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測定金屬導體的電阻率典型題
典型題5
測定金屬導體的電阻率
1、在“測定金屬電阻率”的實驗過程中：
（1）正確操作獲得電流表、電壓表的讀數如圖所示，則它們的讀數依次是______A、______V。
（2）實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10
Ω，電流表內阻約為幾歐，電壓表內阻約為20
kΩ，電源為干電池，其電動勢E＝4.5
V，內阻較小。則電路圖______（選填字母代號）為實驗選擇電路，該電路測量的金屬絲電阻比真實值偏______（選填“大”或“小”）。
2、在測定金屬絲電阻率實驗中，待測金屬絲電阻約為30，額定電流1A，現提供以下器材：
A．電源，內阻很小可以不計
B．電壓表，量程，內阻約5000
C．電流表，量程A，內阻等于
D．定值電阻
E．定值電阻
F．滑動變阻器R3，最大阻值為2，額定電流10A
G．滑動變阻器R4，最大阻值為8，額定電流10A
H．開關一個，導線若干
⑴金屬絲的截面直徑用50分度的游標卡尺測量結果如圖所示，讀數是???????
厘米。
⑵為了測量金屬絲在電流達到其額定值時的電阻率，應改裝電流表，選擇的定值電阻是??????
，選擇的變阻器是??????
。（填寫儀器的符號）
?請將設計的測量電路圖畫在答題卡上的方框中（標明所選用元件的符號）。
3、在“測定金屬的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5
Ω，提供以下器材供選擇：
A．電池組(3
V，內阻1
Ω)
B．電流表(0～3
A，內阻0.012
5
Ω)
C．電流表(0～0.6
A，內阻0.125
Ω)
D．電壓表(0～3
V，內阻4
kΩ)
E．電壓表(0～15
V，內阻15
kΩ)
F．滑動變阻器(0～20
Ω，允許最大電流1
A)
G．滑動變阻器(0～2
000
Ω，允許最大電流0.3
A)
H．開關、導線若干
(1)實驗時應從上述器材中選用______(填寫儀器前的字母代號)，并在虛線框中畫出實驗電路圖。
(2)待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏________(選填“大”或“小”)；
(3)若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數如下圖所示，則讀數為________mm；
(4)若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請寫出計算金屬絲電阻率的表達式
ρ＝________.
4、在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，為了安全、準確、方便地完成實驗；
（1）除電源（電動勢為3V，內阻很小）、電壓表V（量程3V，內阻約為3kΩ）、待測金屬絲（約為3Ω）、導線、開關外，電流表應選用________，滑動變阻器選用________，（選填下列器材的字母標號）
A、電流表（量程600mA，內阻約為1Ω）、電流表（量程3A，內阻約為0.02Ω）
B、滑動變阻器（總阻值10Ω）、滑動變阻器（總阻值100Ω）
（2）若用如果所示的電路測量該金屬絲的電阻，電壓表的左端應為電路中的________________點相連（選填“a”或者“b”）。若某次測量中，金屬絲的長度為l，直徑為D，電壓表和電流表讀數分別為U和I，請用上述直接測量的物理量寫出電阻率ρ的計算式：
ρ=_____________________。
5、?在探究金屬絲的電阻與金屬絲長度的關系實驗中，為了測量金屬絲的電阻（阻值在5﹣10Ω間），實驗提供了下列器材和電路：
A．電壓表（0～3V，內阻1kΩ）
B．電壓表（0～15V，內阻5kΩ）
C．電流表（0～0.6A，內阻2Ω）
D．電流表（0～3A，內阻0.5Ω）
E．滑動變阻器（10Ω，0.2A）
F．滑動變阻器（50Ω，0.6A）
G．直流電源（6V，內阻不計）另有開關一個、導線若干．
實驗中電路如圖，電壓表應選　?
　，電流表應選　?
　，滑動變阻器應選　?
　．（只填器材的字母代號）
6、在“測定金屬的電阻率”的實驗中，需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度.用螺旋測微器測出金屬絲的直徑，用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻.
（1）請寫出測金屬絲電阻率的表達式：??????
（用上述測量的字母表示）。
（2）若實驗中測量金屬絲的長度和直徑時，刻度尺和螺旋測微器的示數分別如圖所示，則金屬絲長度的測量值為??
　cm，金屬絲直徑的測量值為?????
　　mm.
（3）如圖所示，要用伏安法測量的電阻，已知電壓表內阻約幾kΩ，電流表內阻約1Ω，若用圖甲電路，的測量值比真實值??????????
（填“偏大”或“偏小”），若的阻值約為10Ω，應采用???????
