω.6.在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图LS2-7所示,其读数应为mm,该值接近多次测量的平均值.图LS2-7(2)用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约为1Ω)、电流表(内阻约为0.1Ω)、电压表(内阻约为3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为2A)、开关、导线若干.某同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下表:x中的()图.图LS2-8(3)图LS2-9是测量R x的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据(2)中所选的电路图,完成图中实物间的连线.图LS2-9(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图LS2-10所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第1、5、7次测量数据的坐标点,并描绘出U-I图线.由图线得到金属丝的电阻值R x= Ω.(保留两位有效数字)图LS2-10(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为(填选项前的字母).A.1×10-2Ω·mB.1×10-3Ω·mC.1×10-6Ω·mD.1×10-8Ω·m(6)任何实验测量都存在误差,下列关于误差的说法中正确的是(填选项前的字母).A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由读数引起的误差属于系统误差B.由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差1.AC [解析]实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它的分流作用很小,应采用电流表外接法.故A、C操作错误.2.(1)外接法(2)如图所示(3)[解析](1)待测电阻约为20Ω,R<,故采用电流表外接法.(2)因为要使R x两端的电压变化范围尽可能大,所以滑动变阻器要采用分压式接法,电路图如图所示.(3)电压表分得的电流为I V=,所以R x中的电流为I x=I-I V=I-,则R x===.3.(1)C(2)R1分压(3)如图所示(4)(5)1.205(1.203~1.207均可)[解析](1)电阻丝R x两端的最大电压U=IR x=0.25V,比电压表量程小得多,需要串联一分压电阻,即串联一标准电阻R0,此时R0+R x<,电流表采用外接法,选项C正确;(2)滑动变阻器若选用R2或采用限流接法,调控范围小,应选择R1,并采用分压接法;(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法,实物连线如图所示;(4)待测电阻R x=-R0,由电阻定律得R x==,联立解得ρ=;(5)螺旋测微器的读数为1mm+0.01×20.5mm=1.205mm.4.(1)0.282(0.281~0.283均可)(2)如图所示(3)偏小系统(4)ρ=[解析](1)螺旋测微器的读数为d=28.2×0.01mm=0.282mm.(2)连线如图所示.(3)电流表采用外接法,测出的电阻比真实值偏小,这种误差叫作系统误差.(4)由电阻定律R==,则康铜丝的电阻率ρ=.5.(1)5.035.315(5.313~5.317均可)(2)①大②大(3)1280[解析](1)游标卡尺读数为5.0cm+0.1×3mm=50.3mm=5.03cm,螺旋测微器读数为5mm+0.01×31.5mm=5.315mm.(2)①考虑电路安全性,闭合开关前R1应调为最大值.②为防止烧坏电流表,R2应从最大值开始逐渐调小,所以最初R2应调到最大值.(3)此电路利用等效替代法测电阻,所以R圆柱体=R2=1280Ω.6.(1)0.397(0.395~0.399均可)(2)甲(3)如图甲所示(4)如图乙所示4.5(4.3~4.7均可)(5)C(6)CD[解析](2)通过给定的数据发现电压接近从0开始,故滑动变阻器采用分压式接法.(3)实物连线图如图甲所示.甲(4)图线应过原点,且使大多数点在一条直线上,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,明显偏离的点应舍去,如图乙所示,由图像可知,R x=4.5Ω.乙(5)R=,S=π,取d≈4×10-4m,l=0.5m,R=4.5Ω,解得ρ≈1×10-6Ω·m.(6)系统误差是由仪器的某些不完善或实验方法不够完善等产生的,其测量结果总是偏大或偏小;偶然误差具有随机性,可以通过多次测量取平均值来减小偶然误差.。
测金属的电阻率专题
测金属的电阻率专题1.(多选)“测量金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中错误的是()A.电流表采用外接法,将会使ρ测<ρ真B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差C.由ρ=可知,I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差D.由ρ=可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量2.(1)在“测定金属的电阻率”的实验中,由于金属丝直径很小,不能使用普通刻度尺,应使用螺旋测微器.螺旋测微器的精确度为_________mm,用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示,从图中读出金属丝的直径为mm.(2)如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U,就可求出金属丝的电阻率.用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为ρ=_________________.(3)在此实验中,金属丝的电阻大约为4 Ω,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,选用了如下实验器材:A.直流电源:电动势约4.5 V,内阻不计;B.电流表A:量程0~0.6 A,内阻约0. 125 Ω;C.电压表V:量程0~3 V,内阻约3 kΩ;D.滑动变阻器R:最大阻值10 Ω;E.开关、导线等.在以下可供选择的实验电路中,应该选图____(填“甲”或“乙”),选择的接法为____接法(填“内”或“外”),此接法测得的电阻值将___________(填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值.(4)根据所选实验电路图,在实物图中完成其余的连线.在闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置在_____________(填“最左”或“最右”)端.(5)根据所选量程,某次实验两电表的示数如图,则读数分别为_________V和_________A.(6)若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810 m,算出金属丝的横截面积为0.81×10-6m2,根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1 Ω,则这种金属材料的电阻率为_____(保留二位有效数字).3.在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻R x约为3 Ω.实验室备有下列实验器材A.电压表V1(量程3 V,内阻约为15 kΩ)B.电压表V2(量程15 V,内阻约为75 kΩ)C.电流表A1(量程3 A,内阻约为0.2 Ω)D.电流表A2(量程600 mA,内阻约为1 Ω)E.变阻器R1(0~10 Ω,1.0 A)F.变阻器R2(0~100 Ω,0.3 A)G.电池E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)H.开关S,导线若干(1)提高实验精确度,减小实验误差,应选用的实验器材有.(2)为了减小实验误差,应选用图1中(填“a”或“b”)为该实验的电路原理图,并按所选择的原理图把实物图(图2)用导线连接起来.(3)用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm,两电表的示数分别如图3所示,则电阻值为Ω,电阻率为.4.某同学在做测金属丝电阻率的实验中,取一根粗细均匀的、长度为L的康铜丝,先用螺旋测微器测出康铜丝的直径d;然后由伏安法测出康铜丝的电阻;最后求出康铜丝的电阻率.(1)测康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图甲所示,可知康铜丝的直径d=mm.(2)图乙是测量康铜丝电阻的原理图,根据原理图在图丙所示的实物图中画出连线.(3)利用上面的电路图测出的电阻值比真实值(填“偏大”或“偏小”),这种误差叫作误差(填“偶然”或“系统”).(4)若调节滑动变阻器,通过多次测量求平均值的方法得到康铜丝的电阻值为R,请写出求康铜丝的电阻率的表达式为(用L、d、R等已知字母表示).5.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1所示,用米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5 Ω,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)从图中读出金属丝的直径为mm.(2)实验中某同学的实物接线如图2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:(3)若测得金属丝的直径用d表示,电阻用R表示,则该金属材料的电阻率ρ=.6.在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,若待测电阻丝的电阻约为5 Ω,要求测量结果尽量准确,提供以下器材供选择:A.电池组(3 V,内阻约1 Ω)B.电流表(0~3 A,内阻0.0125 Ω)C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)D.电压表(0~3 V,内阻4 kΩ)E.电压表(0~15 V,内阻15 kΩ)F.滑动变阻器(0~20 Ω,允许最大电流1 A)G.滑动变阻器(0~2000 Ω,允许最大电流0.3A)H.开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用(填写仪器前字母代号).(2)测电阻时,电流表、电压表、待测电阻R x在组成测量电路时,应采用安培表接法,测量值比真实值偏(选填“大”或“小”).(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图,则读数为mm.(4)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=.7.在“测量金属的电阻率”的实验中,若粗估金属丝的电阻Rx约3 Ω,为减小误差,要求金属丝发热功率P<0.75 W,备有的部分仪器有:A.电池组6 V B.电流表(0~0.6 A,内阻0.5 Ω)C.电流表(0~3 A,内阻0.01 Ω)D.电压表(0~3 V,内阻1 kΩ)E.