人教版高二物理必修第三冊2022學年同步課時作業(yè)第十一章第3節(jié)實驗：導體電阻率的測量

2022學年高二物理人教版（2022）必修第三冊同步課時作業(yè)（14）實驗：導體電阻率的測量一，選擇題1.(多選)在“測定金屬的電阻率”的實驗中，以下操作中錯誤的是()A.用米尺測量金屬絲的全長，且測量三次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入電路中B.用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑，算出其平均值C.用伏安法測電阻時采用電流表內(nèi)接法，多次測量后算出平均值D.實驗中應保持金屬絲的溫度不變2.在測量金屬絲電阻率的實驗中，為了減小實驗誤差，并要求在實驗中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，在測量其電阻時應選擇的電路是()3.在“測金屬絲電阻率”的實驗中,經(jīng)測量得該金屬絲接入電路的長度為,金屬絲的直徑為,金屬絲兩端的電壓和通過它的電流分別為,則金屬絲的電阻率可表達為,由表達式分析對電阻率的測量誤差影響最大的是(

)A.金屬絲的直徑

B.金屬絲兩端的電壓

C.流過金屬絲的電流

D.金屬絲的長度4.在做“測定金屬的電阻率”實驗時，下列操作中正確的是（）A.若待測金屬導線是漆包線，應用火燒去表面的漆皮，輕輕抹去灰塵后再測金屬絲的直徑，千萬不可用小刀去刮掉漆皮，而兩端接頭部分則要用砂布打磨干凈，以保證電路接觸良好B.用米尺反復測量3次導線的總長度，求出平均值l，然后將導線接入測量電路中C.估計待測金屬導線的電阻大小，選擇合適儀器和實驗電路D.合上開關S，不斷增大滑動變阻器接入電路的有效阻值，記錄幾組對應的電流和電壓數(shù)值，計算出導線的電阻R二，填空題5.某次測量康銅絲的直徑時螺旋測微器的示數(shù)如圖甲所示，可知此次測得康銅絲的直徑為________mm。乙圖是測量康銅絲電阻的原理圖，利用該電路圖測出的電阻值比真實值________(選填“偏大”或“偏小”)。6.在“測定金屬的電阻率”的實驗中。(1)某同學用螺旋測微器測金屬絲直徑時，測得結果如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為________mm。(2)用量程為3V的電壓表和量程為A的電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數(shù)如圖乙所示，則電壓表的讀數(shù)為________V，電流表的讀數(shù)為________A。(3)用米尺測量金屬絲的長度L＝m。利用以上測量數(shù)據(jù)，可得這種材料的電阻率為____________Ω·m(保留2位有效數(shù)字)。7.用螺旋測微器測量一金屬絲的直徑如圖甲所示。該金屬絲的直徑是___________;用20等分刻度的游標卡尺測一工件的長度如圖乙所示，則該工件的長度是__________。8.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標卡尺的示數(shù)如圖所示。(1)由圖讀得圓柱體的直徑為________mm，長度為________cm.(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別用D、L表示，則用D、L、I、U等字母表示的電阻率的關系式為ρ＝________．9.某同學在一次“測定金屬的電阻率”的實驗中，用米尺測出接入電路部分的金屬絲長度為l＝m，用螺旋測微器測出金屬絲直徑(刻度位置如圖所示)，用伏安法測出金屬絲的電阻(阻值大約為5Ω)，然后計算出該金屬材料的電阻率。在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲外，還有如下實驗器材：A.直流電源(輸出電壓為3V)B.電流表A(量程0～A，內(nèi)阻約Ω)C.電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ)D.滑動變阻器(最大阻值20Ω)E.開關、導線等(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為________mm。(2)根據(jù)所提供的器材，在虛線框中畫出實驗電路圖。(3)若根據(jù)伏安法測出金屬絲的阻值為Rx＝Ω，則這種金屬材料的電阻率為________Ω·m。(保留2位有效數(shù)字)10.一根細長而均勻的金屬管線樣品，長約60cm，電阻大約6Ω，截面圖如圖甲所示。(1)用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為________mm。(2)實驗室有如下器材：A.電流表(量程A，內(nèi)阻約Ω)B.電流表(量程3A，內(nèi)阻約Ω)C.電壓表(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)D.滑動變阻器(1750Ω，A)E.滑動變阻器(15Ω，3A)F.蓄電池(6V，內(nèi)阻很小)G.開關一個，帶夾子的導線若干要進一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應選________，滑動變阻器應選________。(只填代號字母)。(3)將如圖所示的實物電路補充完整。（4）金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的截面積S，在前面實驗的基礎上，還需要測量的物理量是________。計算中空部分截面積的表達式為S＝________。11.某同學利用如圖所示電路測量量程為V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流電源E(提供的電壓為3V)，開關1個，導線若干。實驗步驟如下①按電路原理圖連接線路；②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖中最左端所對應的位置，閉合開關S；③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為V，記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗中應選擇滑動變阻器________(填“R1”或“R2”)。(2)根據(jù)電路將下圖中實物圖連線。(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為Ω，若認為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結果保留到個位)。12.某科技創(chuàng)新實驗小組采用不同的方案測量某合金絲的電阻率及電阻。（1）小明同學選取圖甲方案測定合金絲電阻率。若合金絲長度為,直徑為,阻值為,則其電阻率______;螺旋測微器測合金絲的直徑如圖乙所示,讀數(shù)為______。（2）小亮同學利用如圖丙所示的實驗電路測量的阻值。閉合開關,通過調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組和值,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出圖線如圖丁所示,不計電源內(nèi)阻,由此可以得到_______的測量值與真實值相比_______（填“偏大偏小”或“相等”）。13.某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。實驗操作如下：(1)螺旋測微器如圖所示。在測量電阻絲的直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，再旋動________(選填“A”“B”或“C”)，直到聽到“喀喀”的聲音，以保證壓力適當，同時防止螺旋測微器的損壞。(2)選擇電阻絲的________(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑。(3)圖甲中Rx為待測電阻絲。請用筆畫線代替導線，將滑動變阻器接入圖乙實物電路中的正確位置。甲乙(4)為測量Rx，利用圖甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1－I1關系圖像如圖丙所示。接著，將電壓表改接在a、b兩端，測得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：U2/VI2/mA請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U2－I2圖像。丙(5)由此，可求得電阻絲的Rx＝________Ω。根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率。