（填“甲”或“乙”）圖的電路，誤差會較小。
7、從下表中選出適當的實驗器材，設計一電路來測量“金屬絲的電阻率”。要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能得到多組數據。
金屬絲（L）長度為L0直徑為D電阻10Ω左右
?電流表（A1）量程30mA內阻r1=40Ω
?電流表（A2）電程2mA內阻r1=100Ω
?電阻（R1）阻值為1kΩ
?滑動變阻器（R2）總阻值約20Ω
?電池（E）電動勢1.5V內阻很小
?開關（S）導線若干
（1）在下列方框中畫出電路圖，并標明所用器材的代號。
（2）若選測量數據中的一組數據計算電阻率ρ，則ρ=???????
，式中各未知符號的物理意義是??????????????????????????????
。
8、某同學想要了解導線在質量相同時，電阻與截面積的關系，選取了材料相同、質量相等的5卷導線，進行了如下實驗：
(1)用螺旋測微器測量某一導線的直徑如下圖所示，讀得直徑d=?
?????mm.
(2)該同學經實驗測量及相關計算得到如下數據：
電阻R(Ω)
121.0
50.0
23.9
10.0
3.1
導線直徑d(mm)
0.801
0.999
1.201
1.494
1.998
導線截面積S(mm2)
0.504
0.784
1.133
1.753
3.135
請你根據以上數據判斷，該種導線的電阻R與截面積S是否滿足反比關系？若滿足反比關系，請說明理由：若不滿足，請寫出R與S應滿足的關系。
(3)若導線的電阻率p=5.1×10－7
Ω?m,則表中阻值為3.1
Ω的導線長度l=?
?????m(結果保留兩位有效數字).
9、某同學做“測定金屬的電阻率”的實驗.
（1）需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度l，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測出金屬絲中的電流和它兩端的電壓分別為I和U；請寫出測金屬絲電阻率
的表達式：
=???????
（用上述測量的字母表示）.
（2）若實驗中測量金屬絲的直徑時，螺旋測微器的示數如圖所示，則金屬絲直徑的測量值為d=????????
mm.
（3）用電流表和電壓表測金屬絲的電阻時，由于電流表、電壓表內阻的影響，不論使用電流表內接法還是電流表外接法，都會產生系統誤差。按如下圖所示的電路進行測量，可以消除由于電表內阻造成的系統誤差。利用該電路進行實驗的主要操作過程是：
?
第一步：先將R?2的滑動頭調到最左端，單刀雙擲開關S2向1閉合，閉合開關S?1，調節變阻器R1和R2，使電壓表和電流表的示數盡量大些（不超過量程），讀出此時電壓表和電流表的示數U1、I1；
?第二步：保持兩滑動變阻器的滑動頭位置不變，將單刀雙擲開關S2?向2閉合，讀出此時電壓表和電流表的示數U2、I2；
?請寫出由以上記錄數據計算被測電阻Rx的表達式Rx=??????????????
.
10、在探究金屬絲的電阻與金屬絲長度的關系實驗中，為了測量金屬絲的電阻（阻值在5﹣10Ω間），實驗提供了下列器材和電路：
A．電壓表（0～3V，內阻1kΩ）
B．電壓表（0～15V，內阻5kΩ）
C．電流表（0～0.6A，內阻2Ω）
D．電流表（0～3A，內阻0.5Ω）
E．滑動變阻器（10Ω，0.2A）
F．滑動變阻器（50Ω，0.6A）
G．直流電源（6V，內阻不計）另有開關一個、導線若干．
實驗中電路如圖，電壓表應選??
，電流表應選??
，滑動變阻器應選??
．（只填器材的字母代號）
11、在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：
待測金屬絲：Rx（阻值約4Ω，額定電流約0.5A）；
電壓表：V（量程3V，內阻約3kΩ）；
電流表：A1（量程0.6A，內阻約0.2Ω）；A2（量程3A，內阻約0.05Ω）；
電源：E1（電動勢3V，內阻不計）E2（電動勢12V，內阻不計）
滑動變阻器：R（最大阻值約20Ω）
螺旋測微器；毫米刻度尺；開關S；導線．
①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖所示，讀數為　?
　mm．
②若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選　?
　、電源應選　
（均填器材代號），完成電路原理圖．
參考答案
1、
0.42；2.24（2.23－2.25)；
?
甲；小
2、⑴0.192；?
⑵R2，R4。
電路圖：電流表并聯R2后，采用電流表內接法測電阻???
?
滑動變阻器R3采用分壓式接法
3、?(1)ACDFH　限流外接（圖略）??
(2)小　(3)0.900?
　(4)
4、（1）、（2）b、
5、A；C；F
6、（1）
（2）36.48～36.52　　0.797～0.799?
（3）偏小　甲
7、電路如圖?
其中I1為A1的讀數，
I2為A2的讀數
8、?(1)
1.200??
?
(2)不滿足，R與S2成反比(或RS2＝常量)。
(3)
19
9、（1）??
（2）0.795~0.799?
（3）
10、A；C；F
11、①1.773；
②A1；E1；實驗電路圖如圖所示．

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