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)(1)上述器材中电流表应选用的是________(用字母代替).(2)在虚线框内画出实验电路图.8.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线,图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的R1,其阻值约为5 Ω.(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”)、导线②连接________(填“c”或“d”).(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R1的阻值为________ Ω.(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的,若测R2的阻值,则最优的连线应选________(填选项).A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接dC.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d9.有一根粗细均匀的空心导体棒如图a所示,截面为同心圆环(如图b),其电阻约为100 Ω,这种材料的电阻率为ρ.某同学用以下器材测量该导体棒的内径:A.20分度的游标卡尺B.螺旋测微器C.电流表A1(量程50 mA,内阻R1=100 Ω)D.电流表A2(量程100 mA,内阻R2约40 Ω)E.滑动变阻器R(0~10 Ω)F.直流电源EG.导电材料样品R x H.开关一只,导线若干(1)用游标卡尺测量导体棒长度如图甲,示数L=____mm;用螺旋测微器测量其外径如图乙,示数D=____mm.(2)图丙是实验原理图,请在丁图中完成实物连接.(3)闭合开关S,调整滑动变阻器,记录电流表A1的读数I1和电流表A2的读数I2,则导体管的内径d=____(用已知量和测量量的符号来表示)10.某同学设计如图(a)所示的电路图来进行有关电学实验,其中a、b为粗细均匀的金属丝,R0为保护电阻.(1)按电路图在图(b)中完成实物连线;(2)用螺旋测微器测得金属丝直径如图(c)所示,其读数为___________;(3)电路连接正确后,闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x与对应的电压表示数U和电流表示数I.将记录的数据描点在如图(d)的坐标纸上.①在图(d)上作出-x关系图线.②由-x图线求得电流表的内阻r A=______ Ω和金属丝的电阻率ρ与其横截面积S的比值=_______Ω·m-1.(计算结果保留两位有效数字)11.某些固体材料受到外力的作用后,除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图甲所示的电路研究某长薄板形电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材可供选用:电源E(3 V,内阻约为1 Ω)电压表V1(15 V,内阻约为20 kΩ)电压表V2(6 V,内阻r1=6 kΩ)电流表A1(0.6 A,内阻约为1 Ω)电流表A2(0.6 A,内阻r2=5 Ω)滑动变阻器R1(10 Ω,额定电流0.1 A) 滑动变阻器R2(20 Ω,额定电流1 A)(1)应选用的器材是____________________________.(请填代号)(2)请完成图甲电路图中虚线框内的部分,用相应的符号标注元件.(3)在电阻Rx上放一个钩码,闭合开关S,记下电流表A1、A2读数分别为I1、I2,得Rx=____________.(4)改变钩码的个数,得到不同的Rx值,再用弹簧测力计测得钩码的重力,绘成图象如图乙,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=____________.12.某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻.(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图①②所示,长度为________cm,直径为________mm.(2)按图③连接电路后,实验操作如下:a.将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;b.将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”),S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1 280 Ω.(3)由此可知,圆柱体的电阻为________Ω.13.在“测量金属的电阻率”的实验中,需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx.(1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ=__________(用上述测量的字母表示).(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示,则金属丝长度的测量值为l=______cm,金属丝直径的测量值为d=________ mm.(3)如图,要用伏安法测量Rx的电阻,已知电压表内阻约几千欧,电流表内约1 Ω,若用图甲电路,Rx的测量值比真实值__________(填“偏大”或“偏小”),若Rx的阻值约为10 Ω,应采用__________(填“甲”或“乙”)图的电路,误差会较小.。
高中物理选修三实验:测定金属的电阻率
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的器材连接成实物电路,要求 连线尽量避免交叉,电流表、电压表选择合适的量程(已知电源电 压为 6 V,滑动变阻器的阻值为 0~20 Ω).
(2)实验时,用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属 丝的长度的示数如图乙所示,电流表、电压表的读数如图丙所示.由
图可以读出金属丝两端的电压 U=__2_.2_0__V__,流过金属丝的电流强 度 I=__0_.4_4__A__,金属丝的长度 l=_3_0_.5_0__c_m_,金属丝的直径 d= 1_._8_5_0_×__1_0.-3 m
(2)由图可以看出:电 0~0.6 A,所以读数是 0.44 A;由于螺旋测微器的
半毫米刻度线已经露出,因此读数是 1.850×10-3 m;米尺的读数
是 40.50 cm-10.00 cm=30.50 cm.
(3)由电阻定律得 ρ=RlS=U4πIdl 2=
3.量长度:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的 有效长度,反复测量 3 次,并记录.
4.求电阻:把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的 电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关 S.改变滑动 变阻器滑动触头的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值,记入表格内,断开开关 S.
(4)闭合开关 S 之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻 最大的位置.
(5)螺旋测微器读数时,注意半毫米刻度线是否露出.
题型 1 实验仪器的读数 【例 1】 一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测 量物体长度,得到的结果如图所示,游标卡尺示数为__1_._0_5_0__ cm, 螺旋测微器示数为__1_._0_4_4_6_ cm.
(3)请你画出实验电路图.
高中物理选修3-1课时作业6:实验:测定金属的电阻率
实验:测定金属的电阻率1.(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中错误的是( )A .用毫米刻度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2.在“测定金属的电阻率”的实验中,由ρ=πd 2U4Il 可知,对实验结果的准确性影响最大的是( )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3.在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是( )4.在测定金属的电阻率的实验中,可供选用的器材如下: 待测金属丝:R x (阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A); 电压表:V(量程3 V ,内阻约3 kΩ); 电流表:A 1(量程0.6 A ,内阻约0.2 Ω); A 2(量程3 A ,内阻约0.05 Ω); 电源:E 1(电源电压为3 V); E 2(电源电压为12 V);滑动变阻器:R (最大阻值约20 Ω);螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为______ mm.(2)若滑动变阻器采用限流式接法,为使测量尽量精确,电流表应选________,图1电源应选________(均填器材代号),在虚线框中画出电路原理图.5.在“测定金属的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻R x约为5 Ω,实验室备有下列实验器材:A.电压表(量程0~3 V,内阻约为15 kΩ)B.电压表(量程0~15 V,内阻约为75 kΩ)C.电流表(量程0~3 A,内阻约为0.2 Ω)D.电流表(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω) E.滑动变阻器R1(0~100 Ω,0.6 A)F.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,0.1 A)G.电池组E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)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________(填字母序号).(2)为减小实验误差,应选用图2中________(选填“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图3中的实物图用线连接起来.图2图3(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为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4所示,则金属丝的直径为________ mm,电阻值为________ Ω.图46.用伏安法测量电阻R的阻值,并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干(要求测量电流、电压能从0开始调节).(1)在虚线框中画出测量R的电路图.图5(2)图5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:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)求出的电阻值R=________.