【配套K12】2011高考物理一轮复习 第七章实验八《测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微

第七章 实验八 测定金属的电阻率
（同时练习使用螺旋测微器）
1．在“测定金属的电阻率”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
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 项正确． 答案：A
2．分别用图实－8－10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3 V 、4 mA ，图(b)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 ( )
A ．略小于1 kΩ
B ．略小于750 Ω
C ．略大于1 kΩ
D ．略大于750 Ω
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[来 明测量的是小电阻，这样电流表分压较大，应该采用图(a)进行测量比较准确．图(a) 中测量值为R 测＝U 测
I 测
＝750 Ω，较真实值偏小．故D 项正确．
答案：D
3．(2010·梅州联考)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．
解析：(1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表量程应选0～3 V ，在实验中电流不 能太大，电流表量程应选0～0.6 A.[ (2)由于R x ≈3 Ω为小电阻，故用安培表外接法，变阻器
R ＞R x ，故采用滑动变阻器
限流接法，如图所示．
答案：见解析
4．(2010·天津模拟)某物理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， 如图实－8－11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(0.4 A,1.52 V)，故金属丝电阻为：R ＝U I ＝1.520.4 Ω＝3.8 Ω.
答案：甲 3.8(3.7～3.9均可)
5．(2010·皖南八校联考)从下列器材中选出适当的器材，设计一测量金属丝的电阻率的电
路．要求操作简便，又尽可能有较高的测量精度，并能得到多组数据． 金属丝L (已知其长度为L 0，直径为D ，电阻小于50 Ω)； 电流表A 1(量程为10 mA ，内阻r 1＝40 Ω)； 电流表A 2(量程为500 μA ，内阻r 2＝750 Ω)； 电压表V (量程为10 V ，内阻为10 kΩ)； 保护电阻R 1(阻值为100 Ω)； 滑动变阻器R 2(总阻值约为20 Ω)； 电池E (电动势为1.5 V ，内阻很小)； 开关S 及导线若干．
(1)在下面的虚线框中画出电路图，并标明所用器材的代号．
(2)若选出测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，则表达式ρ＝________. 解析：(1)如图所示
(2)πD 2(I 1r 1－I 2r 2)
4L 0I 2
[
(式中I 1为电流表A 1的示数，I 2为电流表A 2的示数)．
答案：见解析
6．生活中使用的电烙铁是一种合金，试根据材料回答下列问题：
(1)所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，
或冷却后的固体，下列四种金属难与表中其他金属形成二元合金的是________．A．Fe B．Zn
C．Ag D．W
(1063[]
27
(2)
器测出合金丝的直径如图实－8－12所示，则示数为________．
(3)某同学将合金丝接在电动势E＝2.0 V的电源上，通过改变合
金丝的长度L测得流
过导线的电流的倒数如下表所示：
请在图实－8－13中绘出电流的倒数与合金丝长度的关系图象，并由此求出导线的电阻率．
解析：(1)因为Zn和W这两种金属的熔点和沸点与其他金属的
熔点和沸点相差太大，难与表中其他金属形成二元合金，故选B、
D.
(2)螺旋测微器的示数为6.005 mm.
(3)根据表中的测量数据作出图象如图所示．
由R ＝ρL S 及闭合电路的欧姆定律E ＝I(R ＋r)，可得E ＝I(ρL/S ＋r)，即1I ＝r E ＋ρL
ES ，
所以该直线的斜率为k ＝ρ
ES ，即ρ＝kES ，代入数据可求得：
ρ≈7.9×10－5 Ω·m
(7.8×10－5～8.0×10－5 Ω·m 都对)． 答案：(1)B 、D (2)6.005 mm (3)图见解析
7．9×10－
5 Ω·m(7.8×10－
5～8.0×10－
5 Ω·m 都对)
7．(2010·武汉调研)测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度的器材如下：
A ．待测螺线管L (符号)：绕制螺线管金属丝的电阻率ρ＝5.0×10－
7 Ω·m ，电阻R L
约为100 Ω B ．螺旋测微器
C ．电流表G ：量程100 μA ，内阻R g ＝500 Ω
D ．电压表V ：量程6 V ，内阻R V ＝4 kΩ
E ．定值电阻：R 0＝50 Ω
F ．滑动变阻器R ′：全电阻约为1 kΩ
G ．电源E ：电动势9 V ，内阻忽略不计
H ．开关S 一个，导线若干
(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图实－8－14所示，其示 数为d ＝________.
(2)按图实－8－15甲所示电路测量金属丝的电阻，请在图乙所示的实
物图上连线．
(3)若测得的金属丝直径用d 表示，电流表G 的读数用I 表示，电压表V 的读数用U 表示，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度l ＝________. 解析：(1)读数为0.384 mm ～0.386 mm (2)实物连接如图所示
(3)电压表V 通过的电流为U R V ，R 0两端的电压为(U
R V －I )R 0，R L 两端的电压为IR L ＝
(U R V －I )R 0－IR g ，又由电阻定律R L ＝ρl S ＝ρl πd 24，可解得l ＝πd 24ρ(R 0U
R V I
－R 0－R g )． 答案：(1)0.384 mm ～0.386 mm (2)见解析图 (3)πd 24ρ(R 0U R V I
－R 0－R g ) 8．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻R x 约为5 Ω.实验室备有下列
实验器材：
A ．电压表V 1(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(0～100 Ω，0.6 A)
F．变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 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)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有____________________．
(2)为减小实验误差，应选用图实－8－16中________(填“(a)”或“(b)”)为该实验
的电路图，并按所选择的电路图把实物图用导线连接起来．
(3)若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实－8－17所示，则电阻值为________ Ω，电阻率为
________________________________________________________________________．
解析：(1)由电池E决定了电压表选V1，结合R x粗略计算电流在600 mA内，故选
A2，由R x确定变阻器选R1.
(2)因A1的内阻不能满足远小于R x，故选图(b)．
(3)R x＝U
I＝
1.20
0.50Ω＝2.40 Ω
由R＝ρl
S得
ρ＝RS
l＝
2.40×π(
0.635
2)
2×10－6
60 ×10－2
Ω·m
＝1.27×10－6Ω·m
答案：(1)ADEGH
(2)(b)实物连接如图所示
(3)2.40 1.27×10－6Ω·m。