答案以及解析1.答案：AC解析實驗中應測量出金屬絲接入電路中的有效長度，而不是全長；金屬絲的電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使金屬絲與電壓表并聯(lián)，電壓表對它分流作用很小，應采用電流表外接法。故A、C操作錯誤。2.答案：D3.答案：A解析：由,可知金屬絲直徑d對電阻率的測量誤差影響最大,A正確。4.答案：AC解析：測金屬絲的直徑應去掉表面的漆，輕輕抹去灰塵后再測金屬絲的直徑，千萬不可用小刀去刮掉漆皮，而兩端接頭部分則要用砂布打磨干凈，以保證電路接觸良好，A正確；用毫米刻度尺測量3次導線的總長，求出平均值，然后將導線接入測量電路中，B錯誤；估計待測金屬導線的電阻值大小，選擇合適的儀器和實驗電路，C正確；記錄幾組對應的電流強度和電壓的數(shù)值，作出U-I圖象，通過求效率來求電阻，D錯誤．5.答案：～均正確)偏小解析螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為mm，可動刻度讀數(shù)為×mm＝mm，所以金屬絲的直徑為mm＋mm＝mm。乙圖中電流表是外接法，電壓值是真實的，由于電壓表的分流，電流測量值偏大，根據(jù)R＝eq\f(U,I)得測量的電阻偏小。6.答案：(1)(2)(3)×10－5解析(1)螺旋測微器的讀數(shù)為：d＝mm＋×mm＝mm。(2)因電壓表的每小格讀數(shù)為V，所以應估讀到V，所以電壓表的讀數(shù)為：U＝V；電流表的每小格讀數(shù)為A，應估讀到A，所以電流表的讀數(shù)為I＝A。(3)根據(jù)R＝ρeq\f(L,S)得ρ＝eq\f(RS,L)＝eq\f(R·（\f(d,2)）2π,L)＝eq\f(πd2U,4LI)代入數(shù)據(jù)得ρ＝×10－5Ω·m。7.答案：,,解析：螺旋測微器的讀數(shù)為,游標卡尺的讀數(shù)為.8.答案：(1)(在～;（2）解析：1.螺旋測微器的讀數(shù)為~范圍內(nèi)的均給分);游標卡尺的讀數(shù)為;

2.圓柱體的橫截面積為,由電阻定律和歐姆定律可知,。9.答案：(1)(2)如圖所示(3)×10－6解析(3)由R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(πRxd2,4l)，將Rx＝Ω、l＝m、d＝mm＝×10－3m。代入得ρ≈×10－6Ω·m。10.答案：(1)±(2)AE(3)如圖所示(4)管線長度Leq\f(πd2,4)－eq\f(ρL,R)11.答案：(1)R1(2)見解析圖(3)2520解析(1)本實驗測電壓表的內(nèi)阻，實驗中電壓表示數(shù)變化不大，則接入電阻箱后電路的總電阻變化不大，故需要滑動變阻器的最大阻值較小，故選R1可減小實驗誤差。(2)滑動變阻器為分壓式，連接實物電路如圖所示：(3)電壓表和電阻箱串聯(lián)，兩端電壓分別為V和V，則RV＝4R＝2520Ω。12.答案：(1);(2)10;偏大解析：(1)合金絲的電阻,解得電阻率。螺旋測微器主尺的讀數(shù)為mm,副尺的讀數(shù)為×mm=mm,則螺旋測微器讀數(shù)為mm+mm=mm。(2)在閉合電路中,電源電動勢,則由圖象可知圖象斜率為：得電源電動勢為：,圖象截距b=,可得；測量值為待測電阻與電流表內(nèi)阻之和,所以測量值偏大。13.答案(1)C(2)不同(3)見圖甲(4)見圖乙(5)～都算對)甲解析(1)旋轉微調(diào)旋鈕C。(2)電阻絲的粗細不一定均勻，為保證測量結果準確，