(保留3位有效数字)(4)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体,用50分度的游标卡尺测量其长度与直径,结果分别如图6甲、乙所示.由图可知其长度为________,直径为________.图6 (5)由以上数据可求出ρ=________.(保留3位有效数字)[答案]精析1.AC [实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它的分流作用很小,应采用电流表外接法.故A 、C 操作错误.]2.A [四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响,但影响最大的是金属丝直径d 的测量,因为在计算式中取直径的二次方.]3.D [金属的阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法,D 正确.] 4.(1)1.775(1.773~1.777均正确) (2)A 1 E 1 电路原理图见[解析]图 [解析] (1)螺旋测微器的读数为: 1.5 mm +27.5×0.01 mm =1.775 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验中,为使测量尽量精确,则电流表、电压表指针需达到半偏以上,又因待测金属丝的额定电流约0.5 A ,所以电流表选A 1,电源选E 1即可.电路原理图如图所示. 5.(1)ADEGH (2)乙 实物图见[解析]图 (3)0.635(0.633~0.637) 2.4[解析] (1)由于电源的电动势为3 V ,所以电压表应选A ;被测电阻约为5 Ω,电路中的最大电流约为I =ER x =0.6 A ,电流表应选D ;根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知,滑动变阻器应选E ;还要选用电池组和开关,导线若干.故应选用的实验器材有ADEGH. (2)由于R V R x >R xR A应采用电流表外接法,应选图乙所示电路,实物连接如图所示.(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm,从电压表可以读出金属丝两端电压为1.20 V,从电流表可以读出流过金属丝的电流为0.50 A,被测金属丝的阻值为R x=U xI x=1.200.50Ω=2.4 Ω.6.(1)见[解析]图(2)见[解析](3)229 Ω(221~237 Ω均正确)(4)0.800 cm0.190 cm(5)8.11×10-2Ω·m[解析](1)由于Rx<RARV,应采用电流表外接法,要求测量电流、电压从0开始调节,滑动变阻器采用分压式接法.如图所示.(2)①作U -I 直线,使其过原点,舍去左起第2个点,其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧;②求该直线的斜率k ,则R =k . (3)在图象中的直线上取两点,求出斜率k =R ≈229 Ω. (4)图甲读数l =0.800 cm -0=0.800 cm 图乙读数d =4.6 cm -45×0.98 mm =0.190 cm(5)由R =ρl S ,得ρ=RS l =229×π(0.1902×10-2)20.800×10-2Ω·m ≈8.11×10-2 Ω·m。
物理(选修3) 专题2.5 测定金属的电阻率(第01期)解析版 Word版含解析
一、选择题1.【2015---2016学年•邢台一中上学期第一次月考】伏安法是一种常用的测量导体电阻的方法,某同学分别用如图(a )、(b )两种接法测量一个电阻器的阻值,以下结论正确的是 ( )A .用图(a )接法测得的电阻值偏大B .用图(b )接法测得的电阻值偏大C .用图中两种接法测得的电阻值都偏大D .用图中两种接法测得的电阻值都偏小 【答案】A考点:伏安法测电阻.【名师点睛】此题考查了伏安法测电阻的两个电路;知道待测电阻远大于电流表内阻时,电流表的分压小,可忽略不计,用电流表内接法.测量值偏大.待测电阻远小于电压表内阻时,电压表的分流小,可忽略不计,用电流表外接法,测量值偏小.2. 【2015-2016学年•湖北省荆州中学高二上学期第一次月考】(5分)如图所示, 其中电流表 A 的量程为 0.6A , 表盘均匀划分为 30 个小格,每一小格表示 0.02A ;R 1 的阻值等于电流表内阻的 1/2;R 2 的阻值等于电流表内阻的2倍, 若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值, 则下列分析正确的是A .将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04AB .将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02AC .将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06AD .将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01A 【答案】C考点:电表的改装【名师点睛】本题考查电表的改装问题,实质是考查欧姆定律及串并联电路的特点;解题的关键在于明确接线柱接入电路后的电路结构;特别是CD 中要注意R 2对电流表的量程没有影响;此题是基础题,意在考查学生灵活运用物理规律解决问题的能力.3.【2015-2016学年•福建师大附中第一学期期中考试】两只电压表V 1和V 2是由完全相同的两个电流计改装成的,V 1表的量程是5V , V 2表的量程是15V ,把它们串联起来接入电路中,则A .它们的示数相等,指针偏转角度也相等B .它们的示数之比为l:3,指针偏转角度相等C .它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:3D .它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3 【答案】B 【解析】试题分析:因为电压表是由电流计串联一个定值电阻而成的,V 2表的量程是V 1表的量程的5倍,可知V 2表的内阻是V 1表的内阻的5倍,把它们串联起来接入电路中时,通过的电流相同,则电表指针的偏转角是相同的,两端的电压之比等于内阻之比1:3,故它们的示数之比为l:3,故选B.考点:串联电路的特点;电表的改装.R第8题图【名师点睛】此题是考查电压表的改装及串联电路的特点问题;要知道电压表是用电流计串联一个定值电阻改装而成的,故其量程之比等于内阻之比;电压表的读数是电压表两端的电压;指针偏转的角度反映通过的电流大小关系.二、非选择题4.【2015-2016学年•湖北省荆州中学高二上学期第一次月考】用游标为20分度的卡尺测量某一物体的宽度情况如图甲所示,其读数为 mm;用螺旋测微器测某一物体的长度情况如图乙所示,其读数为 mm.使用直流3V量程测电压为。
高中物理选修3-1检测:第二章第八节实验:测定金属电阻丝的电阻率+Word版含解析
第二章电路第八节遗实验:测定金属电阻丝的电阻率1.(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图所示,则测量结果应该读作________mm.(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图所示,此示数为________mm.答案:(1)10.40(2)2.7202.(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为________mm,合金丝的直径为________mm.(2)为了精确测量合金丝的电阻R x,设计出如图1所示的实验电路图,按照该电路图完成图2中的实物电路连接.图1图2解析:(1)按照螺旋测微器的读数原则得,校零时的读数为0.007 mm,合金丝的直径为0.645 mm-0.007 mm=0.638 mm(在0.636 mm~0.640 mm都算正确).(2)连线如图所示.答案:(1)0.0070.638(在0.636 mm~0.640 mm都算正确)(2)见解析3.有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关.他进行了如下实验:(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L=____________cm.(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出).该合金棒的电阻约为几欧姆.图中有一处连接不当的导线是________(用标注在导线旁的数字表示).(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72 Ω,根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为R d=13.3 Ω、R D=3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=R d·R D,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________(用ρ、L、d、D表示).解析:(1)首先确定游标卡尺的精度为20分度,即为0.05 mm,然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00 mm,注意小数点后的有效数字要与精度一样,再从游标尺上找出对的最齐一根刻度线,精度×格数=0.05×8 mm=0.40 mm,最后两者相加,根据题目单位要求换算为需要的数据,99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻,在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时,因为安培表的内阻较小,为了减小误差,应用安培表外接法,⑥线的连接使用的是安培表内接法.(3)根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L 、直径分别为d 和D 的圆柱状合金棒的电阻分别为R d =13.3 Ω、R D =3.38 Ω.即R d =ρL π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22,R D =ρL π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22,而电阻R 满足R 2=R d ·R D ,将R d 、R D 代入得R =4ρL πdD . 答案:(1)9.940 (2)⑥ (3)4ρL πdD4.如图甲所示的金属工件,截面外方内圆,外边长约为1 cm 、内径约为0.5 cm 、长度约为40 cm.(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示,其读数a =________cm.(2)应选用________来测量工件内径d ,选用________来测量工件长度L (选填“毫米刻度尺”“游标卡尺”或“螺旋测微器”).(3)为了测出该金属的电阻率,该同学设计了如图丙所示的电路,请按设计的电路完成实物图丁的连线.(4)实验测得工件两端电压为U ,通过的电流为I ,写出该金属电阻率的表达式ρ=________(用a 、d 、L 、U 、I 等字母表示).答案:(1) 1.02 (2)游标卡尺 毫米刻度尺 (3)图略(4)(4a 2-πd 2)U 4IL5.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5 Ω,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)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:A .电压表0~3 V ,内阻10 k ΩB .电压表0~15 V ,内阻50 k ΩC .电流表0~0.6 A ,内阻0.05 ΩD .电流表0~3 A ,内阻0.01 ΩE .滑动变阻器0~10 ΩF .滑动变阻器0~100 Ω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).(3)实验中某同学的实物接线如图所示,请指出该同学实物接线中的两处明显错误.错误1:______________________________________________.错误2:_____________________________________________.答案:(1)0.680(2)A C E(3)错误1:导线连接在滑动变阻器的滑片上错误2:采用了电流表内接法情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。
