2021屆高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)過(guò)關(guān)檢測(cè)題—11.8實(shí)驗(yàn)：測(cè)金屬絲的電阻率

1、2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)過(guò)關(guān)檢測(cè)題11.8實(shí)驗(yàn)：測(cè)金屬絲的電阻率1.在測(cè)定金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，為了安全、準(zhǔn)確、方便地測(cè)出電阻絲的電阻設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，可用的實(shí)驗(yàn)儀器如下：待測(cè)金屬絲（/約50）電壓表V（量程01V,內(nèi)阻RV=1k0）電流表A（量程00.6A,內(nèi)阻RA=10）定值電阻R（阻值R1=0.5k0）定值電阻R2（阻值R2=2k0）滑動(dòng)變阻器R3（0100）滑動(dòng)變阻器R4（010000）電源（電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻很小）I開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（選填實(shí)驗(yàn)儀器前面字母）（2）用圖中電路測(cè)量該金屬絲的電阻，若某次測(cè)量中，電壓表的讀

2、數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為厶該金屬絲電阻的表達(dá)式為Rx=（用測(cè)出或已知的物理量的符號(hào)表示）。2在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電阻絲的電阻約為60。某同學(xué)進(jìn)行了如下測(cè)量：（1）用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度。測(cè)量3次,求出其平均值,其中一次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對(duì)齊，圖中讀數(shù)cm。用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,選不同的位置測(cè)量3次,求出其平均值,其中一次測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,圖中讀數(shù)為mm。=甲乙|川11岬岬岬叩叫!HI|I岬川|【叫I川卩岬1叩口19202122232425cm示,則該電阻的阻值約為k0；（2）在用電壓表和電流表測(cè)金屬絲的電阻時(shí)，

3、提供下列供選擇的器材直流電源（電動(dòng)勢(shì)約為4.5V,內(nèi)阻很?。╇妷罕恚砍?V,內(nèi)阻約3kQ）電流表（量程0.6A,內(nèi)阻約20）D滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0150，最大允許電流1A）E.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（3）根據(jù)上面選擇的器材,在圖中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接完整。（4）采用如圖所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻。測(cè)得金屬絲兩端的電壓為U,通過(guò)金屬絲的電流為/。則電阻的測(cè)量值比真實(shí)值（選填“偏大”或“偏小”）。3某市質(zhì)監(jiān)局對(duì)市場(chǎng)上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行了抽測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)競(jìng)有九成樣品的細(xì)菌超標(biāo)或電阻率不合格（電阻率是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)）。（1）對(duì)純凈水樣品進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容

4、器內(nèi)（如圖甲）,容器兩端實(shí)驗(yàn)步驟如下：用直徑為D的金屬圓片電極密封（忽略容器壁的厚度）制成檢查樣品。A.用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量樣品的直徑D及其厚度L；游標(biāo)卡尺及螺旋測(cè)微器讀數(shù)分別為mmmm111II111IlliIITI11|0選用多用電表的電阻Ik”擋，按正確的操作步驟測(cè)此塑料圓柱形容器的電阻，表盤的示數(shù)如圖乙所n甲丿3。曲15=I)（2）為更精確地測(cè)量其電阻，可供選擇的器材如下：電流表A1（量程1mA,內(nèi)阻約為20）；電流表A2（量程100%A，內(nèi)阻約為100）；電壓表V1（量程1V,內(nèi)阻尸100）；電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約為3Ok0）；定值電阻R0=10k0；滑動(dòng)變阻器R（

5、最大阻值50）；電源E（電動(dòng)勢(shì)約為4V,內(nèi)阻r約為10）；開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干。根據(jù)你選擇的器材，請(qǐng)?jiān)诰€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖并標(biāo)注所選器材符號(hào)（如：A1或A2）；（3）該檢驗(yàn)樣品的厚度為厶，直徑為D,若用以上電路測(cè)量電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為/,則檢驗(yàn)樣品的電阻率為p=（用相應(yīng)物理量的字母表示）。4.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。已知待測(cè)金屬絲的電阻值Rx約為50,在測(cè)電阻時(shí),可供選擇的器材有：電源E：電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻約10電流表A1：量程00.6A,內(nèi)阻約0.1250電流表A2：量程03A,內(nèi)阻約0.0250電壓表V：量程03V,內(nèi)阻約3k0電壓表V量程015V，內(nèi)阻約

6、15kQ滑動(dòng)變阻器人1：最大阻值50,允許最大電流2A滑動(dòng)變阻器人2：最大阻值10000，最大電流0.6A開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。在上述器材中，應(yīng)該選用的電流表是，應(yīng)該選用的電壓表是_。若想盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是(填寫儀器的字母代號(hào))。該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑如圖所示，則螺旋測(cè)微器的示數(shù)d=_mm。用所選的器材，在答題紙對(duì)應(yīng)的方框中畫出電路圖。151()5關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說(shuō)法正確的是。測(cè)量過(guò)程中，開(kāi)關(guān)長(zhǎng)時(shí)間閉合，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差利用電流I隨電壓U的變化圖線求Rx可減小偶然誤差由于采用的是電流表外接法，測(cè)量值小于真實(shí)值5在

