2018年新課標(biāo)高考物理總復(fù)習(xí)課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)(四十七)測(cè)定金屬的電阻率(實(shí)驗(yàn)提能課)含解析

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時(shí)達(dá)標(biāo)檢測(cè)（四十七 ) 測(cè)定金屬的電阻率（實(shí)驗(yàn)提能課）1現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，為測(cè)量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測(cè)圓柱體兩端之間的電阻, 用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度. 螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如圖甲、乙所示。(1 ）由上圖讀得圓柱體的直徑為_(kāi) mm,長(zhǎng)度為 _ cm. （ 2）若流經(jīng)圓柱體的電流為i，圓柱體兩端之間的電壓為u，圓柱體的直徑和長(zhǎng)度分別為d、l，則用d、l、i、u表示的電阻率的關(guān)系式為_(kāi)。解析：（ 1）圓柱體的直徑為1.5 mm34。 50.01 mm 1.845 mm，長(zhǎng)度為 42 mm 80。05 mm 4.2

2、40 cm；（ 2）圓柱體的電阻為r 錯(cuò)誤 !,根據(jù)電阻的決定式可知r 錯(cuò)誤 ! 錯(cuò)誤 !, 聯(lián)立兩式得 u d24li。答案 :(1)1.8454。240(2）錯(cuò)誤 !2 （2016清江中學(xué)月考)如圖，甲為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)電材料棒，現(xiàn)測(cè)量該材料的電阻率。（ 1)首先用多用電表的歐姆擋（倍率為“100”）粗測(cè)其電阻，指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)r_。(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量此金屬導(dǎo)線的直徑d,測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則d_ mm ；用游標(biāo)卡尺測(cè)量此新型導(dǎo)電材料的長(zhǎng)度l，測(cè)量結(jié)果如丁所示,則 l_ mm 。（ 3）采用以下器材用伏安法盡可能精確地測(cè)量其電阻：a電流表：量程為0.6 a,內(nèi)阻約為 0。

3、2 b電壓表：量程為3 v，內(nèi)阻約為3 k c滑動(dòng)變阻器:最大值為20 ，額定電流1 a d電源e電動(dòng)勢(shì)6 v f開(kāi)關(guān) s,導(dǎo)線若干在方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖. 學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精（ 4)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)電路，但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電材料棒電阻率的測(cè)量值明顯偏小，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)實(shí)物圖中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，該導(dǎo)線是：_（用導(dǎo)線的序號(hào)表示)。(5)如果（ 3）問(wèn)實(shí)驗(yàn)電路中電流表示數(shù)為i，電壓表示數(shù)為u,并測(cè)出該棒的長(zhǎng)度為l、直徑為 d，則該材料的電阻率 _（用 i、u、l、d 表示）。解析 :(1）多用電表的讀數(shù)：20100 2 000 ；(2） d3 mm0.01 mm 20.43.20

4、4 mm ；l5 cm0.05 mm 350。15 mm ；（ 3)如圖所示：(4）因待測(cè)電阻的阻值較大,則采用電流表內(nèi)接電路，故導(dǎo)線接錯(cuò)位置；(5)根據(jù)歐姆定律及電阻定律：rui 錯(cuò)誤 ! 錯(cuò)誤 ! ，解得 : 錯(cuò)誤 !. 答案：（ 1)2 000 （ 2)3。20450。15（3)見(jiàn)解析圖(4)（5)u d24li3.有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示。 此金屬材料重12 n，長(zhǎng)約為30 cm，電阻約為10 。已知這種金屬的電阻率為 ，密度為0。因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則,無(wú)法直接測(cè)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積s0，現(xiàn)有如下器材可選: a毫米刻度尺b螺旋測(cè)微