高考物理 金属的电阻率讲义
高考物理金属的电阻率讲义金属的电阻率讲义实验目的1、学会使用各种常用电学仪器以及正确读数、2、学会使用螺旋测微器以及正确读数、3、学会用伏安法测量电阻的阻值,从而测出金属的电阻率、实验原理1、把金属丝接入电路中,用伏安法测导线的电阻R(R= )、电路原理如图所示、2、用米尺量得接入电路中的金属丝的有效长度l,用螺旋测微器量得金属丝的直径,算出横截面积S、3、利用电阻定律R=ρ ,得出金属丝电阻率的公式ρ=、附螺旋测微器的读数原理螺旋测微器内部测微螺杆的螺距是0、5mm,则圆周上的点转一周,螺杆前进或后退0、5mm、将大圆周分成50等份,则圆周上的点转过一等份,螺杆前进或后退0、01mm、固定刻度的最小分度对应螺距,即0、5mm,活动刻度的最小分度对应螺距的1/50,即0、01mm、读数方法先从固定刻度上读出半毫米整数倍的部分,不足半毫米的部分由可动刻度读出,即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读)、即有:测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数精确度、(注意单位为mm)如图所示,固定刻度示数2、0mm,不足半毫米部分从可动刻度上读的示数为16、1格,最后的读数为:2、0mm+16、1mm0、01mm=2、161mm、实验器材被测金属丝,米尺,螺旋测微器,电压表,电流表,直流电源,电键,滑动变阻器,导线若干、实验步骤1、用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线的横截面积S、2、按上图所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路、3、用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l、4、把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S、改变滑动变阻器滑动片的位置,分别读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入记录表格内,断开电键S、求出导线电阻R 的平均值、5、将测得R、l、d的值,代入电阻率计算公式ρ=中,计算出金属导线的电阻率、6、拆去实验线路,整理好实验器材、注意事项1、(1)为了准确,应在金属导线连入电路前测导线直径并求平均值,应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度,且各三次,取平均值、(2)由于被测导线电阻较小,测量电路应选用电流表外接线路,且测电阻时,电流不宜过大,通电时间不宜太长、(3)为准确求出R平均值,应采用U-I图象法求电阻、(4)对螺旋测微器读数时,毫米的整数部分由固定刻度读出,并且注意半毫米刻度线是否露出、2、实验误差的来源与分析来源:(1)直径测量;(2)长度测量;(3)测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响;(4)通电电流大小,时间长短,若通电时间长致使电阻丝发热,电阻率随之变化、由于本实验采用电流表外接法,所以R测<R真,由ρ ,所以ρ测<ρ真、实验目的1、理解实验原理,掌握伏安特性曲线的描绘方法、2、知道小灯炮的灯丝电阻是随温度的升高而增大的,会根据实验所需器材选择正确的实验电路、3、了解小灯泡伏安特性曲线不是直线的原因,并会利用伏安特性曲线求电阻、实验原理根据欧姆定律,在纯电阻电路中,当电阻的阻值恒定时,电阻两端的电压和通过电阻的电流成线性关系,U-I图线是一条直线;如果电阻的阻值是变化的,U-I图线不再是一条直线、本实验用伏安法测出小灯泡两端电压及电流,描绘出小灯泡的U-I图线、实验电路如图所示、对一只灯泡来说,不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几倍,所以,它的伏安特性曲线是一条曲线、实验器材小灯泡,直流电源,电压表,电流表,变阻器,开关,坐标纸,铅笔,导线若干、实验步骤1、按如图所示的电路原理图连接电路,在闭合开关前变阻器的滑片靠近图中所示的A端、2、闭合开关,移动滑片P,读出几组U、I值,并记录在表格中、3、建立U-I坐标系,将所得几组U、I值在坐标上描出所对应的点、4、用平滑的曲线将各点连接起来,即为U-I图线、数据处理实验中,在调节滑动变阻器的滑片位置改变灯泡两端电压时,尽量使灯泡的电压变换有规律,再对应地读电流值,然后再根据所取的电压、电流的最大值,选取适当的横、纵坐标分度,描点画图,这样可以使所取的点在坐标平面内分布的尽量大而且点子分布疏密程度均匀一些、注意事项1、本实验中被测小灯泡灯丝的电阻值较小,因此测量电路必须采用电流表外接法、2、本实验要作出U-I图线,要求测出一组包括零在内的电流、电压值,故控制电路必须采用分压接法、3、为保护元件不被烧毁,开关闭合前变阻器滑片应位于图中的A 端、4、加在灯泡两端的电压不要超过灯泡的额定电压、5、连图线时曲线要平滑,不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧,一定不要画成折线、注意事项本实验所描绘的小灯泡的U-I特性曲线本身就包含了一定的定性特征,所以误差分析不是本实验的主要实验目的、本实验的误差主要来源于测量电路存在系统误差,即未考虑电压表的分流,测得的电流值比真实值大;其次还存在着读数误差和作图时的描点误差、命题规律根据所给螺旋测微器上的刻度读出其值、[考例1] 将下图中螺旋测微器的读数写出来、[解析] 先读出固定尺上的读数,再读出可动尺上的读数、A、(8+47、50、01)mm=8、475mm、B、(8+7、50、01)mm=8、075mm=0、8075cm、[答案]8、475mm 0、8075cm[总结评述] 读数=固定尺读数+可动尺读数精度、在读数时一定要注意固定尺上的读数问题,注意是否超过上面刻度,露出了0、5mm刻度线,若露出应加上0、5mm,若不超过上面刻度线,则不能加上0、5mm,读数单位先为mm,最后进行单位换算、用游标为20分度的卡尺测量某一物体的宽度情况如图甲所示,其读数为________mm;用螺旋测微器测某一物体的长度情况如图乙所示,其读数为________mm、[解析] 该题考查游标卡尺和螺旋测微器的读数方法、对游标卡尺,从主尺上可读出12mm,游标尺上20个分度,所以游标尺上每一分度表示0、05mm,游标尺上第7条刻线与主尺上某刻度对齐,故为70、05mm=0、35mm,所以甲图读数为12mm+0、35mm=12、35mm、对螺旋测微器,先读出固定刻度为5、5mm,再读出可动刻度为4、50、01mm=0、045mm(最末一位是估读的),千分尺精确到0、01mm,读数则到0、001mm;两数相加(5、5mm+0、045mm)=5、545mm,此即为乙图读数、[答案]12、355、545(5、543~5、547)命题规律根据题目要求和所给器材选择合适器材,设计合理的测量电路、[考例2] 在“测定金属导体的电阻率”的实验中,待测金属导线的电阻Rx约为5Ω,实验室备有下列实验器材A、电压表V1(量程0~3V,内阻约为15kΩ)B、电压表V2(量程0~15V,内阻约为75kΩ)C、电流表A1(量程0~3A,内阻约为0、2Ω)D、电流表A2(量程0~600mA,内阻约为11ΩE、滑动变阻器R1(0~100Ω,0、6A)F、滑动变阻器R2(0~2000Ω,0、1A)G、电池E(电动势为3V,内阻约为0、3Ω)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,应选用图甲中________(填“a”或“b”)为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把图乙中的实物图用导线连接起来、甲乙(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60、00cm,用螺旋测微器测得导线的直径及两电表的示数如图丙所示,则导线的直径为________mm,电阻值为________Ω、[解析] (1)由于电源的电动势为3V,所以电压表应选A,被测电阻约为5Ω,电路中的最大电流约为I= A=0、6A,电流表应选D,根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知,滑动变阻器应选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,应采用电流表的外接法,应选b所示电路,实物连接如图所示、(3)从螺旋测微器可以读出导线的直径为0、635mm;从电压表可以读出电阻两端的电压为1、20V,从电流表可以读出通过电阻的电流为0、50A,被测电阻的阻值为Rx==2、4Ω[答案] (1)ADEGH (2)b (3)0、6352、4欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A、电池组(3V,内阻1Ω)B、电流表(0~3A,内阻0、0125Ω)C、电流表(0~0、6A,内阻0、125Ω)D、电压表(0~3V,内阻3kΩ)E、电压表(0~15V,内阻15kΩ)F、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)G、滑动变阻器(0~1750Ω,额定电流0、3A)H、电键、导线(1)上述器材中应选用的是________(填写各器材的字母代号)、(2)实验电路应采用电流表________接法(填“内”或“外”)、(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如图甲所示,图示中I=________A,U=________V、甲(4)为使通过待测金属导线的电流强度能在0~0、5A范围内改变,请按要求在方框内画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路、[答案] (1)ACDFH (2)外(3)0、482、30(4)如图所示、[考例3] 