【名師一號(hào)】2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 7-4 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率課時(shí)檢測(cè) 新人教版

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1、第四講　 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬的電阻率 1．在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因是(　　) A．用伏安法測(cè)金屬絲的電阻時(shí)，電流表及電壓表內(nèi)阻對(duì)電阻測(cè)量的影響 B．電池的內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 C．用米尺測(cè)金屬絲的長度時(shí)的測(cè)量誤差 D．用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑時(shí)的測(cè)量誤差 解析　無論電流表內(nèi)接法或外接法，電表內(nèi)阻都對(duì)測(cè)量有影響；金屬絲的長度和直徑測(cè)量不準(zhǔn)都引起誤差． 答案　ACD 2．某位同學(xué)自制了一個(gè)螺旋測(cè)微計(jì)，由于沒有車床加工精密螺紋，就找了一段標(biāo)準(zhǔn)的直徑為0.6mm細(xì)鋼絲，又找了一個(gè)均勻細(xì)圓柱，在細(xì)圓柱上均勻涂上萬能膠，然后在細(xì)圓柱上緊密繞排細(xì)鋼絲作為螺栓，在螺栓上再

2、緊密繞排細(xì)鋼絲和牛皮紙組成一個(gè)螺母，再通過其他工作，一個(gè)螺旋測(cè)微計(jì)終于制成了，問該螺旋測(cè)微計(jì)的固定刻度最小刻度為__________mm，若將可動(dòng)刻度分成30等份，則該自制螺旋測(cè)微計(jì)的準(zhǔn)確度為__________mm. 答案　0.6　0.02 3．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖①所示的電路，用來研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系．圖中E為直流電源，K為開關(guān)，K1為單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表，A為多量程電流表，R為滑動(dòng)變阻器，Rx為待測(cè)稀鹽水溶液液柱． (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合K之前應(yīng)將R的滑片P置于________(填“C”或“D”)端；當(dāng)用電流表外接法測(cè)量Rx的阻值時(shí)，K1應(yīng)置于位置___

3、_____(填“1”或“2”)． (2)在一定條件下，用電流表內(nèi)、外接法得到Rx的電阻率隨濃度變化的兩條曲線如圖②所示(不計(jì)由于通電導(dǎo)致的化學(xué)變化)．實(shí)驗(yàn)中Rx的通電面積為20cm2，長度為20cm，用內(nèi)接法測(cè)得Rx的阻值是3500Ω，則其電阻率為________Ω·m，由圖中對(duì)應(yīng)曲線________(填“1”或“2”)可得此時(shí)溶液濃度約為________%.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析　(1)按照分壓式供電電路的使用原則閉合K之前，滑片P應(yīng)置于使測(cè)量電路獲得電壓最小的位置，故應(yīng)置于D端，K1置于1才對(duì)應(yīng)電流表外接法． (2)根據(jù)R＝得ρ＝代入數(shù)據(jù)解得ρ＝35Ω·m.內(nèi)接法測(cè)得的電阻偏

4、大，對(duì)應(yīng)電阻率偏大，比較曲線1和曲線2，故對(duì)應(yīng)曲線1，由圖②可找到該電阻率對(duì)應(yīng)的濃度應(yīng)為0.012%. 答案　(1) D　1 (2) 35　1　0.011至0.014間數(shù)據(jù) 4．用伏安法測(cè)量電阻值R，并求出電阻率ρ.給定電壓表(內(nèi)阻約為50 kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為40Ω)、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)、待測(cè)電阻(約為250Ω)及導(dǎo)線若干． (1)畫出測(cè)量R的電路圖． (2)圖中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)際中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，試寫出根據(jù)此圖求R值的步驟：_______________________________ _____________________________________

5、____________________________________________________________________________. 求出電阻值R＝________.(保留三位有效數(shù)字) (3)待測(cè)電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標(biāo)為50分度的卡尺測(cè)量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖所示．由圖可知其長度為__________，直徑為__________． (4)由以上數(shù)據(jù)可求得ρ＝__________.(保留三位有效數(shù)字) 解析　(1)由于待測(cè)電阻(約250Ω)與電流表內(nèi)阻(約40Ω)相近，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻(50 kΩ)，因此采用電流表外接法，測(cè)得誤差較小

