《高中物理課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練選修3－1：第二章恒定電流 第9課時(shí) 測(cè)金屬絲的電阻率 含解析》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練選修3－1：第二章恒定電流 第9課時(shí) 測(cè)金屬絲的電阻率 含解析（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 1. 伏安法測(cè)電阻的兩種電路 ①內(nèi)接法：電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)，通常叫“內(nèi)接法”。 ②外接法：電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，通常叫“外接法”。 2. 測(cè)量金屬的電阻 ①電阻：導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的比值。 ②定義式： 。 ③電阻定律：同種材料的導(dǎo)體，其電阻與它的長(zhǎng)度l成正比，與它的橫截面積S成反比。 3. 游標(biāo)卡尺的讀數(shù) 若用x表示由主尺上讀成的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為（x+K×精確度）mm。游標(biāo)卡尺不需要估讀。 4. 螺旋測(cè)微器的讀數(shù) ①測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，

2、不足半毫米數(shù)部分可由可動(dòng)刻度讀出。 ②測(cè)量值（mm）：固定刻度數(shù)（mm）（注意半毫米刻度線是否露出）+可動(dòng)刻度數(shù)（估讀一位）×0.01（mm）。 ③螺旋測(cè)微器需要估讀。 在“測(cè)定金屬絲電阻率”實(shí)驗(yàn)中，若粗估金屬絲的電阻 約為3Ω，為減小誤差，要求金屬絲發(fā)熱功率P＜0.75W，備用的部分儀器有： A．6V電池組 B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.5Ω） C．電流表（0～3A，內(nèi)阻0.01Ω） D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻1kΩ） E．滑動(dòng)變阻器（0～20Ω，額定電流1A） （1）實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬的直徑時(shí)，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則金屬的直徑是________mm。

3、 （2）上述器材中電流表應(yīng)選用的（用字母代替）。 （3）在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。 利用公式估算電路中的電流，再選擇合適量程的電流表，注意電流表的接法。 答案：（1）0.683~0.686 （2）B （3）如下圖所示 此采用電流表外接法。 有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示。此金屬管材料重約1~2N，長(zhǎng)約30cm，電阻約為10Ω。已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0。 因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無(wú)法直接測(cè)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積S0，現(xiàn)有如下器材可選： A．毫米刻度尺 B．螺旋測(cè)微器 C．電流表（600 mA，1.

4、0Ω） D．電流表（3 A，0. 1Ω） E．電壓表（3 V，6 kΩ） F．滑動(dòng)變阻器（1750Ω，0. 3 A） G．滑動(dòng)變阻器（10 kΩ，3 A） H．蓄電池（6 V，0.05Ω） I．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干． （1）除待測(cè)金屬管線外，還應(yīng)選用的器材有?????????????????????（只填代號(hào)字母）． （2）在圖中畫出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖，并把所選儀器連成實(shí)際測(cè)量電路． （3）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量有_________________________。 （4）計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間橫截面積S0的表達(dá)式為___________。 ①根據(jù)電阻的阻

5、值判斷電流表的接法及電流表的量程。②注意探究清楚實(shí)驗(yàn)原理。 答案：（1）ABCEGHI （2）如下圖所示 （3）橫截面直徑a、管線長(zhǎng)度l，電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I （4） 如圖所示，P是一根表面均有地鍍有很薄的發(fā)熱電阻膜的長(zhǎng)陶瓷管（其長(zhǎng)度L為50cm左右，直徑D為10cm左右），鍍膜材料的電阻率ρ已知，管的兩端有導(dǎo)電箍M、N，現(xiàn)給你米尺，電壓表V，理想電流表A，電源E，滑動(dòng)變阻器R，開關(guān)S和若干導(dǎo)線。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定膜層厚度d的實(shí)驗(yàn)方案。 ①在虛線框內(nèi)用符號(hào)畫出測(cè)量電路圖。 ②實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)定的物理量是：___________________________。