某同学测绘标有“4、8V,0、3A”小灯泡的电功率随电压变化的图象,要使小灯泡两端电压从0到4、8V连续变化,为了使测量尽可能地准确,除了导线和开关外,可供选择的仪器还有()A、电流表:量程0~0、6A,内阻约为1ΩB、电流表:量程0~3A,内阻约为0、2ΩC、电压表:量程0~6V,内阻约为2kΩD、电压表:量程0~15V,内阻约为4、5kΩE、滑动变阻器:阻值范围0~20Ω,额定电流2AF、滑动变阻器:阻值范围0~2kΩ,额定电流0、5AG、电池组:电动势6V,内阻约为1Ω(1)选用的器材代号为________;(2)画出电路图;(3)根据实验测量的数据描出P-U图线,如图所示,则小灯泡在1、5V电压下的电阻值R=________Ω、[解析] (1)根据小灯泡的额定电压为4、8V,额定电流为0、3A,电流表选择A,电压表选择C、由于使小灯泡两端电压由0至4、8V连续变化,应采用分压电路,滑动变阻器阻值不宜太大,应选E、(2)小灯泡正常发光时的电阻R==16Ω,R≪RV,因此选用安培表外接电路,电路如图所示、(3)由图象可得小灯泡在1、5V电压时功率为1、0W,故此时小灯泡的电阻为R==2、25Ω、[答案] (1)ACEG (2)如图所示(3)2、25(xx北京海淀模拟)现在要测量一只额定电压为U=3V的小灯泡L的额定功率P(约为0、3W)、实验室备有如下器材:电流表 (量程200mA,内阻r1=10Ω)电流表 (量程300mA,内阻约为几欧姆)定值电阻R(10Ω)滑动变阻器R1(0~100Ω,0、5A)电源E(E=5V,r≈1Ω)单刀开关一个、导线若干(1)设计出实验电路(画在方框中)、(2)按(1)中设计的电路图把图中仪器连接起来;(3)写出主要的操作步骤:_________________________________________________________ _________________________________________________________ ______________________________、(4)实验中计算灯泡额定功率的表达式为:________、(必须用题中给定的符号及你在(3)中设计的记录符号来表示)[答案] (1)如图(a)所示(2)如图(b)所示(3)①按设计好的电路图连接好电路,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大的位置、②闭合开关S,移动滑片P,电流表的示数I1== A=150mA,使小灯泡正常发光,同时记下此时电流表的示数I2、③断开开关S,拆除电路、整理仪器、(4)P=U(I2-I1)命题规律根据实验的要求及条件,确定实验原理、步骤、数据处理、[考例4] (xx江苏模拟)某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示、读得直径d=________mm、(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R 与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系、(3)若导线的电阻率ρ=5、110-7Ωm,则表中阻值为3、1Ω的导线长度l=______m(结果保留两位有效数字)、电阻R(Ω)121、050、023、910、03、1导线直径d(mm)0、8010、9991、xx、4941、998导线截面积S(mm2)0、5040、7841、1331、753[3、135[解析] (1)固定刻度读数为1mm,可动刻度读数为0、200mm,所以读数为1、200mm、(2)由表中数据,分析发现RS2=常量,所以R与S不满足反比关系、(3)根据电阻公式R=得l=,代入数据得l≈19m、[答案] (1)1、200 (2)不满足,R与S2成反比(或RS2=常量)(3)19[总结评述] 本题考查螺旋测微器读数及考查学生分析数据,处理实际问题的能力、(2)问中是在质量一定时R与S的关系,(3)问中的公式R=是物理上得到的公式,不要受第(2)问影响、(xx江苏)有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D 有关、他进行了如下实验:(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L=________cm、(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)、该合金棒的电阻约为几个欧姆、图中有一处连接不当的导线是________、(用标注在导线旁的数字表示)、(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6、72Ω、根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13、3Ω、RD=3、38Ω、他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=RdRD、由此推断该圆台状合金棒的电阻R=________、(用ρ、L、d、D表示)[解析] (1)l= mm=99、40mm、(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻的阻值、在用伏安法测量其两端的电压和电流时,因安培表内阻较小,为了减小误差,应用安培表外接法,⑥线的连接使用的是安培表内接法、(3)根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L,直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13、3Ω,RD=3、38Ω,即Rd=,RD=,而电阻R满足R2=RdRD,将Rd、RD代入得R=、[答案] (1)9、940 (2)⑥(3)[考例5] (xx江苏模拟)小电珠灯丝的电阻会随温度的升高而增大,某同学为研究这一现象,利用下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围0~10Ω)、电源、小电珠、开关、导线若干来设计实验,并通过实验得到如下数据(I和U分别表示小电珠上的电流和电压)、I/A00、120、210、290、340、38U/V00、200、400、600、801、00I/A0、420、450、470、490、50U/V1、201、401、601、802、00图甲图乙(1)请在上面的方框图中画出实验电路图、(2)在图甲坐标系中画出小电珠的I-U曲线、(3)把本题中的两个相同的小电珠L并联接到如图乙所示电路中,若电源电动势E=2、0V,内阻不计,定值电阻R=1Ω,则此时每个小电珠的功率是________W、[解析] (1)实验电路图如图a所示图a 图b (2)小电珠的I-U曲线如图b所示、(3)设小电珠的电压为U,电流为I,由闭合电路欧姆定律得:U=E-2IR,代入数据得:U=2-2I,作出U-I图象,与小电珠的特征曲线的交点坐标为小电珠工作时的电压和电流,两者之积为0、47W,即每个小电珠的功率为0、47W、[答案] (1)实验电路图如图a所示、(2)小电珠的I-U曲线如图b所示、(3)0、47[总结评述] 描绘小电珠的伏安特性曲线实验中,由于小电珠的电阻较小,在电路连接时应使电流表外接,这样测量的误差较小,为了能较大范围地测量通过小电珠的电流和小电珠两端的电压,滑动变阻器应用分压接法、表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图中的________(填“甲”或“乙”); U/V0、00、20、51、01、52、02、5I/A0、0000、0500、1000、1500、1800、1950、205(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线(见图)、分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而________(填“变大”“变小”或“不变”);(3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为3V的电源上、已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡b的电流约为________A、[解析] 由表格中给出U、I数据可以发现小灯泡的实验电压由0逐渐增加到3、0V,故控制电路应选用分压式接法,图甲所示电路符合要求、由绘出的U-I图线(见图)可知U/I的值随电压或电流的增大而增大,故小灯泡的电阻随I变大而变大、图丙所示电路中流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,令灯泡的电阻为R0,则R= R0,灯泡b与电阻R的并联电阻R并= R0,故灯泡a所占电源电压的即Ua=3 V=2、25V,在U-I图中查得U=2、25V,I约为0、20A,则流过灯泡b的电流Ib=I ≈0、07A、[答案] (1)甲(2)变大(3)0、07。
1测定金属的电阻率(高考物理电学实验)含答案与解析
1测定金属的电阻率(高考物理电学实验)组卷老师:莫老师一.实验题(共50小题)1.某课外兴趣小组欲测定一新型台金材料的电阻率,他们选择由该材料制成的电阻丝,进行了下列操作。
(1)用多用电表粗测该电阻丝的电阻:①旋转选择开关,使其对准欧姆挡的“×lk”挡;②将两表笔短接,调节表盘上的旋钮(填图甲中字母“S”或“T”).使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,而后断开两表笔;③将两表笔分别接到被测电阻丝的两端,发现多用表的指针位置如图甲中b指针所示,随后断开两表笔;④旋转选择开关,使其对准欧姆挡的“×100”挡,重新欧姆调零后,再将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端进行测量,结果多用电表的指针位置如图甲中a 指针所示,则被测电阻丝的阻值为Ω;⑤旋转选择开关,使其对准“OFF”挡,并拔出两表笔。
(2)若该兴趣小组想用伏安法较准确地测定该电阻丝的阻值,实验室可供选用的器材有:A.电压表V1(量程为3V,内阻约为3kΩ)B.电压表V2(量程为15V,内阻约为15kΩ)C.电流表A1(量程为3mA,内阻约为20Ω)D.电流表A2(量程为10mA,内阻约为7Ω)E.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)F.电源E(电动势为4.5V,内阻约为0.5Ω)G.开关S,导线若干①要使电流表和电压表的示数都能达到满偏的三分之一以上,在所提供的电流表中就选用,电压表就选用;(填器材前的字母)②在虚线方框乙中画出测定该电阻丝的实验电路图,并对选用的器材进行标注。
(3)若测得电阻丝的长度为L、直径为d和阻值为R,则该新型材料的电阻率ρ=。
2.为了测定金属丝的电阻率,某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上。
其两端可作为接线柱,一小金属夹夹在金属丝上,且可在金属丝上滑动。
请完成以下内容。
(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径,示数如下图所示,则其直径d= mm。
(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω;(3)准备的实验器材如下:A.电压表V(量程;0﹣3V,内阻约20kΩ)B.定值电阻10ΩC.定值电阻100ΩD.蓄电池(电动势约12V,内阻不计)E.电键S一只F.导线若干实验小组利用上述器材设计并完成实验。
最新人教版高中物理选修3-1第二章实验测定金属的电阻率
栏 目 链 接
(2)螺旋测微器的构造原理及读数. ①螺旋测微器的构造. 如下图所示是常用的螺旋测微器.它的小砧 A 和固定刻度 G 固定在 框架 F 上,测微螺杆 P、可动刻度 H、调动旋钮 K 和微调旋钮 K′连 在一起.