5、器c電流表（ 0600 ma,1.0 )d電流表 (03 a，0.1 ）e電壓表 (03 v,6 k）f滑動(dòng)變阻器（020 ，0.5 a）g滑動(dòng)變阻器(010 k ， 2 a) h蓄電池 (6 v,0.05 )i開(kāi)關(guān)一個(gè) ,帶夾子的導(dǎo)線若干（ 1）除待測(cè)金屬管線外，還應(yīng)選用的器材有_（只填器材前的字母）。（ 2)在方框中畫(huà)出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖，要求盡可能測(cè)出多組有關(guān)數(shù)據(jù),并把所選儀器連成實(shí)際測(cè)量電路。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精(3）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有_ ，計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間截面積 s0的表達(dá)式為s0_。解析 :(1)本實(shí)驗(yàn)需要用伏安法測(cè)量電阻，根據(jù)歐姆定律有r 錯(cuò)誤 !,同時(shí)要結(jié)合

6、電阻定律公式r 錯(cuò)誤 !求解截面積， 故要用電壓表測(cè)量電壓，用電流表測(cè)量電流，用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度,用螺旋測(cè)微器測(cè)量邊長(zhǎng)。當(dāng)然， 要組成電路，還需要電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線以及滑動(dòng)變阻器。由于電阻通電電流較大時(shí)升溫明顯，影響電阻率，故要小電流，電流表選擇較小量程。（ 2）由于要求盡可能測(cè)出多組有關(guān)數(shù)值，故滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法,金屬管線電阻較小，因此電流表采用外接法。（ 3）根據(jù)歐姆定律有r錯(cuò)誤 ! ,根據(jù)電阻定律公式有r 錯(cuò)誤 ! ，由此解得s錯(cuò)誤 ! .因此要用螺旋測(cè)微器測(cè)橫截面邊長(zhǎng)a，用毫米刻度尺測(cè)金屬管線長(zhǎng)度l，用電壓表測(cè)金屬管線兩端電壓u,用電流表測(cè)通過(guò)金屬管線的電流i ,因此金屬管線內(nèi)部空

7、間截面積s0的表達(dá)式為s0 a2錯(cuò)誤 ! 。答案：（ 1)abcefhi(2)如圖所示(3)橫截面邊長(zhǎng)a、管線長(zhǎng)度l、管線兩端電壓u、通過(guò)管線的電流ia2錯(cuò)誤 !4(2017 泰州一模） 某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率 。步驟如下 : （ 1）用游標(biāo)為20 分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲所示，由圖可知其長(zhǎng)度為l_mm 。（ 2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙所示,由圖可知其直徑為d_mm. (3）用多用電表的電阻“10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻r，表盤(pán)的示數(shù)如圖丙所示,則該電阻的阻值約為 _。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精（ 4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻r，現(xiàn)有的器材

8、及其代號(hào)和規(guī)格如下：待測(cè)圓柱體電阻r電流表 a1(量程 04 ma ，內(nèi)阻約50 )電流表 a2（量程 030 ma, 內(nèi)阻約 30 ）電壓表 v1(量程 03 v，內(nèi)阻約10 k )電壓表 v2(量程 015 v，內(nèi)阻約25 k ）直流電源e（電動(dòng)勢(shì)4 v，內(nèi)阻不計(jì) ) 滑動(dòng)變阻器r1(阻值范圍015 ，允許通過(guò)的最大電流2。0 a）滑動(dòng)變阻器r2(阻值范圍02 k ，允許通過(guò)的最大電流0.5 a）開(kāi)關(guān) s,導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)所示誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖的電路，試指出3 處不妥之處： _ ； _ ； _ 。解析 :(1)主尺讀數(shù)為50 mm ，游標(biāo)尺上第3 條刻度線

9、與主尺對(duì)齊,讀數(shù)為 30.05 mm 0.15 mm, 則長(zhǎng)度為50.15 mm. （ 2)螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為4。5 mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為0。200 mm ，則直徑為4。700 mm. (3）電阻的阻值r 1210 120 。(4）電源電動(dòng)勢(shì)為4 v，則電壓表選v1；電路中可能出現(xiàn)的最大電流:im錯(cuò)誤 ! a25 ma ，故電流表應(yīng)選a2;因 rv1? rx,故電流表應(yīng)采用外接法;滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法。答案： (1)50。 15（2)4。700(3)120 (4)電流表應(yīng)選a2電流表應(yīng)采用外接法滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法5測(cè)量鉛筆芯的電阻率，取一支4b 鉛筆，去掉兩端筆芯外木質(zhì)部分

