2025版高考物理考點(diǎn)題型歸納總結(jié)（含答案）考點(diǎn)49　實(shí)驗(yàn)十一　測(cè)量金屬的電阻率(含長度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用)

考點(diǎn)49實(shí)驗(yàn)十一測(cè)量金屬的電阻率(含長度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用)強(qiáng)基固本對(duì)點(diǎn)練1.某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量一捆長度為L＝100m銅芯線的電阻率，實(shí)驗(yàn)如下：(1)如圖1所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)得銅芯的直徑為________mm；(2)如圖2所示，取整捆銅芯線、2節(jié)干電池和相關(guān)器材，為了使電壓表示數(shù)能從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，請(qǐng)補(bǔ)充連接好實(shí)物電路；(3)正確連接實(shí)物電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得電流表示數(shù)為2.00A，此時(shí)電壓表示數(shù)如圖3所示，則其示數(shù)為__________V．計(jì)算得到銅芯線的電阻率為ρ測(cè)＝________Ω·m(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(4)實(shí)驗(yàn)小組查閱教材得知：在t0＝20℃時(shí)銅的電阻率為ρ0＝1.7×10－8Ω·m.顯然測(cè)得值ρ測(cè)與查閱值ρ0不相等，你認(rèn)為造成這種偏差的可能原因是________．2．[2023·全國乙卷]一學(xué)生小組測(cè)量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率．現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：螺旋測(cè)微器、米尺、電源E、電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻R0(阻值10.0Ω)、滑動(dòng)變阻器R、待測(cè)金屬絲、單刀雙擲開關(guān)K、開關(guān)S、導(dǎo)線若干．圖(a)是學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖．完成下列填空：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大，閉合S.(2)將K與1端相連，適當(dāng)減小滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻，此時(shí)電壓表讀數(shù)記為U1，然后將K與2端相連，此時(shí)電壓表讀數(shù)記為U2.由此得到流過待測(cè)金屬絲的電流I＝________，金屬絲的電阻r＝________．(結(jié)果均用R0、U1、U2表示)(3)繼續(xù)微調(diào)R，重復(fù)(2)的測(cè)量過程，得到多組測(cè)量數(shù)據(jù)，如下表所示：U1(mV)0.570.710.851.141.43U2(mV)0.971.211.451.942.43(4)利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻r＝14.2Ω.(5)用米尺測(cè)得金屬絲長度L＝50.00cm.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲不同位置的直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖(b)所示，該讀數(shù)為d＝________mm．多次測(cè)量后，得到直徑的平均值恰與d相等．(6)由以上數(shù)據(jù)可得，待測(cè)金屬絲所用材料的電阻率ρ＝________×10－7Ω·m.(保留2位有效數(shù)字)培優(yōu)提能模擬練3.[2024·山東省適應(yīng)性聯(lián)考]在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量一金屬絲的電阻率：(1)先用多用電表×10Ω擋粗測(cè)其電阻發(fā)現(xiàn)多用表指針偏角偏大，為進(jìn)一步較精確測(cè)量選用合適的倍率重新歐姆調(diào)零后，測(cè)量時(shí)指針位置如圖1所示，其電阻為________Ω，然后用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑如圖2所示，示數(shù)為________mm，游標(biāo)卡尺測(cè)其長度如圖3所示，示數(shù)為________mm.(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需進(jìn)一步測(cè)其電阻，除待測(cè)金屬絲外，實(shí)驗(yàn)室還備有的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．電壓表V1(量程3V，內(nèi)阻約為1.5kΩ)B．電壓表V2(量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ)C．