2024-2025學年新教材高中物理第十一章電路及其應用3金屬絲電阻率的測量課堂達標含解析新人教版必修3

PAGE4-金屬絲電阻率的測量1.在“測定金屬絲的電阻率”的試驗中,某同學進行了如下測量:(1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度。測量3次,求出其平均值l。其中一次測量結果如圖甲所示,金屬絲的另一端與刻度尺的零刻度線對齊,圖中讀數(shù)為__cm。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,選不同的位置測量3次,求出其平均值d。其中一次測量結果如圖乙所示,圖中讀數(shù)為__mm。

(2)采納如圖丙所示的電路測量金屬絲的電阻,電阻的測量值比真實值(選填“偏大”或“偏小”)。最終由公式ρ=計算出金屬絲的電阻率(用干脆測量的物理量表示)。

【解析】(1)金屬絲的長度為24.12～24.14cm均可,直徑讀數(shù)為0.514(2)采納電流表外接法,由于電壓表分流,從而電流表的測量值大于真實值,由R=可知,電阻的測量值小于真實值。由R=ρ,R=,S=πd2,可得ρ=答案:(1)24.13(24.12～24.14均可)0.515(0.514～0.516均可)(2)偏小2.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑示數(shù)如圖1所示,由圖可以讀出金屬絲的直徑d=________mm;電流表、電壓表的表盤如圖2所示,由圖可以讀出電流強度I=________A,電壓U=________V。

【解析】由圖示螺旋測微器可知,其示數(shù)為:1.5mm+19.9×0.01mm=1.699mm(1.697～1電流表量程為0～0.其分度值為0.02A,示數(shù)為0.44A;電壓表量程為0～3V,由圖示電壓表可知,其分度值為0.1V,示數(shù)為2.20V;答案:1.6990.442.203.在測定金屬絲的電阻率的試驗中,可供選用的器材如下:待測金屬絲:Rx(阻值約4Ω,額定電流約0.5電壓表:V(量程3V,內阻約3kΩ);電流表:A1(量程0.6A,內阻約0.2電流表:A2(量程3A,內阻約0.05電源:E1(電源電壓為3V);電源:E2(電源電壓為12V);滑動變阻器:R(最大阻值約20Ω);螺旋測微器;毫米刻度尺;開關S;導線。(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為________mm。

(2)若滑動變阻器采納限流式接法,為使測量盡量精確,電流表應選________,電源應選________(均填器材代號),在虛線框中畫出電路原理圖。

【解析】(1)螺旋測微器的讀數(shù)為:1.5mm+27.5×0.01mm=(2)在用伏安法測電阻的試驗中,為使測量盡量精確,則電流表、電壓表指針需達到半偏以上,又因待測金屬絲的額定電流約0.5A,所以電流表選A1,電源選E答案:(1)1.775(1.773～1.777均正確)(2)A1E1電路原理圖見解析圖4.在“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”的試驗中,(1)測量金屬絲的直徑時不再運用游標卡尺和螺旋測微器,而是采納刻度尺測量緊密繞制多匝的金屬絲長度,求得直徑。某次測量結果如圖甲所示,則直徑為________mm。

(2)如圖乙所示是測量金屬絲電阻的試驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器滑片P置于變阻器的一端。請依據(jù)圖示電路圖,補充完整實物圖的連線,并使開關閉合瞬間,電壓表或電流表不會被燒壞。(3)某同學利用正確的電路進行試驗測量,數(shù)據(jù)如表所示:次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.101.702.302.80I/A0.020.060.160.220.340.460.54請依據(jù)表中數(shù)據(jù),在坐標紙中作U-I圖線,并由圖線求出電阻值為________Ω。

【解析】(1)由題圖可知,導線一共繞了20匝,總長36.則導線的直徑d=mm≈1.8