2016年高考物理一轮复习好题演练实验7《测定金属的电阻率》

实验七 测定金属的电阻率
1．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：
用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图甲可知其长度为________mm ；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图乙可知其直径为________mm ；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，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为________Ω，则该圆柱体的电阻率ρ＝________Ω·m.
答案：50.15 4.700 220 7.6×10－
2 解析：游标卡尺的读数为(50＋0.05×3) mm ＝50.15 mm ，螺旋测微器的读数为(4.5＋
0.01×20.0) mm ＝4.700 mm ，多用电表的读数为22.0×10 Ω＝220 Ω.圆柱体的电阻率ρ＝RS l
＝7.6×10－2 Ω·m.
2．(2014·山东理综)实验室购买了一捆标称长度为100 m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm 2，查得铜的电阻率为1.7×10－8 Ω·m ，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R x ，从而确定导线的实际长度．
甲 乙
可供使用的器材有：
电流表：量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω；
电压表：量程3V ，内阻约9 kΩ；
滑动变阻器R 1：最大阻值5 Ω；
滑动变阻器R 2：最大阻值20 Ω；
定值电阻：R 0＝3 Ω；
电源：电动势6 V ，内阻可不计；
开关、导线若干．
回答下列问题：
(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R 1”或“R 2”)，闭合开关S 前应将滑片移至________(填“a ”或“b ”)端．
(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．
(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A 时，电压表示数如图乙所示，读数为________V.
(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字)．
答案：(1)R 2 a (2)如解析图所示 (3)2.30(2.29～2.31均正确) (4)94(93～95均正确)
解析：根据R ＝ρl S
得，铜导线的阻值约为R x ＝1.7 Ω，即R x ＋R 0＝4.7 Ω.实验中的滑动变阻器若选R 1，则当滑动变阻器滑片移至a 端时，电压表的示数约为3 V ，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选R 2.闭合开关S 前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至a 端．
(2)连线如图所示．
(3)电压表的示数为2.30 V.
(4)根据欧姆定律，铜导线与R 0的串联电阻R ＝U I ＝2.300.50
Ω＝4.6 Ω，所以铜导线的电阻R x ＝R －R 0＝1.6 Ω.
根据R x ＝ρl S 得导线长度l ＝R x S ρ＝1.6×1.0×10－
6
1.7×10－8
m ≈94 m. 3．用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中R x 为待测电阻，R 为电阻箱，S 为单刀双掷开关，R 0为定值电阻．某同学用该电路进行实验，主要步骤有：
A ．把开关S 接b 点，调节电阻箱，使电流表的示数为I ；
B ．读出电阻箱的示数R ；
C ．把开关S 接a 点，读出电流表的示数为I ；
D ．根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大．
(1)上述步骤的合理顺序是________(只需填写序号)．
(2)步骤A 中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为________Ω.若已知R 0的阻值为10 Ω，则待测电阻的阻值为________Ω.
答案：(1) DCAB (2)47 47
解析：S 先打到a ，此时，因为电阻R x 的作用，使电路中的电流有一个值I .当把S 打到b 时，R 同样对电流有一定的阻碍作用，但是，它们的作用效果可能是不相同的，不过当我们调节电阻箱，使电路中的电流也是I 时，R 的作用就与前面R x 的作用相当，此时，R 和R x 等效，它们都是电阻，可以得出，它们电阻相等．。