粵教版高中物理必修第三冊(cè)分層作業(yè)測(cè)量金屬絲的電阻率A組必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一圓柱體工件的高度,測(cè)量結(jié)果如圖所示.該工件的高度為mm.

2.某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率,需要測(cè)量圓柱體的尺寸.他分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑,某次測(cè)量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示,長(zhǎng)度為cm,直徑為mm.

3.(2024廣東東莞高二期中)在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑D,示數(shù)如圖甲所示,讀數(shù)為mm;用電壓表測(cè)量金屬絲兩端電壓,示數(shù)如圖乙所示(電壓表量程0~3V),電壓表讀數(shù)U=V;

(2)金屬絲的電阻比較小,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,并要求在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,即電壓要從零開(kāi)始調(diào)節(jié).請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(huà)出電路原理圖;(3)請(qǐng)根據(jù)(2)中設(shè)計(jì)的電路圖,在圖丙中完成實(shí)物連接;丙(4)測(cè)出金屬絲的直徑為D,長(zhǎng)度為L(zhǎng),用電壓表和電流表測(cè)出其電壓和電流分別為U和I,根據(jù)該實(shí)驗(yàn)原理,此金屬材料的電阻率計(jì)算式為ρ=(用已知字母D、L、U、I表示).

4.某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率,需要測(cè)量圓柱體的電阻.按圖連接電路后,實(shí)驗(yàn)操作如下:(1)將滑動(dòng)變阻器R1的阻值置于最(選填“大”或“小”)處;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;

(2)將電阻箱R2的阻值調(diào)至最(選填“大”或“小”);將S2撥向接點(diǎn)2;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時(shí)R2阻值為1280Ω;

(3)由此可知,圓柱體的電阻為Ω.

B組關(guān)鍵能力提升練5.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體.為測(cè)量該合金的電阻率,用伏安法測(cè)量圓柱體兩端之間的電阻,用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑,用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度.螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖甲、乙所示.(1)則圓柱體的直徑為mm,長(zhǎng)度為cm.

(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I,圓柱體兩端之間的電壓為U,圓柱體的直徑和長(zhǎng)度分別用D、L表示,則用D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為ρ=.

分層作業(yè)測(cè)量金屬絲的電阻率參考答案1.解析螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為h=6.5mm+36.0×0.01mm=6.860mm.答案6.8602.解析根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則,主尺讀數(shù)為5cm,游標(biāo)尺讀數(shù)為0.1×3mm,長(zhǎng)度為5.03cm;根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則,主尺讀數(shù)為5mm,可動(dòng)刻度為31.5×0.01mm,所以直徑為5.315mm.答案5.035.315(5.314~5.316均可)3.解析(1)由圖甲所示的螺旋測(cè)微器可知,固定部分讀數(shù)為6.5mm,可動(dòng)刻度轉(zhuǎn)動(dòng)為35.9格,故其讀數(shù)為D=6.5mm+35.9×0.01mm=6.859mm.電壓表的最小分度為0.1V,所以電壓表的示數(shù)為U=1.20V.(2)由于金屬絲的電阻比較小,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,故電流表采用外接法;實(shí)驗(yàn)要求獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍可知,滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,因此實(shí)驗(yàn)采用電路圖如圖1所示.圖1(3)實(shí)物連接如圖2所示圖2(4)根據(jù)電阻定律可知Rx=ρLS=ρLπD22,由歐姆定律可得I=答案(1)6.859(6.858~6.860均可)1.20(2)見(jiàn)解析圖1(3)見(jiàn)解析圖2(4)π4.解析(1)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器一定調(diào)到阻值最大;(2)將圓柱體電阻換成電阻箱時(shí),也一定先將電阻箱調(diào)到最大,也是為了保護(hù)電路安全;(3)此題采用等效替代法測(cè)量電阻,圓柱體的電阻等于電阻箱R2的阻值1280Ω.答案(1)大(2)大(3)12805.解析(1)圓柱體的直徑為1.5mm+34.2×0.01mm=1.842mm;長(zhǎng)度為42mm+8×0.05m