7、“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中：用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖1所示，則該金屬絲直徑的測(cè)量值d=mm；按如圖2所示的電路圖測(cè)量金屬絲的電阻R(阻值約為150).實(shí)驗(yàn)中除開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下X列器材：電壓表v（量程03V，內(nèi)阻約3kQ）；電流表A（量程0200mA，內(nèi)阻約30）；電流表A2（量程03A，內(nèi)阻約0.10）；滑動(dòng)變阻器R1（0500）；滑動(dòng)變阻器R2（02000）；電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）.為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（選填器材的名稱符號(hào)）請(qǐng)根據(jù)如圖2所示電路圖，用連線代替導(dǎo)線將圖3中的實(shí)驗(yàn)器材連接起來(lái)，并使滑動(dòng)變阻器的滑片P置于

8、b端時(shí)接通電路后的電流最小.若通過(guò)測(cè)量可知，金屬絲的長(zhǎng)度為l，直徑為d，通過(guò)金屬絲的電流為I，金屬絲兩端的電壓為U，由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率P=.（用題目所給字母和通用數(shù)學(xué)符號(hào)表示）某同學(xué)為了測(cè)量一段電阻絲AB的電阻率P做了以下實(shí)驗(yàn)（1）首先利用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑d轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕使測(cè)微螺桿與測(cè)砧接觸時(shí)，示數(shù)如圖1所示，將電阻絲置于測(cè)微螺桿與測(cè)砧間正確測(cè)量時(shí)，示數(shù)如圖2所示，則電阻絲的直徑d=mm.KIhEo（2）該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的電路.已知滑片P與電阻絲接觸良好，其它連接導(dǎo)線電阻不計(jì).現(xiàn)有以下器材：待測(cè)電阻絲ABB.電源（已知電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì)）C.電流表A阻值為R的定值電阻E.

9、毫米刻度尺F.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑片P的位置，測(cè)出電阻絲AP的長(zhǎng)度x和電流表的讀數(shù)/；改變P的位置，共測(cè)得多組x與I的值.11根據(jù)測(cè)出的I的值，計(jì)算出-的值，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)點(diǎn)作出-x圖像如圖4所示.由-x圖像可得電阻絲電阻率卩=.并可測(cè)得電流表A的內(nèi)阻RA=.（均用題給符號(hào)表示）圖甲是用來(lái)“測(cè)量某電阻絲材料的電阻率”的電路圖。實(shí)驗(yàn)中把電阻絲拉直后固定在接線柱。和b上,移動(dòng)滑片改變接觸點(diǎn)P的位置，可改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度，電阻絲可接入電路的最大阻值約為20Q。實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材還有：器材編號(hào)器材名稱規(guī)格與參數(shù)A電池組E電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻未知B電流表舛量程0100

10、mA，內(nèi)阻約5QC電流表a2量程00.6A,內(nèi)阻約0.2QD電阻箱R0999.9QE開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)操作如下：a。用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑db。將選用的實(shí)驗(yàn)器材，按照?qǐng)D甲連接實(shí)驗(yàn)電路；c。調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大；d。接觸點(diǎn)P在電阻絲上某位置時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表滿偏，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度1。e。改變接觸點(diǎn)P的位置，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表再次滿偏；重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度1。f。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理好器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。30200O甲電阻箱某次測(cè)量電

11、阻絲直徑d時(shí)，螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖乙所示，d=mm；實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇(填器材編號(hào))；用記錄的多組電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度1的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R-1關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在1軸的截距為10，那么電阻絲的電阻率表達(dá)式P=(用R0、10、d表示)；本實(shí)驗(yàn)中，電流表的內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量結(jié)果(填“有”或“無(wú))影響。8在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)選用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度，當(dāng)金屬絲的左端與毫米刻度尺的“0”刻度對(duì)齊時(shí)，右端如圖甲所示；用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑如圖乙所示；用伏安法測(cè)得多組U、I數(shù)據(jù)，做出該金屬絲的伏安特性曲線如圖丙所示。金屬絲的

