测定金属丝电阻率

测定金属丝电阻率

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电学实验2 测定金属丝电阻率

1、在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：

待测金属丝：R x(阻值约4Ω，额定电流约0.5A)；

电压表：V(量程3V，内阻约3kΩ)；

电流表：A1(量程0.6A，内阻约0.2Ω)；A2(量程3A，内阻约0.05Ω)；

电源：E1(电动势3V，内阻不计)；E2(电动势12V，内阻不计)；

滑动变阻器：R(最大阻值约20Ω)；

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，示数如图所示，读数为________mm.

②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选

________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．

____________.

2、在探究“决定电阻丝电阻的因素”实验中，实验小组根据下表中给出的电阻丝，分别探究电阻与长度、横截面积、材料的关系。

（1）为探究电阻丝电阻与长度的关系，应选择表中_________（填写编号）进行实验。

（2）实验小组采用如图所示装置测量电阻丝的电阻率，通过改变滑动头在电阻丝上位置，改变接入电路电阻丝长度。测出接入电路电阻丝的长度L和对应的电流表读数I。

①请用笔画线代替导线在图中将实物电路连接完整_________。

②实验中测出多组I和L的数据，作出－L图线。测得图线斜率为k，已知电源电动势为E，电阻丝横截面积为s，则电阻丝电阻率ρ＝___________。

③关于本实验操作过程和误差分析，下列说法中正确的有_________。

A．开关闭合前，应将图中滑动变阻器滑动头移到最左端

B．闭合开关，电流表指针不偏转，在不断开电路情况下，用多用表电压档检查电路C．实验误差原因之一是测量电阻丝接入电路的长度有误差

D．实验误差的主要来源是电流表内阻和电源内阻

3、在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：

（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如图所示，则这次测量的读数D= mm。

（2）先用欧姆表（×1档）粗侧，如右图，再使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用，电流表应选用，滑动变阻器应选用（选填器材前的字母）。

（3）若采用图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的_______点相连（选填“a”或“b”）。若某次测量中，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量（D、L、U、I）写出电阻率ρ的计算式：ρ＝。

4、某小组同学通过实验测量金属丝的电阻率，现有的器材规格如下：

A．待测金属丝电阻（大约），长度为L

B．直流电流表（量程，内阻约）

C．直流电流表（量程，内阻约）

D．直流电压表（量程，内阻为）

E．定值电阻

F．直流电源（输出电压，内阻不计）

G．滑动变阻器R（阻值范围，允许最大电流）

H．开关一个．导线若干

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图所示，读数为。

（2）根据器材的规格和实验要求，为了减小测量误差，直流电流表应选（填选项前的字母）。

（3）在方框内画出实验电路图（要求电压和电流的变化范围尽可能大一些）。

（4）某次测量中，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为（用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响）。

参考答案

1、（1）（2）电路图见解析

2、 ABD kES BC

3、（1）0．518（0．515～0．519）（2）ACE（3）b；

4、（1）均可

（2）C

（3）如图所示：

（4）

【解析】

1、试题分析：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：1．5mm+27．5×0．01mm=1．775mm；

（2）电阻丝的额定电流约为0．5A，电流表应选A1；电阻丝的额定电压约为U=IR=0．5×5=2．5V，电源应选E1；

（3）待测金属丝电阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0．2Ω，相对来说电压表内阻远大于待测金属丝的电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流接法，实验电路图如图所示：

考点：测量金属丝电阻率

【名师点睛】本题考查了螺旋测微器读数、实验器材的选择、设计实验电路图，螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；确定电流表的接法是正确设计实验电路的关键，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表应采用外接法。

2、（1）探究电阻丝电阻与长度的关系应可知电阻丝的材料与横截面积相同而长度不同，由表中实验数据可知，可以选择A、B、D材料进行实验．

（2）①把电源、开关、电流表、待测金属丝与滑动变阻器组成串联电路，电路图如图所示：

②由闭合电路欧姆定律可知：，

整理得：， -L图象的斜率：，则电阻率：ρ=kSE；

③为保护电路，开关闭合前，应将图丙中滑动变阻器的滑片移到最右端，故A错误；闭合开关，若电流表指针不偏转，电路可能存在断路，可用多用电表电压档直接检查电路，故B 正确；

测量过程中，改变电阻丝接入电路长度过程中，滑动变阻器接入电路的电阻应保持不变，故C正确；应用图象法处理实验数据，电流表和电源有内阻不影响实验误差，故D错误；故选BC；

点睛：探究影响电阻丝阻值因素实验需要应用控制变量法，根据控制变量法的要求分析实验