测定金属的电阻率(同时练习使用千分尺)

高中物理实验测定金属的电阻率实验练习题1．用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图，各器材规格为： ⑴待测电阻R X （约100Ω）⑵直流毫安表（量程0-10mA ，内阻50Ω）⑶直流电压表（量程0-3V ，内阻5k Ω）⑷直流电源（输出电压3V ，内阻可不计）⑸滑动变阻器（0-15Ω，允许最大电流1A ）⑹电键一只，导线若干。

根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。

2．在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8m ，直径小于1mm ，电阻在5Ω左右。

实验主要步骤如下：⑴用______测量金属导线的长度，测3次，求出平均值L ；⑵在金属导线的3个不同位置上用______________测量直径，求出平均值d ； ⑶用伏安法测量金属导线的电阻R 。

在方框中画出实验电路图，并试把右图中所给的器材连接成测量R 的合适的线路。

图中安培计要求用0-0.6A 量程，内阻约1Ω；伏特计要求用0-3V 量程，内阻约几k Ω；电源电动势为6V ；滑动变阻器阻值0-20Ω。

在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。

根据以上测量值，得到该金属电阻率的表达式为ρ=__________。

mA3．练习读书0.6A. 3V档读数：安培表读数：_______3A. 15v档读数：安培表读数：__________；伏特表读数：__________4.在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量电阻. 将实验电路图画在方框中，为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要用哪些仪器？用这些仪器测量哪些量？答案：_________________________________；_________________________________计算电阻率ρ的公式是ρ=___________.5.有一待测的电阻器R X，其阻值约在40~50Ω之间。

实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：电压表V（量程0~10V，内电阻20kΩ）电流表A1（量程0~50mA，内电阻约20Ω）电流表A2（量程0~300mA，内电阻约4Ω）滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω，额定电流为IA）；滑动变阻器R2（最大阻值为300Ω，电流为0.1A）；直流电源E（电动势为9V，内电阻约为0.5Ω）；电键：导线若干。

实验要求电表读数从零开始变化，并多测出几组电流、电压值。

为了实验能政党进行并减少实验误差，还要求滑动变阻器便于调节。

①电流表应选用_________；（填写器材的代号）②滑动变阻器应选用_________；（填写器材的代号）③请在广柑内画出实验电路图。

6.待测电阻R x，阻值约为25kΩ，在测其阻值时，备有下列器材：A. 电流表（量程100μA，内阻2kΩ）B. 电流表（量程500Μa, 内阻300Ω）C. 电压表（量程10V，内阻100kΩ）D. 电压表（量程50V，内阻500kΩ）E. 直流稳压电源（15V，允许最大电流1A）F. 滑动变阻器（最大阻值1k Ω，额定功率1W ）G . 电键和导线若干。

①电流表应选_____________，电压表应选____________。

②在虚线框中画出测量电阻R x 阻值的电路图。

③根据电路图，用实线代替导线将下列实物接成实验电路。

7.电阻的测量用以下器材测量一待测电阻R X 的阻值（约100Ω）电源E ，电动势约为6.0V ，内阻可忽略不计；电流表A 1，量程0~50mA ，内电阻r 1=20Ω；电流表A 2，量程0~300mA ，内电阻r 1=4Ω定值电阻R 0，阻值R 0=20Ω；滑动变阻器R ，最大阻值为10Ω；单刀单掷开关S ，导线若干。

①要求测量中尽量减小误差，并测多组数据。

试在虚线框中画出测量电阻R X 的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

②根据你所画的电路原理图，将所示的实物连成实验电路。

③若次测量中电流表A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2。

则由已知量和测量量计算R X 的表达式为R X =____________。

8．实验室在测定金属电阻率的实验中，提供的器材除多用表、螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：A ．粗细均匀的待测金属丝R XB ．直流电流表A （0～0.6A ，内阻为0.5Ω；0～3A ，内阻为0.1Ω）C ．直流电压表V （0～3V ，内阻为5k Ω；0～15V ，内阻为25k Ω）D ．滑动变阻器R （0～20Ω，1A ）E ．电源（3V ，内阻不计）（1）为了选择比较合适的测量方法，以便提高测量精度，先用多用表的欧姆挡粗略测量待测金属丝的电阻。