10、,不損傷筆芯，如圖甲所示安放在接線支座上。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精(1) 用刻度尺量得筆芯長(zhǎng)度l 20。 0 cm,螺旋測(cè)微器測(cè)量筆芯的直徑如圖乙所示，則筆芯的直徑為d_mm. （ 2）若待測(cè)電阻約為幾歐姆，乙同學(xué)采用實(shí)驗(yàn)室提供的下列器材測(cè)定鉛筆芯電阻a待測(cè)筆芯b電流表（ 00.6 a,03 a，內(nèi)阻分別約1 ,0.5 ）c電壓表 (03 v,015 v，內(nèi)阻分別約6 k ，30 k ）d滑動(dòng)變阻器（010 )e電源 (3 v）f開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求在圖甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線（只配有兩根導(dǎo)線）完成實(shí)物電路連接。(3）實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中某次電壓表、電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖丙所示，則電壓表讀數(shù)u_v

11、，電流表讀數(shù)i_a ，計(jì)算得到鉛筆芯電阻r_(電阻計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。解析： (1)由題圖所示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為1 mm 20。00.01 mm1。200 mm 。(2)由題意可知， 待測(cè)電阻阻值很小，約為幾歐姆，小于滑動(dòng)變阻器最大阻值,滑動(dòng)變阻器可以采用限流接法，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻阻值，電流表采用外接法，實(shí)物電路圖如圖所示: (3)由電路圖可知，電壓表量程是3 v ，由圖示電壓表可知，其分度值為0。1 v ，示數(shù)為1。80 v ，電流表量程為 0.6 a，分度值為0.02 a，示數(shù)為0。36 a，待測(cè)電阻阻值rui1.80。365.0 。答案：（ 1)1。200（2)見(jiàn)解

12、析圖(3）1.800.365。0 6如圖甲所示 (導(dǎo)線連線不完整)，某同學(xué)想測(cè)量某導(dǎo)電溶液的電阻率，先在一根均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端各安裝了一個(gè)電極（接觸電阻不計(jì))，兩電極相距l(xiāng)0。700 m,其間充滿待測(cè)的導(dǎo)電溶液。用如下器材進(jìn)行測(cè)量：電壓表 v（量程 15 v，內(nèi)阻約30 k )電流表 g(量程 300 a, 內(nèi)阻約 50 )滑動(dòng)變阻器（最大值10 ，額定電流1 a）電池組 (電動(dòng)勢(shì) e12 v，內(nèi)阻 r 6 )單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干. 下表是他測(cè)量通過(guò)管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).實(shí)驗(yàn)中他還用20 分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑 ,結(jié)果如圖乙所示。學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精u/

13、v01。03.05.07。09.011.0 i/ a02265109155175240 根據(jù)以上所述請(qǐng)回答下面的問(wèn)題: （ 1）玻璃管內(nèi)徑d 的測(cè)量值為 _ cm。(2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙坐標(biāo)系中描點(diǎn),作出ui 圖像，根據(jù)圖像求出電阻r_ ( 保留兩位有效數(shù)字)。(3）計(jì)算導(dǎo)電溶液的電阻率表達(dá)式 _（用 r、d、l 表示 ),測(cè)量值為 _ m(保留兩位有效數(shù)字） 。(4)請(qǐng)畫(huà)出測(cè)量導(dǎo)電溶液電阻的電路圖,并在圖甲中補(bǔ)畫(huà)出未連接的導(dǎo)線。解析： (1）對(duì)游標(biāo)卡尺： 主尺刻度為30 mm,游標(biāo)卡尺共20 個(gè)格 ,分度為 0.05 mm ，且游標(biāo)尺的第15 個(gè)格與主尺刻線對(duì)齊，因此它的讀數(shù)為30 mm 150.05 mm30。75 mm 3.075 cm。（ 2)根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),連線時(shí)要讓大多數(shù)點(diǎn)在一條直線上。作出u。 i 圖像如圖甲