第十一章電路及其應(yīng)用11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量一.選擇題.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是（ ）A.用伏安法測(cè)金屬絲的電阻時(shí)，可采用電流表內(nèi)接法B.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，取得多組U和I的值，然后求出電阻平均值C.應(yīng)選用毫米刻度尺測(cè)整根金屬絲的長度三次，然后求出長度平均值D.實(shí)驗(yàn)中電流強(qiáng)度不得太大，以免電阻率發(fā)生變化答案：BD解析：用伏安法測(cè)金屬絲電阻時(shí)，因金屬絲電阻較小，應(yīng)采用電流表外接法，A錯(cuò)；計(jì)算電阻率公式中的l應(yīng)為接入電路中的長度，并不是整根金屬絲的長度，C錯(cuò)，B、D正確.TOC\o"1-5"\h\z.在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于誤差的下列說法中正確的是（ ）A.電流表采用外接法，將會(huì)使P測(cè)〉P真B.電流表采用外接法，由于電壓表的并聯(lián)引起了金屬絲分壓的減小而引起測(cè)量誤差, ndzU - LC.由「=用「可知1、d、U、l中每一個(gè)物理量的測(cè)量都會(huì)引起P的測(cè)量誤差, ndzU … - -D.由「=7|「可知對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性影響最大的是直徑d的測(cè)量答案：CD解析：.由于金屬絲阻值較小，若電流表采用內(nèi)接法，則電流表分壓產(chǎn)生的誤差太大，故電流表采用外接法，R<R，由R=p|可知p<p,A項(xiàng)說法錯(cuò)誤.電流表采用外測(cè)真 S 測(cè)真ndzU一，~接法時(shí)，由于電壓表的分流作用會(huì)引起測(cè)量誤差，故B項(xiàng)的說法錯(cuò).由P=7j「可知要

測(cè)量的物理量是5U、I和I,都會(huì)引起測(cè)量誤差，且直徑d在公式中是平方關(guān)系，所以影響最大，故選項(xiàng)C、D說法正確.3..（多選）在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯(cuò)誤的是（ ）A.用米尺測(cè)量金屬絲的全長，且測(cè)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(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值C.用伏安法測(cè)電阻時(shí)，采用電流表內(nèi)接法，多次測(cè)量后算出平均值D.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變答案：AC解析：實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)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(duì)它分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法.故A、C操作錯(cuò)誤.二、非選擇題⑴螺旋測(cè)微器的示數(shù)是.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，如果提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計(jì)的干電池，被測(cè)金屬絲的直徑小于1mm,長度約為80cm,阻值約為3。.使用的電壓表有3丫（內(nèi)阻約為3kQ）和15丫（內(nèi)阻約15kQ）兩個(gè)量程，電流表有0.6人（內(nèi)阻約為0.1Q）和3人（內(nèi)阻約為0.02Q）兩個(gè)量程.供限流用的滑動(dòng)變阻器有人：0?10Q;B:0—100Q;C:0—1500Q三種.可供選擇的實(shí)驗(yàn)電路有如圖6甲、乙兩種，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑如圖丙所示，則⑴螺旋測(cè)微器的示數(shù)是mm.⑵為減小電阻的測(cè)量誤差，應(yīng)選用圖所示的電路.⑶為了測(cè)量便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選用編號(hào)為的滑動(dòng)變阻器.（4）電壓表的量程應(yīng)選用V.⑸電流表的量程應(yīng)選用A.解析：0.5+30.5X0.01=0.805（mm）.金屬絲電阻值較小，所以采用外接法精確度較高.因?yàn)殡娫床捎靡还?jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)為1.5V,所以電壓表量程用3V,電流表量程用0.6A.答案：（1）0.805（0.804?0.806均可）（2）乙（3）A（4）3（5）0.6.在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量儀器均已校準(zhǔn)。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬絲的長度如圖甲，示數(shù)L=cm;用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙，示數(shù)D=mm。（2）用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻為R,則金屬電阻率的表達(dá)式p=（用題中所給字母表示）。10 10 11 12cm(J in 2(>用【參考答案】（1）10.050（2分）0.397（0.395?0.399均可）（2分）（2）衛(wèi)竺（24L分）【命題意圖】以測(cè)金屬的電阻率為命題背景，考查游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)、電阻定律等?！