高三物理一輪復(fù)習(xí)105試驗(yàn)測(cè)定金屬的電阻率練習(xí)題

1、基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 TOC o 1-5 h z 1.在下列實(shí)驗(yàn)步驟中，錯(cuò)誤的步驟為()A.用刻度尺測(cè)量金屬絲連入電路部分的長(zhǎng)度三次，算出平均值B.用千分尺在金屬絲三個(gè)不同的部位各測(cè)量一次直徑，算出它們的平均值C.用伏安法測(cè)量電阻時(shí)，多次測(cè)量對(duì)應(yīng)I、U的值，算出其平均值，再代入公式R =U/I算出電阻D.實(shí)驗(yàn)時(shí)通過金屬絲的電流不易太大，以保持金屬絲的溫度不變【答案】C2.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直丁直徑時(shí)的刻度位置如右圖所示，用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L,金屬絲的電霜”fl E- 15阻大約為5 Q,先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R,然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率.(1

2、)從圖中讀出金屬絲的直徑為 mm.(2)為此取來兩節(jié)新的干電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：A.電壓表03 V,內(nèi)阻10 kQB.電壓表015 V,內(nèi)阻50 kQC.電流表 00.6 A,內(nèi)阻0.05 QD.電流表03 A,內(nèi)阻0.01 QE.滑動(dòng)變阻器，010 QF.滑動(dòng)變阻器，0100 Q要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電壓表應(yīng)選 ,電流表應(yīng)選 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選.(填序號(hào))實(shí)驗(yàn)中實(shí)物接線如下圖所示，請(qǐng)指出該同學(xué)實(shí)物接線中的兩處明顯錯(cuò)誤.錯(cuò)誤1.錯(cuò)誤2.【解析】(1)金屬絲的直徑為 d= 0.5 mm+ 17.9X 0.01 mm = 0.679 mm.(2)電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)大時(shí)測(cè)量誤差小，所以

3、電壓表選A.電流表選C,滑動(dòng)變阻器限流式控制電路時(shí)，其阻值為待測(cè)電阻的25倍為好，所以選 E.本題難度中等.【答案】(1)0.679 mm(0.677 0.681 mm 均可)(2) A C E錯(cuò)誤1 :導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上錯(cuò)誤2:采用了電流表內(nèi)接法一位電工師傅為測(cè)量某電線廠生產(chǎn)的銅芯電線的電阻率，他截取了一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的電線，并測(cè)得其直徑為 D,用多用電表測(cè)其電阻發(fā)現(xiàn)阻值小于1為提高測(cè)量的精度， 他從下列器材中挑選了一些元件，設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，重新測(cè)量這段導(dǎo)線(圖中用Rx表示)的電阻.A.電源E:電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)阻不計(jì)B,電壓表Vi：量程為03.0 V,內(nèi)阻約為2 kQC.電壓表 V

4、2：量程為015.0 V,內(nèi)阻約為6 kQD.電流表 Ai：量程為00.6 A ,內(nèi)阻約為1 QE.電流表 A2：量程為03.0 A,內(nèi)阻約為0.1 QF,滑動(dòng)變阻器 R1：最大阻值 5 Q,額定電流2.0 AG.滑動(dòng)變阻器 R2：最大阻值1 kQ,額定電流1.0 AH.開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表選 ;電流表選 ;滑動(dòng)變阻器選 (填元件符號(hào)).(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的測(cè)量電路，把電路圖畫在作圖框中，在圖中表明元件符號(hào).(3)在實(shí)物圖中用筆畫線替代導(dǎo)線連接元件.(4)某次測(cè)量時(shí)，電壓表示數(shù)為 U,電流表示數(shù)為I,則該銅芯電線材料的電阻率的表達(dá) 式為尸.【答案】 BDF_ 2 dJD2TIT