6、，提供待測(cè)電阻電壓的線路，用滑動(dòng)變阻器連接成限流式或分壓式均可．故可得電路圖①或圖②所示． (2)①作U－I直線，舍去左起第2點(diǎn)，其余5個(gè)點(diǎn)盡量靠近且均勻分布在直線兩側(cè)；②求該直線的斜率k，則R＝k＝229Ω(221Ω～237Ω均為正確)． (3)掌握讀數(shù)規(guī)則，得圓柱體長度為0.800cm，直徑為0.194cm. (4)根據(jù)ρ＝，求得ρ＝8.46×10－2Ω·m. 答案　(1)(2)見解析 (3)0.800cm　0.194cm (4)8.46×10－2Ω·m 5．在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接電路如圖所示．閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動(dòng)

7、勢(shì)為E)： (1)若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是________(填“待測(cè)金屬絲”“滑動(dòng)變阻器”或“電鍵”)． (2)若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障．先將選擇開關(guān)旋至________擋(填“歐姆×100”“直流電壓10V”或“直流電流2.5mA”)，再將________(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱．若只有滑動(dòng)變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是________、________、________. 解析　(1)電流表示數(shù)為零，說明電路斷路，由于電壓表示數(shù)為E，說明電壓表兩端與電源相連，因而待測(cè)金屬絲

8、斷路． (2)判斷電路故障問題，應(yīng)利用多用電表的直流電壓擋，電流應(yīng)從多用電表的紅表筆流入多用電表，因而紅表筆應(yīng)與a接線柱相連，當(dāng)只有滑動(dòng)變阻器斷路時(shí)，黑表筆接b時(shí)，多用電表不能與電源形成閉合回路，示數(shù)為零，黑表筆接c、d時(shí)，多用電表與電源兩極相連，示數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì)． 答案　(1)待測(cè)金屬絲 (2)直流電壓10V　紅　0　E　E 6．(1)用多用電表探測(cè)圖①所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測(cè)量，E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓，E、F兩點(diǎn)間無電壓；用歐姆擋測(cè)量，黑表筆(與電表內(nèi)部電源的正極相連)接E點(diǎn)，紅表筆(與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連)接F點(diǎn)，阻值很小，但反接阻值很大．那么，該黑箱內(nèi)元件的接

9、法可能是圖②中的________． (2)在物理興趣小組活動(dòng)中，一同學(xué)利用下列器材設(shè)計(jì)并完成了“探究導(dǎo)體阻值與長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)． 電壓表　量程3V　內(nèi)阻約為900Ω 電壓表　量程10V　內(nèi)阻約為3 kΩ 電流表　量程60mA　內(nèi)阻約為5Ω 電源E1　電動(dòng)勢(shì)1.5V　內(nèi)阻約為0.2Ω 電源E2　電動(dòng)勢(shì)4.5V　內(nèi)阻約為0.4Ω 滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10Ω)、粗細(xì)均勻的同種電阻絲、開關(guān)、導(dǎo)線和刻度尺 其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．選取圖中器材，按示意圖連接電路 B．用伏安法測(cè)定電阻絲的阻值R C．用刻度尺測(cè)出電阻絲的長度L D．依次減小電阻絲的長度，保持電路其他

10、部分不變，重復(fù)步驟B、C E．處理數(shù)據(jù)，根據(jù)下列測(cè)量結(jié)果，找出電阻絲阻值與長度的關(guān)系 L(m) 0.9956 0.8049 0.5981 0.4021 0.1958 R(Ω) 104.8 85.3 65.2 46.6 27.1 為使實(shí)驗(yàn)盡可能準(zhǔn)確，請(qǐng)你對(duì)上述步驟中畫線處加以改進(jìn)． ①_____________________________________________________ ②_____________________________________________________ 解析　(1)用多用電表直流電壓擋測(cè)量時(shí)，E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓，則說明E、G和F、G兩點(diǎn)間均與電源相連，而E、F間無電壓，則說明E、F兩點(diǎn)間無電源；當(dāng)用歐姆擋測(cè)量時(shí)，黑表筆接E、紅表筆接F點(diǎn)阻值很小，反接阻值很大，則E、F間接正向二極管，故B正確． (2)電壓表量程為3V，故電源應(yīng)為E2；隨著電阻絲長度的變化，其阻值逐漸減小，因此用伏安法測(cè)其阻值時(shí)應(yīng)先用內(nèi)接法，后應(yīng)改為外接法． 答案　(1)B (2)①電源改選E2　②判斷電流表的內(nèi)外接法，作出相應(yīng)調(diào)整