電流表A1(量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω)D．電流表A2(量程0.6A，內(nèi)阻約為1Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(0～5Ω，允許通過的最大電流1.0A)F．滑動(dòng)變阻器R2(0～2000Ω，允許通過的最大電流1.0A)G．輸出電壓為2.5V的直流穩(wěn)壓電源EH．開關(guān)S，導(dǎo)線若干①為了測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，則上述器材中電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(均填儀器前面的字母序號(hào)).②根據(jù)所選儀器設(shè)計(jì)好電路，畫在虛線框中．Ｋ(3)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說法正確的是________．A．用螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺測(cè)量時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B．將讀出的幾組電表示數(shù)取平均值代入公式計(jì)算電阻可以減小誤差C．為了減小讀數(shù)誤差，電表讀數(shù)時(shí)應(yīng)多估讀幾位D．利用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求出金屬絲電阻可以減小偶然誤差4．[2024·湖南省名校聯(lián)合體聯(lián)考]現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，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)量該圓柱體的長度．螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖甲、乙所示．(1)由甲、乙兩圖讀得圓柱體的直徑為________mm，長度為________mm.(2)用多用電表電阻擋“×10”擋粗測(cè)圓柱體的阻值R，發(fā)現(xiàn)指針偏角較大，為了更準(zhǔn)確的測(cè)出圓柱體的阻值，下列操作正確的是________．A．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1”的位置，兩表筆短接調(diào)零，再次測(cè)量電阻B．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置，兩表筆短接調(diào)零，再次測(cè)量電阻C．將兩表筆短接調(diào)零，再將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1”的位置，再次測(cè)量電阻D．將兩表筆短接調(diào)零，再將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置，再次測(cè)量電阻(3)為進(jìn)一步精確測(cè)量圓柱體的阻值Rx(阻值約為20Ω)，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：A．電源E(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì))B．電流表A1(量程150mA、內(nèi)阻r1約10Ω)C．電流表A2(量程1mA，內(nèi)阻r2＝100Ω)D．電壓表V(量程為10V，內(nèi)阻約為1000Ω)E．定值電阻R0(電阻為2900Ω)F．滑動(dòng)變阻器R(最大阻值5Ω)G．開關(guān)S及導(dǎo)線若干①請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的虛線框內(nèi)畫出電路原理圖(需標(biāo)出器材符號(hào)).②用I1表示電流表A1的示數(shù)、I2表示電流表A2的示數(shù)，則Rx＝________(用I1、I2，R0和r2表示).③僅從實(shí)驗(yàn)原理來看，測(cè)量結(jié)果________真實(shí)值．(填“等于”“大于”或“小于”)5．[2024·浙江省寧波市模擬]某同學(xué)買了一卷銅導(dǎo)線，想在不拆散導(dǎo)線卷情況下，測(cè)定帶卷銅導(dǎo)線的長度．(1)該同學(xué)剝?nèi)?dǎo)線末端的少許絕緣皮，用螺旋測(cè)微器測(cè)銅導(dǎo)線直徑，如圖(a)所示，該銅導(dǎo)線直徑為________mm.(2)該同學(xué)找來實(shí)驗(yàn)器材來測(cè)量該卷銅導(dǎo)線的總電阻Rx，電路圖如圖(b)，其中R1＝0.6Ω，R2＝100Ω，G為靈敏電流計(jì)，R3為電阻箱，電路其余部分電阻均不計(jì)．①開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于________端(填“A”或“B”)；②閉合開關(guān)并移動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)有示數(shù)．調(diào)節(jié)電阻箱，使電流計(jì)指針穩(wěn)定指向中央零刻度線，此時(shí)電阻箱阻值如圖(c)，則該卷銅導(dǎo)線的電阻為________Ω；(3)已知銅導(dǎo)線的電阻率為1.78×10－8Ω·m，該同學(xué)測(cè)得導(dǎo)線的實(shí)際長度為______m(π取3.14，保留一位小數(shù)).

