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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 梯級演練 強技提能 實驗七 測定金屬的電阻率 滬科版 【雙基題組】 1.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,某同學(xué)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(jié)果如圖甲所示,金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊,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(jié)果如圖乙所示,圖中讀數(shù)為　　　　mm。 (2)采用圖丙所示的電路測量金屬絲的電阻,則金屬絲電阻的測量值比真實值 　　　　(選填“偏大”或“偏小”)。最后由公式ρ=　　　　　計算出金屬絲的電阻率(用直接測量的物理量表示)。 2.(xx福州模擬)在測定一根粗細(xì)均勻的合金絲Rx的電阻率的實驗中。 (1)利用螺旋測微器測定合金絲的直徑,示數(shù)如圖所示,則合金絲的直徑為 　　　　mm。 (2)待測合金絲Rx的電阻約為10Ω。實驗室提供的器材有： A.電壓表V(量程為3 V,內(nèi)阻約為10 kΩ) B.電流表A1(量程為0.6 A,內(nèi)阻約為3Ω) C.電流表A2(量程為3 A,內(nèi)阻約為0.1Ω) D.滑動變阻器R(最大阻值約為5Ω,額定電流為2 A) E.學(xué)生電源E(電動勢為6 V,內(nèi)阻不計) F.開關(guān)一個,導(dǎo)線若干 要求較準(zhǔn)確地測量出合金絲Rx的阻值,請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖(注明選擇的電流表)。 (3)若用L表示合金絲的長度,d表示直徑,測得電阻為R,寫出合金絲的電阻率的表達(dá)式為　　　　　　　　　　　。 3.在“測定金屬的電阻率”的實驗中,待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx約為5Ω。實驗室備有下列實驗器材： A.電壓表V1(量程3 V,內(nèi)阻約為15 kΩ) B.電壓表V2(量程15 V,內(nèi)阻約為75 kΩ) C.電流表A1(量程3 A,內(nèi)阻約為0.2Ω) D.電流表A2(量程600 mA,內(nèi)阻約為1Ω) E.變阻器R1(0～100Ω,0.3 A) F.變阻器R2(0～2 000Ω,0.1 A) G.電池E(電動勢為3 V,內(nèi)阻約為0.3Ω) H.開關(guān)S,導(dǎo)線若干 (1)為了提高實驗精確度,減小實驗誤差,應(yīng)選用的實驗器材有　　　　　　　。 (2)為了減小實驗誤差,應(yīng)選用圖甲中　　　　(選填“a”或“b”)為該實驗的電路圖,并按所選擇的電路圖把實物圖乙用導(dǎo)線連接起來。 【高考題組】 4.(xx山東高考)圖甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖,當(dāng)測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時,應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的　　　　(選填“A”“B”或“C”)進行測量;示數(shù)如圖乙所示,該鋼筆帽的內(nèi)徑為　　　　mm。 5.(xx廣東高考)某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻。 (1)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)如圖甲和圖乙所示,長度為　　　cm,直徑為　　　mm。 (2)按圖丙連接電路后,實驗操作如下： ①將滑動變阻器R1的阻值置于最　　(選填“大”或“小”)處;將S2撥向接點1,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0; ②將電阻箱R2的阻值調(diào)至最　　(選填“大”或“小”),將S2撥向接點2;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時R2阻值為1280Ω; ③由此可知,圓柱體的電阻為　　　　Ω。 答案解析 1.【解析】(1)根據(jù)刻度尺的讀數(shù)規(guī)則可得題圖甲中的讀數(shù)為24.10 cm;根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可得題圖乙中的讀數(shù)為0.520 mm。 (2)用電流表外接法測量金屬絲的電阻,則金屬絲中的電流小于電流表示數(shù),所以電阻的測量值比真實值偏小。由歐姆定律得R=,由電阻定律得R=,又S=,聯(lián)立各式解得電阻率ρ=。 答案：(1)24.10　0.520　(2)偏小　 2.【解析】(1)螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm,可動刻度讀數(shù)為0.0123.0mm=0.230mm,所以最終讀數(shù)為固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)=0.5mm+0.230 mm =0.730 mm。 (2)待測電阻的阻值較小,電流表應(yīng)采用外接法;滑動變阻器的阻值較小,宜采用分壓式接法;由于電源電動勢為6V,故電路中的最大電流約為0.6A,電流表應(yīng)選A1,測量讀數(shù)較準(zhǔn)確,電路如圖所示。 (3)由電阻定律知R=ρ,故ρ=。 答案：(1)0.730　(2)見解析　(3)ρ= 3.【解析】(1)由電池E決定了電壓表選V1;結(jié)合Rx粗略計算電流在600mA內(nèi),故選A2;由Rx約為5Ω確定變阻器選R1,故應(yīng)選器材有A、D、E、G、H。 (2)因A2的內(nèi)阻不能滿足遠(yuǎn)小于Rx,電流表應(yīng)外接,故選圖b。實物連接如圖所示。 答案：(1)A、D、E、G、H　(2)b　實物圖連接見解析 4.【解析】根據(jù)游標(biāo)卡尺的特點可知,應(yīng)用游標(biāo)卡尺的短測量角A測量物體的內(nèi)徑;游標(biāo)卡尺為20分度,因此,游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm,該鋼筆帽的內(nèi)徑為d=11mm+0.05mm6=11.30mm。 答案：A　11.30 5.【解析】(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為 l=(50+0.11)mm=50.1mm=5.01cm。 螺旋測微器的讀數(shù)為 d=(5+31.50.01)mm=5.315mm。 (2)電學(xué)實驗的設(shè)計要遵循科學(xué)性原則、安全性原則和準(zhǔn)確性原則。此電路中滑動變阻器是以限流方式接入電路中的,故在①步驟中合上開關(guān)前應(yīng)使其接入電路中的阻值為最大,以保證電路安全。同理②步驟中亦將電阻箱R2的阻值調(diào)至最大。 ①步驟中,由閉合電路歐姆定律得 I0=,其中R表示圓柱體的電阻。 ②步驟中,仍由閉合電路歐姆定律得 I0= 由等量代換可得R=R2=1280Ω。 答案：(1)5.01　5.315　(2)①大?、诖蟆、?280