栏 目 链 接
②螺旋测微器的原理. 固定刻度G之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮K每旋 转一周,P前进或后退0.5 mm,而可动刻度H上的刻度为50等 份,因此每等分为0.01 mm,即可动刻度的精确度为0.01 mm.
读数时要估读至毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千
分尺. ③读数:测量时被测物体长度的半毫米的整数倍部分由固定 刻度读出,不足半毫米部分由可动刻度读出. 测量值(毫米)=固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻度线是否
栏 目 链 接
露出)+可动刻度数×0.01(毫米)+千分位上的估读.
④提示:螺旋测微器需要估读,最后一位数字为估计数字, 读数和记数时估计位为有效数字的最后一位. (3)游标卡尺的构造原理及读数. ①构造.
栏 目 链 接
游标尺上小等分刻度有10 个的、 20 个的、 50 个的,其读数见
下表:
刻度格 数(分度) 10 20 50
刻度总 长度 9 mm 19 mm 49 mm
每小格与 1 mm的差值 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
精确度 (可准确到) 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
栏 目 链 接
铝2.9×10-8
钨5.3×10-8
锰铜4.4×10-7
康铜5.0×10-7
可以看出金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,非金属 和一些金属氧化物更大,而绝缘体的电阻率极大. 锗,硅, 硒,氧化铜,硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大,我们把
物理(选修3) 专题2.5 测定金属的电阻率(第01期)原卷版 Word版缺答案
一、选择题1.【2015---2016学年•邢台一中上学期第一次月考】伏安法是一种常用的测量导体电阻的方法,某同学分别用如图(a )、(b )两种接法测量一个电阻器的阻值,以下结论正确的是( )A .用图(a )接法测得的电阻值偏大B .用图(b )接法测得的电阻值偏大C .用图中两种接法测得的电阻值都偏大D .用图中两种接法测得的电阻值都偏小2. 【2015-2016学年•湖北省荆州中学高二上学期第一次月考】(5分)如图所示, 其中电流表 A 的量程为 0.6A , 表盘均匀划分为 30 个小格,每一小格表示 0.02A ;R 1 的阻值等于电流表内阻的1/2;R 2 的阻值等于电流表内阻的2倍, 若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值,则下列分析正确的是A .将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04AB .将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02AC .将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06AD .将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01A3.【2015-2016学年•福建师大附中第一学期期中考试】两只电压表V 1和V 2是由完全相同的两个电流计改装成的,V 1表的量程是5V , V 2表的量程是15V ,把它们串联起来接入电路中,则A .它们的示数相等,指针偏转角度也相等 R第8题图B.它们的示数之比为l:3,指针偏转角度相等C.它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:3D.它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3二、非选择题4.【2015-2016学年•湖北省荆州中学高二上学期第一次月考】用游标为20分度的卡尺测量某一物体的宽度情况如图甲所示,其读数为 mm;用螺旋测微器测某一物体的长度情况如图乙所示,其读数为 mm.使用直流3V量程测电压为。
多用表选直流0.6A档测电流读数为 .5.【2015-2016学年•江西省南昌市第二中学高二上学期第一次月考】(1)下图是电压表的刻度盘。
高二物理选修3 测定金属的电阻率
测定金属的电阻率【课标点击】1、熟练使用螺旋测微器并掌握读数;2、学会用伏安法测量电阻的阻值,测定金属的电阻率3、掌握电路设计的一般思路学习重点:学会使用螺旋测微器和读数【自主探究】1、明确目的2、实验原理(1)R(2)L的测定方法:(3)S的测定方法:试一试:转一圈前进或后退__________mm,每转一格前进或后退________mmmm mm3、实验器材:4、电路连接:5、操作分析:(1)将金属丝两端固定在接线柱上拉直(2)用螺旋测微器三次测量导线___________直径,取平均值D求出其横截面积(3)按实物连线图,接好线路(4)闭合开关,调节滑动变阻器的阻值,并记录___________的三组示数,求出电阻丝阻值(5)以毫米刻度尺的不同刻度为起点,测量金属丝________三次,记录数据求出平均值(6)记下实验时温度,作为测量电阻率的条件(7)数据处理,求出电阻率,分析导线材料。
(8)实验完毕,整理实验器材【自我诊断】●基础题1.要达到“测定金属的电阻率”的目的,必须测出的物理量有( )A.金属丝的长度B.金属丝的直径C.金属丝两端的电压D.金属丝中的电流2.“测定金属的电阻率”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,算出平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表的内接线路,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●拓展题(上海高考)如实验图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度L为50cm左右,直径D为10cm左右),镀膜材料的电阻率ρ已知,管的两端有导电箍MN.现给米尺,电压表V,电流表A,电源E,滑动变阻器R,开关S和若干导线.请设计一个测定膜层厚度d的实验方案.(1)实验中应测定的物理量是__________.(2)在虚线框内用符号画出测量电路图.(3)计算膜层厚度的公式是__________.【相关链接】金属电阻率仪主要是应用电磁感应原理(电涡流法).该方法经历几十年的实践验证. 证明是测量金属材料电阻率值最有效的方法. D60K,D500K新一代数字金属电阻率测量仪.填补了国内的空白.完全替代德国,美国产的同类产品.D60K,D500K型数字金属电阻率测量仪可直接测量和分析有色金属材料及其合金的电阻率值(如测量银、铜、铝、镁、钛、奥氏体等及其合金的电导率值)。
人教版高中物理选修3-1练习:第二章6第二课时实验:伏安法测电阻和金属电阻率 Word版含答案
第二章恒定电流6 导体的电阻第二课时实验:伏安法测电阻和金属电阻率1.在“测定金属的电阻率”的实验中,下列说法中正确的是()A.用伏安法测金属丝的电阻时,可采用电流表内接法B.实验中应调节滑动变阻器,取得多组U和I的值,然后求出电阻平均值C.应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次,然后求出长度平均值D.实验中电流强度大小可不加要求答案:B2.(多选)在“测定金属的电阻率”实验中,关于误差的下列说法中正确的是()A.电流表采用外接法,将会使ρ测>ρ真B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差C.由P=πd2U4Il可知I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差D.由ρ=πd2U4Il可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量答案:CD3.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5 Ω,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从图中读出金属丝的直径为________mm.②为此取两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:A.电压表0~3 V,内阻10 kΩB.电压表0~15 V,内阻50 kΩC.电流表0~0.6 A,内阻0.05 kΩD.电流表0~3 A,内阻0.01 ΩE.滑动变阻器,0~10 ΩF.滑动变阻器,0~100 Ω要求较准确地测出其阻值,应选用的器材有________(只填代号).解析:①由图所示螺旋测微器可知,其示数为0.5 mm+18.0×0.01 mm=0.680 mm,因此金属丝的直径为0.679~0.681 mm.②两节新的干电池,电源电动势为3 V,若选取电压表15 V,测量读数误差较大,因此电压表选A;电路最大电流约为I=UR=35A=0.6 A,电流表应选C.金属丝的电阻大约为5 Ω,为方便实验操作滑动变阻器应选E.答案:①0.680②A、C、E4.欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组(3 V,内阻约为1 Ω)B.电流表(0~3 A,内阻约为0.012 5 Ω)C.电流表(0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)D.电压表(0~3 V,内阻约为3 kΩ)E.电压表(0~15 V,内阻约为15 kΩ)F.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)H.开关、导线(1)上述器材中,电流表应选用的是________;电压表应选用的是________(填写器材的字母代号).(2)实验电路应采用电流表接法________(填“内”或“外”).解析:伏安法测电阻丝电阻,需要:A、电池组(3 V,内阻1 Ω);电路最大电流约为:I=UR=35A=0.6 A,电流表应选:C电流表;电源电动势为3 V,因此电压表选:D电压表.