高考物理 精做23 测定金属的电阻率及练习使用螺旋测微器大题精做 新人教版 - 图文

精做23 测定金属的电阻率及练习使用螺旋测微器

1．（2012·北京卷）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为___________mm

（该值接近多次测量的平均值）。

（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组（电动势为3 V，内阻约1 Ω）、电流

表（内阻约0.1 Ω）、电压表（内阻约3 kΩ）、滑动变阻器R（0~20 Ω，额定电流2 A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数 U/V I/A 1 0.10 2 0.30 3 0.70 4 1.00 5 1.50 6 1.70 7 2.30 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图（选填“甲”或“乙”）。

（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。

请根据图（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4

个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U–I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=___________Ω（保留两位有效数字）。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________（填选项前的符号）。

A．1×10C．1×10

–2

Ω?m Ω?m

B．1×10D．1×10

–3

Ω?m Ω?m

–6 –8

（6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项

是___________（有多个正确选项）。

A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差

D．用U–I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差【答案】（1）0.397 （2）甲 （3）如图

（4）如图 4.5

（5）C （6）CD

（4）描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U–I图线。如右图所示；其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U?I图线上，有：Rx=（5）根据电阻定律Rx＝?1.00=4.5?。 0.220RSl有：??x?1.1?10?6??m从数量级上估算出的金属丝电阻率是C选项。 IS（6）用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，故A错误；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差，故B错误，C正确；用U–I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，故D正确。 2．（2012·广东卷）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 （1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）

所示，长度为_____cm，直径为_____mm。

（2）按图（c）连接电路后，实验操作如下：

（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，

调节R1，使电流表示数为I0；

（b）将电阻箱R2的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，

调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280 Ω；

（3）由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。

【答案】（1）5.03 5.315 （2）（a）大 （b）大 （3）1 280

【解析】（1）游标卡尺的读数=主尺上的读数+游标上的读数，本题主尺上的读数是5cm，游标上的读数是3?0.1mm?0.03cm，故游标卡尺的读数为5.03cm；螺旋测微器的读数=固定尺的读数+可动尺的读数×0.01，即5mm?31.5?0.01mm?5.315mm。 （2）（a）将滑动变阻器R1的阻值调至最大，可以起到保护电流表及电源的作用；（b）将电阻箱R2的阻值调至最大，目的也是为了保护电流表及电源； （3）本题的实验方法为替代法。由I0?EE，I0?，解得，Rx?R2?1280?。 R1?RA?r?RxR1?RA?r?R23．（2012·山东理综）在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：Rx（阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A）； 电压表：V（量程3 V，内阻约3 kΩ）； 电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2 Ω）； A2（量程3 A，内阻约0.05 Ω）； 电源：E1（电动势3 V，内阻不计）

E2（电动势12 V，内阻不计）

滑动变阻器：R（最大阻值约20 Ω） 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm。

（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选______、电源应选______（均填

器材代号），在虚线框中（问答题卡）完成电路原理图。