人教版高中物理必修第三冊(cè)第十一章電路及其應(yīng)用11-3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量練習(xí)含答案

第十一章電路及其應(yīng)用3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量【基礎(chǔ)鞏固】1.(多選)在測(cè)量金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是()A.用刻度尺測(cè)量金屬絲的全長(zhǎng),且測(cè)量三次,算出其平均值,然后再將金屬絲接入電路中B.用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑,算出其平均值C.用伏安法測(cè)電阻時(shí),采用電流表內(nèi)接法,多次測(cè)量后算出平均值D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變答案:BD2.(多選)在測(cè)量金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)中,下列關(guān)于誤差的說法正確的是()A.電流表采用外接法和內(nèi)接法,都能減小實(shí)驗(yàn)誤差B.由于電壓表有內(nèi)阻,電阻測(cè)量值比真實(shí)值小C.由ρ=πd2U4Il可知,I、d、UD.由ρ=πd2U答案:BCD3.某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺測(cè)量一圓柱體的直徑,測(cè)量結(jié)果如圖所示.該工件的直徑為cm.

答案:1.2204.碳纖維板是將碳素纖維使用樹脂浸潤(rùn)硬化形成的碳纖維板材,具有強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕等良好性能,它還具有較好的導(dǎo)電性,在一些高端器械上被廣泛使用.小明為了探究碳纖維板的導(dǎo)電性能,找了一塊長(zhǎng)20cm、寬2cm、厚約為2mm的碳纖維板來測(cè)量其電阻率.實(shí)驗(yàn)步驟如下:甲乙(1)先用游標(biāo)卡尺測(cè)出板的厚度如圖甲所示,其讀數(shù)為d=mm.

(2)再用圖乙所示的電路測(cè)量碳纖維板的電阻,電路中定值電阻R0=20Ω,電壓表可視為理想電壓表.閉合開關(guān)S,單刀雙擲開關(guān)打到a時(shí),電壓表讀數(shù)為2.0V;單刀雙擲開關(guān)打到b時(shí),電壓表讀數(shù)為4.5V.由此求得碳纖維板的電阻R=?Ω,碳纖維板的電阻率ρ=?Ω·m.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

解析:(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1mm,游標(biāo)尺上第4個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,故游標(biāo)尺讀數(shù)為4×0.1mm=0.4mm,則最終讀數(shù)為1mm+0.4mm=1.4mm.(2)閉合開關(guān)S,單刀雙擲開關(guān)打到a時(shí),電壓表讀數(shù)為2.0V,則電路中電流I=U1R0=2.020A=0.1A;單刀雙擲開關(guān)打到b時(shí),電壓表讀數(shù)為4.5V,則碳纖維板兩端電壓U2=4.5V-U1=2.5V,碳纖維板的電阻為R=U2I=2.50.1Ω=25Ω.由R=ρlS答案:(1)1.4(2)253.5×10-3【拓展提高】5.在測(cè)量金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)金屬絲的電阻Rx約為5Ω,實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材:A.電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約為15kΩ);B.電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約為75kΩ);C.電流表A1(量程0~3A,內(nèi)阻約為0.2Ω);D.電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約為1Ω);E.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω,0.6A);F.滑動(dòng)變阻器R2(0~2000Ω,0.1A);G.電源E(電壓為3V);H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干.(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有(填器材前面的序號(hào)).

(2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用圖(選填“甲”或“乙”)為該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖,按所選擇的電路原理圖把圖丙中的實(shí)物圖用線連接起來.

甲乙丙(3)若用毫米刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度為60.00cm,用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑如圖丁所示,則金屬絲的直徑為mm;電壓表和電流表示數(shù)如圖戊所示,則金屬絲的電阻為Ω.

丁戊解析:(1)由于電源電壓為3V,所以電壓表應(yīng)選A;被測(cè)電阻約為5Ω,電路中的最大電流約為I=ER(2)由于金屬絲的電阻比電壓表的電阻小得多,應(yīng)采用電流表外接法,故應(yīng)選題圖乙所示電路,實(shí)物連接如圖所示.(3)從螺旋測(cè)微器可以讀出金屬絲的直徑為0.5mm+13.5×0.01mm=0.635mm,從電壓表可以讀出電阻絲兩端電壓為1.20V,從電流表可以讀出流過電阻絲的電流為0.50A,被測(cè)金屬絲的阻值為Rx=UI=1答案:(1)ADEGH(2)乙見解析圖(3)0.635(0.633~0.637均可)2.46.實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買了一捆標(biāo)稱長(zhǎng)度為100m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度.該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0mm2,查得銅的電阻率為1.7×10-8Ω·m,然后利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度.可供使用的器材如下.電流表:量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω.電壓表:量程0~3V,內(nèi)阻約9kΩ.滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值5Ω.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20Ω.定值電阻:R0=3Ω.電源:電壓6V.開關(guān)、導(dǎo)線若干.甲回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選(選填“R1”或“R2”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至(選填“a”或“b”)端.

(2)如圖乙所示,已正確連接了部分導(dǎo)線,請(qǐng)根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接.乙(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50A時(shí),電壓表示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為V.

丙(4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

解析:(1)根據(jù)電阻定律R=ρlS,可求得這部分銅導(dǎo)線的電阻大約為1.7Ω,則Rx+R0=4.7Ω,作為限流用的滑動(dòng)變阻器如果用R1,當(dāng)調(diào)到接入電路的電阻最大時(shí)電路中的電流大于電流表的量程,因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R2.閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)為最大值,故滑片應(yīng)移至a端(2)實(shí)物圖如圖所示.(3)根據(jù)題