高中物理人教必修三11.3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量同步練習(xí)

1、11.3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量1.如圖所示，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_mm，螺旋測微器讀數(shù)為_mm.2.（1）如圖所示的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺上共有20個分度，用它測量某工件的外徑時，示數(shù)如圖，則此工件的外徑是mm.（2）用螺旋測微器測量某電阻絲的直徑如圖，則此電阻絲的直徑為mm.3.用螺旋測微器測某一圓柱體直徑，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為mm；用游標(biāo)卡尺測量某工件的外徑時，示數(shù)如圖乙所示，則讀數(shù)為mm4.某同學(xué)在測定金屬圓柱體電阻率時需要先測量其尺寸，他分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖 （a）和如圖 （b）所示，長度為cm，直徑為mm5.某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分

2、別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖（a）和（b）所示該工件的直徑為cm，高度為mm6.有一根細(xì)長而均勻的金屬管線樣品，長約為60 cm，電阻大約為6 ，橫截面如圖甲所示（1）用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為mm；（2）現(xiàn)有如下器材：A電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻約0.1 ）B電流表（量程3 A，內(nèi)阻約0.03 ）C電壓表（量程3 V，內(nèi)阻約3 k）D滑動變阻器（1 750 ，0.3 A）E滑動變阻器（15 ，3 A）F蓄電池（6 V，內(nèi)阻很?。〨開關(guān)一個，帶夾子的導(dǎo)線若干要進(jìn)一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選，滑動變阻器應(yīng)選（只填代號字母）（3

3、）請將圖丙所示的實(shí)際測量電路補(bǔ)充完整（4）已知金屬管線樣品材料的電阻率為，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的橫截面積S，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還需要測量的物理量是（所測物理量用字母表示并用文字說明）計算中空部分橫截面積的表達(dá)式為S=7.現(xiàn)有一只量程3 mA、內(nèi)阻約為100 的靈敏電流表（表頭）為了較準(zhǔn)確地測量它的內(nèi)阻，采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)室提供的器材除電源（電動勢為2 V，內(nèi)阻不計）、電阻箱（最大阻值為999.9 ）、開關(guān)和若干導(dǎo)線外，還有多個滑動變阻器和定值電阻可供選擇（如表）A滑動變阻器R1（05 ，1 A）D定值電阻

4、R01（阻值為200 ）B滑動變阻器R2（0200 ，0.5 A）E定值電阻R02（阻值為25 ）C滑動變阻器R3（01750 ，0.1 A）F定值電阻R03（阻值為5 ）（1）按照實(shí)驗(yàn)電路，用筆畫線代替導(dǎo)線，在如圖乙所示的方框中完成實(shí)物圖連接（部分導(dǎo)線已畫出）（2）連接好電路之后，實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了以下操作：第一，先將滑動變阻器的滑片移到最右端，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為零；第二，閉合開關(guān)S，將滑片緩慢左移，使靈敏電流表滿偏；第三，保持滑片不動（可認(rèn)為a、b間電壓不變），調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值使靈敏電流表的示數(shù)恰好為滿刻度的若此時電阻箱的示數(shù)如圖丙所示，則靈敏電流表內(nèi)阻的測量值Rg為（3）為較好地完成實(shí)驗(yàn)，

5、盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的滑動變阻器和定值電阻分別為和（填表格中器材前的字母）（4）要臨時把該靈敏電流表改裝成3.0 V量程的電壓表使用，則應(yīng)將其與電阻箱（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），并把電阻箱的電阻值調(diào)為8.某同學(xué)要測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分度的卡尺測量其長度如圖，由圖可知其長度為_mm.（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖，由圖可知其直徑為mm.（3）用多用電表的電阻“”檔，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的電阻值約為_.若使用的是直流電壓“V”，則該電壓的讀數(shù)為_V.（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及