(2)因待测电阻阻值约为5 Ω,电流表内阻约为0.125 A,电压表内阻约为3 kΩ,待测电阻相对于电压表内阻来说很小,故为小电阻,应选用电流表外接法.答案:(1)C D(2)外5.某小组进行“测定金属丝电阻率”的实验.该组同学想更精确地测量该金属丝电阻R x(约为9 Ω),已经选好的器材有:A.电压表V1(量程0~1 V,内阻约10 kΩ)B.电压表V2(量程0~3 V,内阻约20 kΩ)C.定值电阻R0=20 ΩD .被测电阻R xE .滑动变阻器(阻值范围0~5 Ω)F .电源(电动势3 V ,内阻很小)G .导线若干,开关一个(1)为了减小误差,并尽可能多的测量几组数据,请在方框中画出测量电路图.(2)在某次测量中,若电压表V 1读数为U 1,电压表V 2读数为U 2,则待测金属丝电阻的表达式R x =___________________.解析:(1)利用伏安法测电阻,首先选取实验仪器,可以把其中一个电压表作为电流表使用,如果选取电压表V 2作为电压表使用,电压表V 1改装成电流表使用,把电压表V 1和定值电阻R 0并联,满偏电流I m =U 1R V 1+U 1R 0≈0.05 A ,被测电阻R x 两端电压的最大值U m =I m R x =0.45 V ,远小于电压表V 2量程,故仪器选取不合适;把电压表V 1作为电压表使用,电压表V 2和定值电阻R 0并联改装成电流表使用,满偏电流I m =U 2RV 2+U 2R 0≈0.15 A ,被测电阻R x 两端电压的最大值U m =I m R x =1.35 V ,和电压表V 1量程接近,可以使用;为了多测几组数据,减少实验误差,选用分压法组装电路,电表内阻比较大,内接、外接对结果影响不大,电路图如图所示:(2)根据欧姆定律得,U 1R x=U 2R 0,解得R x =U 1U 2R 0. 答案:(1)如解析图所示(2)U 1U 2R 0。
人教版高中物理选修3-1基础过关+对点训练:2.6 实验 测定金属的电阻率 Word版含解析
(2)由(1)可知,滑动变阻器阻值约为待测金属丝电阻的2.5倍,滑动变阻器采用限流接法可以测出多组实验数据,因此滑动变阻器可以采用限流接法, > ,则电流表应采用外接法,电路图如图所示.
待测金属丝:Rx(阻值约5 Ω);
电流表A1:量程0.6 A,内阻r1约为0.2 Ω;
电流表A2:量程10 mA,内阻r2=50 Ω;
定值电阻R1:阻值20 Ω;
定值电阻R2:阻值200 Ω;
滑动变阻器R:阻值范围0~5 Ω;
电源E:干电池2节;
开关S,导线若干.
(1)要想较准确测量待测金属丝的阻值,应选用定值电阻________.(选填“R1”或“R2”)
解析:(1)根据螺旋测微器的读数方法得圆柱体的直径为:1.5+0.01×34.2=1.842(mm).根据游标卡尺的读数方法得圆柱体的长度为:42+0.05×8=42.40(mm)=4.240(cm).
(2)由R= =ρ= 得:ρ= .
答案:(1)1.842 4.240 (2)
2.[2019·日照高一检测]在测定金属丝电阻率的实验中,需要测量金属丝的电阻,可供选用的器材如下:
(2)采用电流袁外接法测量金属丝的电阻.金属丝中电流小于电流表读数,所以电阻的测量值比真实值偏小.由欧姆定律R= ,电阻定律R= ,S= ,可得电阻率ρ= .
答案:(1)24.10 0.520 (2)偏小
4.[2019·东城高一检测]在“测定金属丝的电阻率”的实验中,若用欧姆表粗测得知电阻丝Rx的阻值约为4 Ω,为较精确地测量金属丝的电阻,并要求金属丝发热功率P<1.25 W,需要另行设计电路进行测量,实验室备有部分仪器:
2021届高三物理一轮总复习新课标专项复习讲座之测定金属的电阻率Word版含答案
试验1.在“测定金属丝的电阻率”的试验中,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乙所示,图中读数为________mm.(2)接受图丙所示的电路测量金属丝的电阻,电表的示数如图丁所示.其中电压表的读数为________,电流表的读数为________;电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).最终由公式ρ=________计算出金属丝的电阻率.丁解析:(1)毫米刻度尺读数为24.10 cm,螺旋测微器读数为0.5 mm+1.5×0.01 mm=0.515 mm.(2)电压表的最小分度是0.1 V,所以读数为1.60 V;电流表的最小分度为0.02 A,所以读数为0.160 A.电流表接受了外接法,所以电阻的测量值偏小.最终由公式ρ=πd 2U4Il可得电阻率.答案:(1)24. 100.515(2)1.60 V0.160 A偏小πd2U 4Il2.(2022·淮安一中月考)用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干.(1)如图甲所示电路图中,电压表应接________点.(填a或b)(2)图乙中的6个点表示试验中测得的6组电流I、电压U的值,试作图并求出电阻阻值R=________Ω.(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,结果分别如图丙、图丁所示.由图可知其长度为________mm,直径为________mm.(4)由以上数据可求出ρ=________Ω·m.(保留3位有效数字)解析:(1)R x<R A R V,应接受电流表外接法,故电压表应接a点.(2)作图为过原点的直线,其中第2个点误差较大,应舍弃,如图所示.图线的斜率即为电阻阻值,R≈229 Ω.(3)50分度游标卡尺的精确度为0.02 mm,由图可知其长度为(8+0.02×1) mm=8.02 mm,直径为(1+0.02×46) mm=1.92 mm.(4)由公式ρ=πd2R4l可求得电阻率为8.26×10-2Ω·m.答案:(1)a(2)见解析229(221~237)(3)8.02 1.92(4)8.26×10-23.(2022·西安五校联考)有一根瘦长而均匀的金属管线样品,长约为60 cm,电阻大约为6 Ω,横截面如图甲所示.。
2019-2020人教版物理选修3-1教师文档含习题:实验 测定金属的电阻率 Word版含解析
姓名,年级:时间:实验测定金属的电阻率1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。
3.学会利用伏安法测电阻,进一步测出金属丝的电阻率。
一、实验原理1.把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R错误!.2.用毫米刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,算出横截面积S错误!。
3.由电阻定律R=ρ错误!,得ρ=错误!,求出电阻率.二、实验器材毫米刻度尺(游标卡尺)、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器、电池组、开关、导线、待测金属丝等。
三、实验步骤1.用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次直径,并记录。
2.依照实验电路图用导线把器材连好,并把滑动变阻器的阻值调至最大。
3.用毫米刻度尺(游标卡尺)测量接入电路的金属丝长度l,反复测量三次,并记录。
测量次数123平均值金属丝长l/m金属丝直径d/mm4.电路经检查确认无误后,闭合开关S。
改变滑动变阻器滑动触头的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记录在表格内,断开开关S。
测量次数123电阻平均值电压U/V电流I/A电阻R x/Ω5课堂任务测量过程·获取数据仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:测金属丝的电阻率需要测哪些物理量?提示:从ρ=错误!看需要知道三个量,l可以通过刻度尺直接测量。
但是R和S都不能直接测量,故还要继续想办法测出R和S相关的量.R可用伏安法测量得到,S可以通过测量直径d,再根据S=错误!计算得到。
故需要测量金属丝接入电路的长度l、直径d,金属丝两端的电压U、通过金属丝的电流I。
活动2:伏安法测量电阻时电流表采用内接法还是外接法?提示:金属丝的电阻较小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它分流作用很小,应采用电流表外接法,如接线图。
活动3:测金属丝的长度要用游标卡尺(如下图),请简述其原理和读数方法。
提示:(1)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成,不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.精确度=错误!,常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的,其读数见下表:刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、选择题二、非选择题1.【2015-2016学年•河北省正定中学第一学期高二第二次联考】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。
步骤如下:(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为mm;(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图2,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,则该电阻的阻值约为Ω。
(4)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=mΩ⋅。