12、有效長(zhǎng)度L為cm,直徑D為mm,電阻R為Q。（2）將測(cè)得的數(shù)據(jù)代入公式P=，即可求出金屬絲的電阻率。（用第（1）問(wèn)給出的字母表示）有一根細(xì)而均勻的圓柱體導(dǎo)體棒樣品（如圖甲所示），電阻約為100。，為了測(cè)量其電阻率,可先測(cè)其電阻耳，現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：圖乙凰丙A10分度的游標(biāo)卡尺螺旋測(cè)微器電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1為1000）電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為400）電流表A3（量程1A,內(nèi)阻r3約為0.10）滑動(dòng)變阻器R1（200，額定電流1A）滑動(dòng)變阻器R2（02k0，額定電流0.1A）直流電源E（12V，內(nèi)阻不計(jì)）I圓柱體導(dǎo)體棒樣品Rx（電阻Rx約為1000）J.開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)

13、線若干（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得該樣品的長(zhǎng)度如圖乙所示，其示數(shù)L=cm；用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的直徑如圖丙TOC o 1-5 h z所示，其示數(shù)D=mm。（2）為了盡可能精確地測(cè)量原件電阻Rx，電路原理圖如下所示，圖中甲電流表應(yīng)選；乙電流表應(yīng)選。（用器材前的序號(hào)表示）（3）閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)量出需要測(cè)量的物理量。需要測(cè)量的物理量是。（4）根據(jù)（1）（3）步測(cè)量的數(shù)據(jù)字母，表示出電阻率=。某同學(xué)測(cè)量一個(gè)由新材料制成的均勻圓柱體的電阻率。他用刻度尺測(cè)得其長(zhǎng)度為50.0mm，用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖（a）所示。當(dāng)他用多用電表粗測(cè)該導(dǎo)線的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)其阻值較小。為了較精確地測(cè)量該導(dǎo)線的電阻，他設(shè)計(jì)了如圖（b）所

14、示的電路原理圖。其中定值電阻阻值為R0=5.OQ，其余可供器材如下：電流表（量程：0.6A，內(nèi)阻約為0.20）電壓表（量程：3V,內(nèi)阻約9kQ）滑動(dòng)變阻器R（最大阻值：200）電源：電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻可不計(jì)開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干試分析下列問(wèn)題：（1）由圖（a）可讀出圓柱體的直徑_mm（2）在本實(shí)驗(yàn)中在閉合開(kāi)關(guān)S前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至端（選填“a”或“b”）；（3）在圖（）所示實(shí)物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖將圖（d）所示的實(shí)物圖連接好。實(shí)驗(yàn)中將多次測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)已經(jīng)描入了如圖（e）所示的U-I坐標(biāo)中，請(qǐng)根據(jù)所描的點(diǎn)作出U-I圖象；求得該圓柱體的電阻R=0（保留兩位有效數(shù)字），可進(jìn)

15、一步求得電阻率。11在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中：1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，其示數(shù)為mm，測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度為1.00m，粗略測(cè)得該金屬絲的電阻約為150。（2）用伏安法進(jìn)一步精確測(cè)量金屬絲的電阻R，實(shí)驗(yàn)所用器材如下:x電流表A（量程為0.30A，內(nèi)阻為20）電壓表V（量程為9.0V，內(nèi)阻約30）滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為100,額定電流為2A）d電池組（電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻不計(jì)）e.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干采用乙圖測(cè)電阻，由于提供的電流表量程較小，現(xiàn)改裝使其量程變?yōu)?.60A，則需要在電流表A上并聯(lián)一個(gè)定值電阻R0，則R0阻值為0。某次實(shí)驗(yàn)中，由電壓表V和電流表A的讀數(shù)作出的UI

16、圖像如圖丙所示，則該金屬絲的電阻為0，進(jìn)一步計(jì)算可求得金屬絲的電阻率。（3）實(shí)驗(yàn)中由于電壓表內(nèi)阻的影響，所測(cè)金屬絲的電阻率（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”。12.根均勻的細(xì)長(zhǎng)空心金屬圓管，其橫截面如圖甲所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻R約為50,這種金屬的電阻率為，因管線內(nèi)徑太小無(wú)法直接測(cè)量，某同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)方案盡可能精確測(cè)定它的內(nèi)徑d；（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線外徑D,圖乙為螺旋測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)，用該螺旋測(cè)微器測(cè)量的管線外徑讀數(shù)為5.200mm,則所測(cè)金屬管線外徑D=mm.（2）為測(cè)量金屬管線的電阻R，取兩節(jié)干電池（內(nèi)阻不計(jì)）、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：電流表00.6A,內(nèi)阻約0.05Q電流表03A,內(nèi)阻約0.01Q電壓表03V,內(nèi)阻約10kQ電壓表015V，內(nèi)阻約50kQ滑動(dòng)變阻器，0100（額定電流為0.6A）滑動(dòng)變阻器，01000（額定電流為0.3A）為準(zhǔn)確測(cè)出金屬管線阻值，電流表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填序號(hào)）（3）如圖丙所示，請(qǐng)按實(shí)驗(yàn)要求用筆代線將實(shí)物圖中的連線