久麕熃馕觥浚?）根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，由圖甲可知，金屬絲的長度L=100mm+10X0.05mm=100.50mm=10.050cm,根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則，金屬絲的直徑D=0.397mm。（2）由電阻定律R=pL得金屬電阻率的表達(dá)式p=蟠RS 4L6.利用螺旋測(cè)微器、米尺和如圖7所示的器材（其中電流表的內(nèi)阻為1Q,電壓表的內(nèi)阻為5kQ）測(cè)量一根粗細(xì)均勻的阻值約為5Q的金屬絲的電阻率.（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖7中的器材連接成實(shí)物電路，要求盡量避免交叉，電流表、電壓表應(yīng)該選擇合適的量程（已知電源的電動(dòng)勢(shì)為6V,滑動(dòng)變阻器的阻值為0?20Q）.⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑和用米尺測(cè)量金屬絲的長度示數(shù)如圖8所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖所示.由圖可以讀出金屬絲兩端的電壓U=,流過金屬絲的電流強(qiáng)度1=，金屬絲的長度L=，金屬絲的直徑d=⑶該金屬絲的電阻率是（保留兩位有效數(shù)字）解析：（1）由于金屬絲的電阻比電壓表的內(nèi)阻小得多，因此采用電流表外接法；由于金屬絲的電阻比滑動(dòng)變阻器的總電阻要小，因此采用限流式接法，為了保證滑動(dòng)變阻器起限流作用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該連接“B、C”或“A、D”幾個(gè)接線柱；由題圖可以看出電流表應(yīng)該連接“一”接線柱和“0.6”接線柱，具體連線如圖所示.⑵由圖可以看出：電壓表的量程是3V,⑵由圖可以看出：電壓表的量程是3V,所以讀數(shù)是2.20V;電流表的量程是0.6A,所以讀數(shù)是0.440A;由于螺旋測(cè)微器的半毫米刻度線已經(jīng)露出，因此讀數(shù)是1.850X10-3m;米尺的讀數(shù)是40.50cm-10.00cm=30.50cm.（3）由電阻定律得0*ml4II 4X0.440X30.50X10-2RSUnd22.20X3.14X(0*ml4II 4X0.440X30.50X10-2=4.4X10-50-m.答案：(1)見解析圖(2)2.20V0.440A30.50cm1.850X10-3m(3)4.4X10-50-m7.某同學(xué)用伏安法測(cè)量導(dǎo)體的電阻，現(xiàn)有量程為3丫、內(nèi)阻約為3k0的電壓表和量程為0.6人、內(nèi)阻約為0.10的電流表.采用分壓電路接線，圖甲是實(shí)物的部分連線圖，甲乙待測(cè)電阻為圖乙中的.，其阻值約為5甲乙待測(cè)電阻為圖乙中的.，其阻值約為50.（選填a或b）、導(dǎo)線②連接⑴測(cè)R1（選填a或b）、導(dǎo)線②連接⑵正確接線測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，用作圖法求得.的阻值為Q.U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知圖乙中也與.是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體，心的邊長1是R的示，若測(cè)R的阻值，則最優(yōu)的連線應(yīng)選 (填選項(xiàng)).1 10 2A.①連接a,②連接cB.①連接a,②連接dC.①連接b,②連接cD.①連接b,②連接d［解析］(1)由于實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是一個(gè)小電阻，故電流表應(yīng)外接，因此導(dǎo)線①接a,由于采用分壓電路，故導(dǎo)線②應(yīng)接d.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出R1的UI曲線如圖所示，圖線的斜率即為電阻電的大小，由圖象可知，R1=4.6Q.lp_(3)設(shè)R的邊長為1,厚度為h,電阻率為p,根據(jù)電阻定律，得R=p訂=《，R1 1hlh2l的阻值R=P」0=p=R,故測(cè)量R的電路同測(cè)量R的電路，故選項(xiàng)B正確.2 Ini 2 ih10［答案］(1)ad(2)作圖見解析，4.6(4.4?4.7均可)(3)B8.在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下測(cè)量：(1)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長度.測(cè)量3次，求出其平均值1.其中一次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對(duì)齊，圖中讀數(shù)為cm.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，選不同的位置測(cè)量3次，求出其平均值0.其中一次測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，圖中讀數(shù)為 mm.(2)采用如圖所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻.電阻的測(cè)量值比真實(shí)值(選填“偏大”或“偏小”).最后由公式「=計(jì)算出金屬絲的電阻率(用直接測(cè)量的物理量表示).(3)請(qǐng)你根據(jù)電路圖在實(shí)物圖中進(jìn)行實(shí)物連線.(電流表選0.6A量程，電壓表選3V量程)［解析］(1)金屬絲的長度為24.12?24.14cm直徑讀數(shù)為0.515?0.518mm.