现将多用表的选择开关置于“×1”挡，按正确的步骤进行操作，表盘示数如图甲所示，则电阻R X 的粗略值为 Ω。

（2）实验时，先用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，如图乙所甲乙示是某次测量时的情况，读数为mm。

（3）若要求在实验中金属丝两端的电压从0开始变化，测量金属丝电阻的误差尽量小，请在下面的虚线框中设计出符合要求的电路图。

（4）请你根据设计的实验电路图，以笔画线代替导线，连接好实物电路。

（注意：电表量程的选择要符合测量精度要求）9.在“测定金属的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压Ｕ，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属的直径ｄ，测得数据如图3－96（1）、（2）、（3）所示．请从图中读出Ｕ＝Ｖ，Ｉ＝Ａ，ｄ＝ｍｍ．10.在“测定金属的电阻率”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R.（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）用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差.按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将R2的滑动头调至最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合电键S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.第二步：保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式为_____________.11、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，用米尺测量金属丝的长度l=0. 810 m．金属丝的电阻大约为4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，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)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：A．直流电源：电动势约4.5 V，内阻很小；B.电流表A1：量程0～0.6 A，内阻0. 125Ω;C．电流表A2：量程0～3. 0 A，内阻0. 025Ω;D．电压表V：量程0～3 V，内阻3 kΩ;E.滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；F.滑动变阻器R2：最大阻值50Ω;G．开关、导线等．在可供选择的器材中，应该选用的电流表是，应该选用的滑动变阻器是。

(3)根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图．(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x=4. 1Ω，则这种金属材料的电阻率为Ω·m.（保留二位有效数字）12、一个标有“12 V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：(1)在正常发光情况下，灯泡的电功率P= W.(2)假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温有300 K，在正常发光情况下，灯丝的温度为K.(3)若一定值电阻与灯泡串联，接在20 V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为Ω.13、有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约ρ．因1～2 N，长约为30 cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，密度为管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．电流表（600 mA,1. 0Ω)D．电流表（3 A,0. 1Ω)E．电压表（3 V,6 kΩ)F．滑动变阻器（2 kΩ,0. 5 A)G．滑动变阻器（10 kΩ,2 A)H．蓄电池（6 V,0.05Ω)I．开关一个，带夹子的导线若千．(1)除待测金属管线外，还应选用的器材有（只填代号字母）．(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．(3)实验中要测量的物理量有：，计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0=。

14.在“测定金属的电阻率”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R x．图5—38 图5—39（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ＝_________________（用上述测量量的字母表示）．（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5—38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）用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差．按如图5—39所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作过程是:第一步：先将R 2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S 2向1闭合，闭合电键S 1，调节变阻器R 1和R 2,使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U 1、I 1．第二步：保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S 2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U 2、I 2．请写出由以上记录数据计算被测电阻R x 的表达式R x =__________________．答案：1.外接法，分压2.⑴米尺；⑵螺旋测微器；⑶外接法，限流或分压都可以，LR d 42πρ= 3. 0.45 2.20 2.25 11.04. 实验电路图如图，变阻器接成分压电路和电流表“内接”的都同样给分）（电路图中有任何错误都不给分）. 用螺旋测微测量金属丝的直径d ，用米尺测金属丝的长度l ，Il Ud 42π，式中U 是电压表测得的电压值，I 是电流表测得的电流值.5. ①A 2（2分）；②R 1；（2分）；③如图所示6.①B, C ②图略，分压电路，○A 表内接③图略7. ①以上两种答案 ②略③R X =12I I （R 0+r 2）-r 1或R X =112I I I -R 0-r 18. 15．（1）6.0Ω； （2）0.700； （3）滑动变阻器分压接法，电流表外接法。