5、某興趣小組在做“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，通過粗測(cè)電阻絲的電阻約為5Q,為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，從實(shí)驗(yàn)室找到以下供選擇的器材：A.電池組（3 V,內(nèi)阻約1 Q）B.電流表 Ai（03 A,內(nèi)阻0.012 5 Q）C.電流表 A2（0-0.6 A,內(nèi)阻約 0.125 Q）D.電壓表Vi（03 V,內(nèi)阻4 kQ）E.電壓表 V2（015 V,內(nèi)阻15 kQ）F.滑動(dòng)變阻器 R1（020 ，允許最大電流1 A）G.滑動(dòng)變阻器 R2（02 000 ，允許最大電流 0.3 A）H.開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)從上述器材中選用 （填寫儀器前字母代號(hào)）.（2）測(cè)電阻時(shí)，電流表、電壓表、待測(cè)電阻Rx在組成

6、測(cè)量電路時(shí)，應(yīng)采用安培表 接法，將設(shè)計(jì)的電路圖畫在下面方框內(nèi).請(qǐng)寫出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式【解析】（1）由于電源電動(dòng)勢(shì)為 3 V,則電壓表選 D;由1=一匚可知電路中最大電流R+ r約為0.5 A,則電流表選 C;滑動(dòng)變阻器采用限流接法，故電阻不能太大，選F;本實(shí)驗(yàn)所選器材為ACDFH.（2）由于髻詈，故電流表采用外接法；設(shè)計(jì)的電路如下圖所示. Rx Rv（3）由圖可以看出螺旋測(cè)微器固定刻度值為0.5 mm,可動(dòng)刻度為40X0.01 mm,則讀數(shù)為：0.900 mm.2由R=0J及S=年j2可解得：尸答.【答案】（1）ACDFH（2）如圖R.成d2(3)0.900 mm(4)-在“測(cè)定金屬的

7、電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度1,用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻 Rx用電流表和電壓表測(cè)金屬絲的電阻時(shí)，由于電壓表、電 流表內(nèi)阻的影響，不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法，都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差.按如右圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量，可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差.利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作過程是：第一步：先將R2的滑動(dòng)觸頭調(diào)到最左端，單刀雙擲開關(guān)多向1閉合，閉合開關(guān) Si,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 Ri和R2,使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些（不超過量程），讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù) Ui、Ii.第二步：保持兩滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位置不變，將單刀雙擲開關(guān)S

8、2向2閉合，讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù) U2、I2.請(qǐng)寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻的表達(dá)式Rx=.【解析】第一步對(duì)應(yīng)的等效電路如圖甲所示.f Ui則 Rx+ Ra+ Ri =-Ii第二步對(duì)應(yīng)的等效電路如圖乙所示.一U2則 RA + Ri =-I2由以上兩式求得 Rx=71-Uz.I i I2【答案】-悴Ii I2（20i0年深圳中學(xué)）（i）某學(xué)習(xí)小組為測(cè)量一銅芯電線的電阻率，他們截取了一段電線，用米尺測(cè)出其長(zhǎng)度為 L,用螺旋測(cè)微器測(cè)得其直徑為D,用多用電表測(cè)得其電阻值約為2 Q,為提高測(cè)量的精度，該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件，設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，重新測(cè) 量這段導(dǎo)線（用Rx表示）的電阻

9、.A.電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)阻不計(jì)）B.電壓表 Vi（量程為03.0 V,內(nèi)阻約為 2 kQ）C.電壓表 V2（量程為0i5.0 V,內(nèi)阻約為 6 kQ）D.電流表Ai（量程為00.6 A,內(nèi)阻約為i Q）E.電流表A2（量程為03.0 A,內(nèi)阻約為0.i Q）F.滑動(dòng)變阻器 Ri（最大阻值為i0 ，額定電流2.0 A）G.滑動(dòng)變阻器 R2（最大阻值為i kQ,額定電流i.0 A）H.定值電阻R0（阻值為3 Q）其讀數(shù)I.開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干如右圖是該實(shí)驗(yàn)小組用螺旋測(cè)微器對(duì)銅芯線直徑的某次測(cè)量,是 mm.為提高實(shí)驗(yàn)的精確度，請(qǐng)你為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)電路圖，并畫在下面的方框中.實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表選

