2018届高考物理训练-实验7 测定金属的电阻率（含解析）

实验七1．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝πd2U4Il可知，对实验结果的准确性影响最大的是()A．导线直径d的测量B．电压U的测量C．电流I的测量D．导线长度的测量【解析】四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径的平方，A正确．【答案】A2．分别用图7－3－8所示的(a)、(b)两种电路测量同一未知电阻的阻值．图(a)中两表的示数分别为3V、4mA，图(b)中两表的示数分别为4V、3.9mA，则待测电阻Rx的真实值为()图7－3－8A．略小于1kΩB．略小于750ΩC．略大于1kΩD．略大于750Ω【解析】先判断采用的测量方法，由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大，说明测量的是小电阻，这样电流表的分压较大，应该采用图(a)进行测量比较准确．图(a)中测量值为R测＝U测I测＝750Ω，较真实值偏小．故D项正确．【答案】D图7－3－93．某小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中，根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线，如图7－3－9甲、乙所示，根据你对实验的理解，你认为________同学的图线正确，根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为____Ω.(保留两位有效数字)【解析】当金属丝两端电压为零时，通过的电流也为零，因此图线必过原点，故甲同学的图线正确；在甲同学画的图线上距原点较远的地方取一个点，其坐标值为(0.4A，1.52V)，故金属丝电阻为：R＝UI＝1.520.4Ω＝3.8Ω.【答案】甲3.8(3.7～3.9均可)4．某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程100μA，内阻约2kΩ)；B．电流表(量程500μA，内阻约300Ω)；C．电压表(量程15V，内阻约100kΩ)；D．电压表(量程50V，内阻约500kΩ)；E．直流电源(20V，允许最大电流1A)；F．滑动变阻器(最大阻值1kΩ，额定功率1W)；G．电键和导线若干．电流表应选________，电压表应选________．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：①____________________________________________________________；②____________________________________________________________.图7－3－10【解析】最大电流Im＝ERx＝2025×103A＝800μA，故电流表应选B.电源电动势20V，电压表D的量程为50V，测量误差过大，故应选C.①R0＝RARV＝0.3×500kΩ＝150kΩRx，故电流表应采用内接法．②由于滑动变阻器最大阻值比被测电阻小很多，为了便于调节和为了保证电表的安全，滑动变阻器应采用分压式接法．【答案】BC①电流表应采用内接法②滑动变阻器应采用分压器方式的接法5．某同学利用如图7－3－11所示的实验电路来测量电阻的阻值．图7－3－11(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关．适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变．改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：电阻R/Ω5.010.015.025.035.045.0电压U/V1.001.501.802.142.322.45请根据实验数据作出U－R关系图象．(2)用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V．利用(1)中测绘的U－R图象可得Rx＝________Ω(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大．若仍用本实验装置和(1)中测绘的U－R图象测定某一电阻，则测定结果将________(选填“偏大”或“偏小”)．现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U－R图象实现对待测电阻的准确测定？【解析】(1)根据表中数据，确定U、R轴刻度，使图象尽量大一些，描点、连线[用平滑曲线连接，且必须过(0,0)点]．(2)由作出的图象得到相应的R值，约为20Ω.(3)由I＝ER′＋R＋r知r增大后，计算出的R值会偏小，由题表知，要实现对待测电阻的准确测定，应改变滑动变阻器的阻值，使电压表示数为1.50V.【答案】(1)(2)20(19～21都算对)(3)偏小；改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50V6．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如图7－3－12甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如图7－3－12乙所示，图中读数为________mm.图7－3－12图7－3－13(2)采用如图7－3－13所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)．(3)请你根据图7－3－13所示电路图在图7－3－14中进行实物连线．(电流表选0.6A量程，电压表选3V量程)图7－3－14【解析】(1)金属丝的长度为24.10cm～24.12cm直径读数为0.515mm～0.518mm.(2)采用安培表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R＝UI可知，电阻的测量值小于真实值．由R＝ρlS，R＝UI，S＝14πd2，可得ρ＝πd2U4Il.(3)实物连接如图所示．【答案】(1)24.10～24.120.515～0.518(2)偏小πd2U4Il(3)见解析图