考點(diǎn)49實(shí)驗(yàn)十一測(cè)量金屬的電阻率(含長度的測(cè)量及其測(cè)量工具的選用)1．答案：(1)1.400(2)圖見解析(3)2.401.8×10－8(4)實(shí)驗(yàn)過程銅芯線溫度大于20℃導(dǎo)致電阻率偏大；測(cè)量直徑讀數(shù)偏大；銅芯線長度測(cè)量值偏大，等等．解析：(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得銅芯的直徑為d＝1mm＋40.0×0.01mm＝1.400mm.(2)銅芯線的電阻較小，所以采用電流表外接法；為了使電壓表示數(shù)能從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器要用分壓式，實(shí)物電路圖如圖(3)電源適用的是2節(jié)干電池，所以電壓表示數(shù)為2.40V；根據(jù)歐姆定律R＝eq\f(U,I)，電阻定律R＝ρeq\f(L,S)，且S＝eq\f(1,4)πd2，解得ρ＝eq\f(πd2U,4IL)，代入數(shù)據(jù)解得ρ測(cè)＝1.8×10－8Ω·m.(4)在t0＝20℃時(shí)銅的電阻率為ρ0＝1.7×10－8Ω·m.顯然測(cè)得值ρ測(cè)與查閱值ρ0不相等，你認(rèn)為造成這種偏差的可能原因是實(shí)驗(yàn)過程銅芯線溫度大于20℃導(dǎo)致電阻率偏大；測(cè)量直徑讀數(shù)偏大；銅芯線長度測(cè)量值偏大，等等．2．答案：(2)eq\f(U2－U1,R0)eq\f(U1R0,U2－U1)(5)0.150(6)5.0解析：(2)根據(jù)題意可知，R0兩端的電壓為U＝U2－U1則流過R0即流過待測(cè)金屬絲的電流I＝eq\f(U,R0)＝eq\f(U2－U1,R0)金屬絲的電阻r＝eq\f(U1,I)聯(lián)立可得r＝eq\f(U1R0,U2－U1)(5)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d＝15.0×0.01mm＝0.150mm(6)根據(jù)電阻定律r＝ρeq\f(L,S)又S＝π·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))eq\s\up12(2)代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得ρ＝5.0×10－7Ω·m3．答案：(1)6.02.08535.2(2)①DAE②圖見解析(3)D解析：(1)用多用電表×10Ω擋粗測(cè)其電阻發(fā)現(xiàn)多用表指針偏角偏大，說明電阻值較小，應(yīng)換用×1Ω擋，圖示電阻為6.0×1Ω＝6.0Ω，螺旋測(cè)微器示數(shù)2mm＋8.5×0.01mm＝2.085mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為35mm＋2×0.1mm＝35.2mm.(2)①電路中最大電流約為I＝eq\f(U,R)＝eq\f(2.5,6)A≈0.42A，電流表應(yīng)選量程為0.6A的A2，電流表應(yīng)選用D.直流穩(wěn)壓電源輸出電壓為2.5V，電壓表應(yīng)選用量程為3V的V1，電壓表應(yīng)選用A.為了便于調(diào)節(jié)電路，滑動(dòng)變阻器選用阻值較小的R1，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用E.②由eq\r(RARV)＝eq\r(1500×1)Ω＝10eq\r(15)Ω>6Ω，所以電流表應(yīng)選用外接法，為了便于調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電路圖如圖(3)用螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺測(cè)量時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，A錯(cuò)誤；需要將得到的幾組電表示數(shù)代入，分別求出待測(cè)電阻的阻值，再求電阻阻值平均值以減小誤差，B錯(cuò)誤；電表讀數(shù)時(shí)估讀位數(shù)由最小分度決定，C錯(cuò)誤；利用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求出金屬絲電阻可以減小偶然誤差，D正確．4．答案：(1)1.845(1.844～1.846均可)42.40(2)A(3)①圖見解析②eq\f(I2（R0＋r2）,I1－I2)③等于解析：(1)由圖所示可知，螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為1.5mm，旋轉(zhuǎn)刻度為34.5×0.01mm＝0.345mm，螺旋測(cè)微器示數(shù)為1.5mm＋0.345mm＝1.845mm；由圖所示可知，游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為42mm，游標(biāo)尺示數(shù)為8×0.05mm＝0.40mm，游標(biāo)卡尺示數(shù)為42mm＋0.40mm＝42.40mm.(2)選擇開關(guān)置于“×10”時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)角度較大，說明電阻較小，所以應(yīng)該換小倍率擋，換擋后需要短接調(diào)零，再次測(cè)量，故選A.(3)①題中電壓表量程太大，測(cè)量不精確．可用已知內(nèi)阻的電流表A2與電阻箱串聯(lián)充當(dāng)電壓表；因改裝后的電壓表內(nèi)阻已知，可接成電流表外接；滑動(dòng)變阻器用分壓電路，則電路圖如圖②由電路可知Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(I2（R0＋r2）,I1－I2)③電壓和電流均為真實(shí)值，所以無系統(tǒng)誤差．5．答案：(1)1.780(1.779～1.781均可)(2)A0.40(3)55.9(55.7～56.1均可)解析：(1)該銅導(dǎo)線直徑為1.5mm＋0