10、 ,電流表選 .滑動(dòng)變阻器選（只填代號(hào)）.某次測(cè)量時(shí)，電壓表示數(shù)為U,電流表示數(shù)為I,則該銅芯線材料的電阻率的表達(dá)式為：p=.（2）理想變壓器是指在變壓器變壓的過程中，線圈和鐵芯不損耗能量、磁場(chǎng)被束縛在鐵 芯內(nèi)不外漏的變壓器.現(xiàn)某個(gè)理想變壓器有一個(gè)原線圈（匝數(shù)為ni）和兩個(gè)副線圈（匝數(shù)分別為n2、na）.甲、乙、丙同學(xué)想探究這個(gè)理想變壓器的原、副線圈兩端的電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系.甲同學(xué)的猜想是 U1 ： U2 ： U3= n1 ： n2 ： n3;乙同學(xué)的猜想是 U1 ： U2 ： U3= n3 ： n2 ： n1;丙同學(xué)的猜想是 Uini = U2n2+U3n3；你認(rèn)為猜想合理的同學(xué)是 ，你做

11、出上述判斷所 依據(jù)的物理規(guī)律是為了驗(yàn)證理論推導(dǎo)的正確性，可以通過實(shí)驗(yàn)來探究.為保證實(shí)驗(yàn)安全、有效地進(jìn)行， 應(yīng)選用、電源.【解析】（1）螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)要注意固定刻度上0.5刻度是否已露出，對(duì)可動(dòng)尺讀數(shù)時(shí)要注意估讀到小數(shù)點(diǎn)后第三位，單位為mm.比較電壓表內(nèi)阻、電流表內(nèi)阻和待測(cè)電阻的大小關(guān)系，可得測(cè)量電路必須用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法和限流接法均 可.電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,考慮到電壓表的量程和精確度兩個(gè)因素，電壓表應(yīng)先V干E 3路中電流的最大值Imax= = 3 A=0.6 A,電流表應(yīng)選 Ai；考慮到實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，滑R+ Ro 2+ 3動(dòng)變阻器應(yīng)選Ri.由R=，、R=自和S=兀g

12、；2聯(lián)立解得該銅芯線材料的電阻率的表達(dá)式為：tP2U P= 4LI .A.r（2）據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E= n得Ui ： U2 ： 4= ni ： n2 ：電；所以甲同學(xué)的猜想正確.為保證實(shí)驗(yàn)安全、有效地進(jìn)行，應(yīng)選用低壓、交流電源.【答案】（I）0.700電路圖如圖所示（測(cè)量電路必須用電流表外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法亦可）B D F Jd2u（2）甲 法拉第電磁感應(yīng)定律低壓（一般低于i2 V）交流（2009年高考全國(guó)卷I ）材料的電阻率 p隨溫度變化的規(guī)律為p= 3（i + a）t,其中a稱為電阻溫度系數(shù)，是材料在t=0 C時(shí)的電阻率.在一定的溫度范圍內(nèi)a是與溫度無(wú)關(guān)的常量.金屬的電阻一般

13、隨溫度的增加而增加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等則相反，可制成阻值在一定溫度范3.5X i0 5 Q 卬在 0 C5.0X i0 4 CT將橫截面具有負(fù)溫度系數(shù).利用具有正負(fù)溫度系數(shù)的兩種材料的互補(bǔ)特性， 圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻.已知：在0 c時(shí)，銅的電阻率為i.7X i08 卬碳的電阻率為 附近，銅的電阻溫度系數(shù)為 3.9Xi0-3 c7,碳的電阻溫度系數(shù)為一積相同的碳棒與銅棒串接成長(zhǎng)1.0 mm的導(dǎo)體，要求其電阻在 0 C附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長(zhǎng)度【解析】L2,電阻率為（忽略碳棒和銅棒的尺寸隨溫度的變化）.設(shè)所需碳棒的長(zhǎng)度為 Li,電阻率為 呼電阻溫度系數(shù)為 的；銅棒的長(zhǎng)度為P2,電阻溫度系數(shù)為怔根據(jù)題意有p =團(tuán)0（1 + ait）（2=3（1 +財(cái)）式中仍0、期分別為碳和銅在0c時(shí)的電阻率.設(shè)碳棒的電阻為Ri,銅棒的電阻為R2,有Li_Ri=自SR2=*S式中S為碳棒與