6、其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R；開關(guān)S；導(dǎo)線若干；電流表（量程04 mA，內(nèi)阻約50 ） 電流表（量程010 mA，內(nèi)阻約30 ）；電壓表（量程03 V，內(nèi)阻約10 k） 電壓表（量程015 V，內(nèi)阻約25 k）；直流電源E（電動勢4 V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器（阻值范圍015 ，允許通過的最大電流為2.0 A）；滑動變阻器（阻值范圍02 k，允許通過的最大電流為0.5 A）為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，電阻R兩端的電壓從零調(diào)起，請在方框中畫出測量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號.答案解析1.【答案】49.15 0.900【解析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)為，螺旋測微器的讀數(shù)為2.【答案】（1

7、）4.35 （2）1.5671.570【解析】（1）20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為，游標(biāo)尺上第7個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為：.（2）螺旋測微器的固定刻度為，可動刻度為，所以最終讀數(shù)為。3.【答案】3.550 11.50【解析】1.螺旋測微器的固定刻度為3.5 mm，可動刻度為50.010 mm=0.050 mm，所以最終讀數(shù)為3.5 mm+0.050 mm=3.550 mm2.游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：1.1 cm=11 mm，游標(biāo)尺上第10個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為100.05 mm=0.50 mm，所以最終讀數(shù)為：11 mm+

8、0.50 mm=11.50 mm4.【答案】5.02 4.815【解析】（a）是10分度的卡尺，其精確度為0.1 mm，主尺讀數(shù)為：5 cm=50 mm，游標(biāo)上第2個刻度與上面對齊，讀數(shù)為：20.1 mm=0.2 mm，故最終讀數(shù)為：(50+20.1) mm=50.2 mm=5.02 cm；螺旋測微器：固定刻度為4.5 mm，可動刻度為31.50.01 mm，則讀數(shù)為（4.5+31.50.01）mm=4.815 mm5.【答案】4.240 1.845【解析】游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為4.2 cm，游標(biāo)尺上第8個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為80.05 mm=0.40 mm=0.040 cm

9、，所以最終讀數(shù)為：4.2 cm+0.040 cm=4.240 cm螺旋測微器的固定刻度為1.5 mm，可動刻度為34.50.01 mm=0.345 mm，所以最終讀數(shù)為1.5 mm+0.345 mm=1.845 mm6.【答案】（1）1.1250.001（2）A E（3）如圖所示（4）管線的長度L【解析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)等于1 mm+0.0112.5 mm=1.125 mm（2）電路中的電流大約為I=A=0.5 A，所以電流表選擇A待測電阻較小，若選用大電阻滑動變阻器，測量誤差角度，所以滑動變阻器選擇E（3）待測電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，所以電流表采取外接法滑動變阻器可以采用限流

10、式接法，也可以采用分壓式接法（4）還需要測量的物理量是管線長度L，根據(jù)R=，則S=，則中空部分的截面積S=S=7.【答案】（1）如圖所示（2）102.5 （3）F A （4）串聯(lián) 897.5【解析】（1）根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實(shí)物圖；如圖所示；（2）由電阻箱的讀數(shù)方法可得：R=1100+21+50.1=102.5 （3）定值電阻起保護(hù)作用，防止電源短路，則由歐姆定律可知定值電阻選F即可；滑動變阻器采用分壓接法，故滑動變阻器選擇A；（4）要使電流表改裝成3.0 V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個電阻；由歐姆定律可知：Ig（Rg+R）=3.0 V；解得：R=897.5 ；8.【答案】（1）50.15 （2） 4.700 （3）220 3.9 （4）電流表應(yīng)選A2電壓表應(yīng)選變阻器選擇R1采用分壓式接法，電路如圖所示【解析】（1） 游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50 mm，游標(biāo)讀數(shù)為，故讀數(shù)為；（2） 螺旋測微器固定刻度為4.5 mm，可動刻度為，故讀數(shù)為4.700 mm