2016年高考物理一轮复习好题演练实验7《测定金属的电阻率》

实验七 测定金属的电阻率

1.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:

用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲,由图甲可知其长度为________mm;用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图乙可知其直径为________mm;用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为________Ω,则该圆柱体的电阻率ρ=________Ω·m.

答案:50.15 4.700 220 7.6×102

解析:游标卡尺的读数为(50+0.05×3) mm=50.15 mm,螺旋测微器的读数为(4.5+RS

0.01×20.0) mm=4.700 mm,多用电表的读数为22.0×10 Ω=220 Ω.圆柱体的电阻率ρ==l7.6×10-2 Ω·m.

2.(2014·山东理综)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×108 Ω·m,

再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.

甲 乙

可供使用的器材有:

电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 Ω; 电压表:量程3V,内阻约9 kΩ; 滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω; 滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω; 定值电阻:R0=3 Ω;

电源:电动势6 V,内阻可不计; 开关、导线若干. 回答下列问题:

(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至________(填“a”或“b”)端.

(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接. (3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数为________V.

(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字).

答案:(1)R2 a (2)如解析图所示 (3)2.30(2.29~2.31均正确) (4)94(93~95均正确) l

解析:根据R=ρ得,铜导线的阻值约为Rx=1.7 Ω,即Rx+R0=4.7 Ω.实验中的滑动变阻

S器若选R1,则当滑动变阻器滑片移至a端时,电压表的示数约为3 V,若滑动变阻器滑片向右移动,电压表示数变大,超过电压表量程,故实验中的滑动变阻器应选R2.闭合开关S前应使电路中的电阻最大,故滑动变阻器滑片应移至a端.

(2)连线如图所示.

(3)电压表的示数为2.30 V.

U2.30

(4)根据欧姆定律,铜导线与R0的串联电阻R== Ω=4.6 Ω,所以铜导线的电阻Rx

I0.50=R-R0=1.6 Ω.

lRxS1.6×1.0×10-

根据Rx=ρ得导线长度l== m≈94 m.

Sρ1.7×10-8

3.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:

6

A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I; B.读出电阻箱的示数R;

C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I;

D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大. (1)上述步骤的合理顺序是________(只需填写序号).

(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为________Ω.若已知R0的阻值为10 Ω,则待测电阻的阻值为________Ω.

答案:(1) DCAB (2)47 47

解析:S先打到a,此时,因为电阻Rx的作用,使电路中的电流有一个值I.当把S打到b时,R同样对电流有一定的阻碍作用,但是,它们的作用效果可能是不相同的,不过当我们调节电阻箱,使电路中的电流也是I时,R的作用就与前面Rx的作用相当,此时,R和Rx等效,它们都是电阻,可以得出,它们电阻相等.

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