(保留2位有效数字)2.【2015—2016学年•沈阳二中上学期期中考试】在电流表扩大量程的实验中,要将量程为200 μA 的电流表G改装成量程为0.2A的电流表,需先用如图1所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻R g.(1)在测量R g的实验中,滑动变阻器有如下的规格供选择:A.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω)B.滑动变阻器(阻值范围0~1500Ω)为了便于实验的调节操作,减小误差,滑动变阻器R滑应选用.(填入选用器材的字母代号)(2)当电阻箱的阻值为R1时,调节滑动变阻器滑动头P的位置,使电流表G满偏;保持滑动头P的位置不动,调整电阻箱接入电路的阻值,当电阻箱的阻值为R2时,电流表G恰好半偏.则电流表G的内电阻R g= .(3)若测得R g=500Ω,为完成上述改装,需要用一个约为Ω的电阻与电流表并联.(4)用改装成的电流表,按图2所示的电路测量未知电阻R x.若量未知电阻R x时,电压表的示数为1.2V,而改装后的电流表的表头(刻度盘仍为原电流表的刻度)示数如图3所示,那么R x 的测量值为Ω.(5)如果测量与操作均正确,那么R x的测量值将(选填“大于”或“小于”)R x的真实值.3.【2015-2016学年•四川省雅安中学2高二上期11月半期考试】(共10分,每空2分)为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。
某同学进行如下几步测量:(1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。
(2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。
A.换为×1档,重新测量B.换为×100档,重新测量C.换为×1档,先欧姆调零再测量D.换为×100档,先欧姆调零再测量(3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A (内阻约0.5Ω),电压表0~3V (内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电压表示数从0开始调节,下列备选电路中,应该选择 。
(4)选择正确的电路后,测量值与真实值相比 (选填“偏大”“相等”“偏小”),误差来源是 。
4.【2015-2016学年•安徽师范大学附属中学高二上学期期中考试】在伏安法测电阻的实验中,待测电阻x R 约为200Ω,电压表的内阻约为2kΩ,电流表的内阻约为1Ω,测量电阻中电流表的连接方式如图a 或如图b 所示,计算结果由公式x U R I计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数.若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为1x R 和2x R ,则______(选填“1x R ”或“2x R ”)更接近待测电阻的真实值,且测量值1x R ________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值2x R ______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.5.【2015-2016学年•陕西省西安市第一中学高二上学期期中考试】用伏安法测电阻时,为了较正确地测定一个标志为R =100+10%Ω的电阻,应选用下列器材中哪一些来测量?A .毫安表,内阻100Ω,量程30mAB .电流表,内阻0.2Ω,量程1AC .电压表,内阻104Ω,量程15VD .电压表,内阻4×103Ω,量程3VE .变阻器,规格为200Ω,1AF .电源,直流3V 。
应选用的器材为:__ __.6.【2015-2016学年•湖南省株洲市第二中学高二上学期期中考试】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。
步骤如下:(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为mm;(2)用螺旋测微器测量其直径如右上图,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,则该电阻的阻值约为Ω。
(4)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,由此可估算此圆柱体。
(保留1位有效数字)材料的电阻率约为ρ=m7.【2015-2016学年•大庆实验中学第一学期期中考试】某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。
步骤如下:(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为mm;用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为mm;(2)该同学直接用多用电表测其电阻.用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”的位置测量,发现指针偏转角度太大,这时应将选择旋钮指向欧姆挡“______”位置,欧姆调零后测量,其表盘及指针所指位置如图所示,则电阻为_______Ω.(3)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0~4mA,内阻约50Ω);电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω)电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);直流电源E(电动势4V,内阻不计);滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);滑动变阻器R2(阻值范围0~20kΩ,允许通过的最大电流0.5A);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,请在方框中画出测量的电路图,并标明所...用器材的代号......。
8.【2015-2016学年•江苏省扬州中学第一学期期中考试】(15分)在“测定金属的电阻率”的实验中,若待测金属丝的电阻约为5Ω,要求测量结果尽量准确,且从零开始多测几组数据。
提供以下器材供选择:A.电池组(3 V,内阻约1 Ω) B.电流表(0~3 A,内阻约0.012 5 Ω) C.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω) D.电压表(0~3 V,内阻约4 kΩ)E.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ) F.滑动变阻器(0~20 Ω,允许最大电流1 A) G.滑动变阻器(0~2 000 Ω,允许最大电流0.3 A)H.开关、导线若干(1)除了A和H,实验时还应从上述器材中选用_____________(2)测电阻时,两电表和待测金属丝电阻R x在组成测量电路时,应采用电流表________(选填“外”或“内”)接法,待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”);(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如下右图所示,则读数为________mm;(4)若用L表示金属丝的长度,d表示直径,测得电阻为R,请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=________.9.【2015-2016学年•河北省成安一中、永年二中高二上学期期中联考】欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组(3V,内阻1Ω);B.电流表(0~3A,内阻约为0.0125Ω);C.电流表(0~0.6A,内阻约为0.125Ω);D.电压表(0~3V,内阻约为3kΩ):E.电压表(0~15V,内阻约为15kΩ,);F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A);G.滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A);H.开关、导线。
(1)上述器材中应选用的是(填写各器材的字母代号)。
(2)实验电路应采用电流表___ _接法(填“内”或“外”)。
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如上图所示,图示中I=___ _ __A,U=___ __V。
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求在方框中画出测量待测金属导线电阻Rx的原理电路图。
10.【2015-2016学年•江西省吉安市第一中学高二上学期第一次段考】(12分)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,部分步骤如下:(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数分别如图甲、乙所示,长度为mm,直径为mm。
(2)选用多用电表的电阻“×1”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Ω;(3)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:电流表A1(量程300mA,内阻约为2Ω);电流表A2(量程l50mA,内阻约为10Ω);r1000Ω);电压表V1(量程lV,内阻电压表V2(量程l5V,内阻约为3000Ω);定值电阻R=1000Ω;滑动变阻器R(最大阻值5Ω);1滑动变阻器R(最大阻值l000Ω);2电源E(电动势约为4V,内阻r约为1Ω);开关,导线若干。
为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的1/3,电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选。
(均填器材代号)根据你选择的器材,请在图丙所示的线框内画出实验电路图。
11.【2015-2016学年•河北省唐山市第一中学高二上学期期中考试】(6分)某学生欲测一未知电阻的阻值,可供选择的器材有:A.电流表A l,量程0~10mA,B.电流表A2,量程0~0.6 A,C.电压表V l,量程0~3 V,D.电压表V2,量程0~15 V,E.滑动变阻器一只,F.电源电动势为4.5 V,电键2个,。