6、③計(jì)算膜層厚度的公式是：_____________________________。 ④為使待測(cè)電阻更精確，應(yīng)采取哪些措施？ 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理清?shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟。 答案：①如圖所示。 1. 某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電阻絲的電阻率. ①由圖甲可知電阻絲的直徑D=________mm. ②將如下實(shí)驗(yàn)操作補(bǔ)充完整: 按圖乙連接電路，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片P置于B端;將S2撥向接點(diǎn)1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0;將電阻箱R2的阻值調(diào)至最大，S2撥向接點(diǎn)2，________，使電流表示數(shù)仍為I0，記錄此時(shí)電阻箱的示數(shù)為R2. ③此電阻絲的電阻率的表達(dá)

7、式ρ=________.(用已知量和所測(cè)物理量的字母表示) 2. 某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率.所用的器材包括:輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等. (1)他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng).請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖甲. (2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下: ①正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān); ②讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置; ③斷開開關(guān)，________，合上開關(guān)，重復(fù)②的操作.

8、 (3)該小組測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖乙的關(guān)系圖線，其斜率為________A－1·m－1(保留三位有效數(shù)字);圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了________的電阻之和. (4)他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖丙所示.金屬絲的直徑是________.圖乙中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是________，其數(shù)值和單位為________(保留三位有效數(shù)字). 3. 重慶某軍工企業(yè)于2013年1月研制成功一種新材料做成的電阻絲，其電阻穩(wěn)定性非常優(yōu)良，幾乎不隨溫度發(fā)生改變.工程技術(shù)員為了準(zhǔn)確測(cè)定它的電阻率，進(jìn)行了如下

9、的測(cè)量，(a)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖所示，則d=________mm. (b)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖所示，則L=________cm; (c)用多用電表粗測(cè)其電阻如圖所示，則Rx=________Ω. (d)用伏安法測(cè)量導(dǎo)線的電阻，并要多次測(cè)量求其平均值，供選用的器材有: 電源E(電動(dòng)勢(shì)為4V); 電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ) 電流表A1(量程為0.5mA，內(nèi)阻約為1Ω) 電流表A2(量程為0.6A，內(nèi)阻約為10Ω) 滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20Ω) 開關(guān)、導(dǎo)線若干. ①根據(jù)工程技術(shù)人員所設(shè)計(jì)的電路，電流表應(yīng)選________; ②在圖中

10、將選用的器材連成符合要求的實(shí)驗(yàn)電路(不得改動(dòng)圖中已畫出的部分連線). 4. 有一根圓臺(tái)狀勻質(zhì)合金棒如圖甲所示，某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長(zhǎng)度L和兩底面直徑d、D有關(guān).他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): (1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量合金棒的兩底面直徑d、D和長(zhǎng)度L.圖乙中游標(biāo)卡尺(游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度)的讀數(shù)L=________cm. (2)測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示(相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出).該合金棒的電阻約為幾歐姆.圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是________.(用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示) (3)改正電路后，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻R=6.72Ω根據(jù)電阻定律

11、計(jì)算電阻率為ρ、長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他發(fā)現(xiàn):在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2=Rd·RD，由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R=________.(用ρ、L、d、D表示) 5. 現(xiàn)在要測(cè)量一段電阻絲的電阻率ρ，其阻值Rx≈0.5Ω，允許通過的最大電流為0.5A.現(xiàn)有如下器材可供選擇: 電流表A(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω) 電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ) 待測(cè)的電阻絲Rx(阻值約為0.5Ω) 標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值5Ω) 滑動(dòng)變阻器R1(5Ω，2A) 滑動(dòng)變阻器R2(200Ω，1.5A) 直流電源E

12、(E=6V，內(nèi)阻不計(jì)) 開關(guān)S、導(dǎo)線若干 (1)如圖為四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的“測(cè)量部分”的電路，你認(rèn)為合理的是________; (2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”)，并采用________接法; (3)根據(jù)你在(1)(2)中的選擇，在圖甲上完成實(shí)驗(yàn)電路的連接; (4)實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測(cè)得拉直后電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、直徑為D，則待測(cè)電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ=________. (5)用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)電阻絲的直徑時(shí)，讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻絲的直徑D=________. 參考答案與解析 1.①0.377～0.379 ②(保持R1不變)調(diào)節(jié)R2 ③ 2.(1)如下圖 (d)①A1 ② 4.(1)9.940　(2)⑥　(3)? 5.(1)C (2)R1?分壓 (3)如圖所示 (4) ?(5)1.205(±0.002)mm 試題解析： ; (5)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為1mm+0.01×20.5mm=1.205mm.