⑵采用安培表外接法，由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮大，電壓表有分流，從而電流…，…，…八，U， ,，……八表的測(cè)量值大于真實(shí)值，由R=I可知，電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值.,lUC1 nd2U由R=PS，R=j,S=4^d2,可得p=z1|.⑶實(shí)物連接如圖所示.nd2U［答案］(1)24.12?24.140.515?0.518(2)偏小不丁(3)見解析圖9.現(xiàn)在要測(cè)量一段電阻絲的電阻率P,電阻絲的阻值Rx七0.5Q,允許通過的最大電流為0.5A.現(xiàn)提供如下器材：電流表A（量程0.6A,內(nèi)阻約0.6Q）電壓表V（量程3丫，內(nèi)阻約3kQ）待測(cè)的電阻絲Rx（阻值約為0.5Q）標(biāo)準(zhǔn)電阻R0（阻值5Q）滑動(dòng)變阻器R1（5Q,2A）滑動(dòng)變阻器R2(200Q,1.5A)直流電源E（電動(dòng)勢(shì)6V）開關(guān)S、導(dǎo)線若干⑴下面四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的“測(cè)量部分”的電路，你認(rèn)為合理的是?—— r4y)A B

(2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇(選填“R1”或“RJ),并采用接法.⑶根據(jù)你在(1)、(2)中的選擇，在圖中完成實(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度為L,直徑為D,則待測(cè)電阻絲的電阻率p的計(jì)算式為p=.(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)如圖所示，則該電阻絲的直徑D=mm.［解析］(1)電阻絲Rx兩端的最大電壓U=IRx=0.25V,比電壓表量程小得多，需要串聯(lián)一分壓電阻，即串聯(lián)一標(biāo)準(zhǔn)電阻r0,此時(shí)R0+Rx<qRE，電流表采用外接法，選項(xiàng)C正確.⑵滑動(dòng)變阻器若選用R或采用限流接法，調(diào)控范圍小，應(yīng)選擇R,并采用分壓接法.⑶根據(jù)測(cè)量電路圖和滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，實(shí)物連線如圖所示. U_ .. ，—pLpL，一 血2川一(4)待測(cè)電阻R=t—R,由電阻定律得R=g=上斤，聯(lián)立解得p=7一t—R.xI0 xS nD2 4L11 oy~T(5)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為1mm+0.01X20.5mm=1.205mm.［答案］(1)C(2)R1分壓(3)見解析圖，―UQ (4)^-t—R (5)1.205(±0.002)4L1I 0)10.有一根細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料，截面為同心圓環(huán)，如圖所示，已知這種材料的電阻率為p,長度為L,欲測(cè)量該樣品的內(nèi)徑，但內(nèi)徑太小，無法直接測(cè)量，現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材：A.螺旋測(cè)微器B.電流表A1(量程50巾人，內(nèi)阻「=100Q)C.電流表AJ量程100巾人，內(nèi)阻\=40Q)D.滑動(dòng)變阻器.(0?10。，額定電流2A)E.直流電源E(12丫，內(nèi)阻很小)1".上述導(dǎo)電材料RJ長L為5cm,電阻約為100Q)G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干請(qǐng)用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)盡可能精確地測(cè)量該樣品內(nèi)徑d的實(shí)驗(yàn)方案.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外徑如圖11所示，其示數(shù)D=mm.

⑵在所給的虛線框中畫出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明所選器材.⑵在所給的虛線框中畫出設(shè)計(jì)的