测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)1．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )A．导线直径d的测量 B．电压U的测量C．电流I的测量D．导线长度的测量解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径的平方．A项正确．答案：A2．分别用图实－2－10所示的(a)、(b)两种电路测量同一未知电阻的阻值．图(a)中两表的示数分别为3V、4mA，图(b)中两表的示数分别为4V、3.9mA，那么待测电阻Rx的真实值为( )图实－2－10A．略小于1kΩB．略小于750ΩC．略大于1kΩD．略大于750Ω解析：先判断采用的测量方法，由于在两种不同的接法中电压表的示数变化大，说明测量的是小电阻，这样电流表分压较大，应该采用图(a)进展测量比较准确．图(a)中测量值为R测＝＝750Ω，较真实值偏小．故D项正确．答案：D3．(2022·衡水联考)在“测定金属的电阻率”的实验中，所用的电阻丝Rx的阻值约为3Ω，变阻器最大阻值为20Ω，电源电压为3V，电源内阻不计，那么：(1)电压表的量程应选用________，电流表的量程应选用________；(2)画出实验电路图．解析：(1)由于电源的电动势为3V，所以电压表量程应选0～3V，在实验中电流不能太大，电流表量程应选0～0.6A.(2)由于Rx≈3Ω为小电阻，故用安培表外接法，变阻器R＞Rx，故采用滑动变阻器限流接法，如以下图．6/6\n答案：见解析4．某物理小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中，根据同一组数据进展正确描点后，甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线，如图实－2－11甲、乙所示，根据你对实验的理解，你认为________同学的图图实－2－11线正确，根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω.(保存两位有效数字)解析：当金属丝两端电压为零时，通过的电流也为零，因此图线必过原点，故甲同学的图线正确；在甲同学画的图线上距原点较远的地方取一个点，其坐标值为(0.4A,1.52V)，故金属丝电阻为：R＝＝Ω＝3.8Ω.答案：甲 3.8(3.7～3.9均可)5．从以下器材中选出适当的器材，设计一测量金属丝的电阻率的电路．要求操作简便，又尽可能有较高的测量精度，并能得到多组数据．金属丝L(已知其长度为L0，直径为D，电阻小于50Ω)；电流表A1(量程为10mA，内阻r1＝40Ω)；电流表A2(量程为500μA，内阻r2＝750Ω)；电压表V(量程为10V，内阻为10kΩ)；保护电阻R1(阻值为100Ω)；滑动变阻器R2(总阻值约为20Ω)；电池E(电动势为1.5V，内阻很小)；开关S及导线假设干．(1)在下面的虚线框中画出电路图，并标明所用器材的代号．(2)假设选出测量数据中的一组数据计算电阻率ρ，那么表达式ρ＝________.解析：(1)如以下图6/6\n(2)(式中I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)．答案：见解析6．(2022·郑州质检)为了测定某一电压表的内阻，给出了以下器材：A．待测电压表(0～1.5V，电阻在3.5kΩ～4.5kΩ之间)B．电流表(0～500μA，内阻约为100Ω)C．滑动变阻器(0～50Ω)D．开关E．电源(1.5V的干电池一节)F．导线假设干要求设计实验电路，测量多组I、U数据，然后作UI图线求电压表的内阻．(1)某同学设计了如图实－2－12甲所示的电路图，经审查该图不能满足测量要求，请指出该电路存在的问题：__________________________.(2)请你另外设计一个能满足测量要求的电路图，画在图乙所示的方框内．(3)某同学用重新设计的电路进展实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图丙上，如以下图．根据各点表示的数据描出UI图线，由此求得电压表内阻RV＝________kΩ(保存两位有效数字)．图实－2－12解析：因滑动变阻器的总阻值在50Ω，而被测电压表内阻大约3.5kΩ～4.5kΩ，故用限流式时调节滑动触头，而电表读数几乎不变，不能测得多组数据，应将滑动变阻器用分压式接法．求出图线的斜率即为电压表内阻．RV＝＝Ω＝4.0kΩ.6/6\n答案：(1)滑动变阻器不能接成限流式 (2)如图 (3)3.8～4.1之间均对7．测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度的器材如下：A．待测螺线管L(符号)：绕制螺线管金属丝的电阻率ρ＝5.0×10－7Ω·m，电阻RL约为100ΩB．螺旋测微器C．电流表G：量程100μA，内阻Rg＝500ΩD．电压表V：量程6V，内阻RV＝4kΩE．定值电阻：R0＝50ΩF．滑动变阻器R′：全电阻约为1kΩG．电源E：电动势9V，内阻忽略不计H．开关S一个，导线假设干(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图实－2－13所示，其示数为d＝________.(2)按图实－2－14甲所示电路测量金属丝的电阻，请在图乙所示的实物图上连线．图实－2－13图实－2－14(3)假设测得的金属丝直径用d表示，电流表G的读数用I表示，电压表V的读数用U表示，那么由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度l＝________.解析：(1)读数为0.384mm～0.386mm(2)实物连接如以下图6/6\n(3)电压表V通过的电流为，R0两端的电压为(－I)R0，RL两端的电压为IRL＝(－I)R0－IRg，又由电阻定律RL＝ρ＝ρ，可解得l＝(－R0－Rg)．答案：(1)0.384mm～0.386mm (2)见解析图(3)(－R0－Rg)8．为了确定一卷金属漆包线的长度，可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现．现仅有以下器材：①待测漆包线：电阻值RL在40～50Ω之间，其材料的电阻率ρ＝1.7×10－8Ω·m；②毫安表○mA：量程1mA，内阻RA＝50Ω；③电压表○V：量程6V，内阻RV＝4kΩ；④电源E：电动势约9V，内阻不计；⑤滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω；⑥螺旋测微器，开关S，导线假设干．(1)假设这卷漆包线的电阻值为RL，金属导线的直径为d，金属电阻率为ρ，那么这卷漆包线的长度L＝________(用RL、d、ρ表示)．(2)为了尽可能准确地测定RL，要求两电表指针偏转至少到达满刻度的一半．同学们设计了以下四种不同的电路，其中合理的是( )图实－2－15(3)实验中测得d＝0.200mm，按合理的电路测量时，毫安表和电压表的示数如图实－2－16所示，那么毫安表的读数为________mA，电压表的读数为________V，可求得该卷漆包线的长度L＝________m.6/6\n图实－2－16解析：(1)由电阻定律RL＝ρ及S＝πd2可得l＝.(2)首先考虑测量电路，因两电表内阻都是已知的，所以主要需要从两电表匹配的角度来考虑．在A电路中，当电流表到达满偏时测量电路两端总电压约为IA(RL＋RA)≈0.09V～0.1V，不到电压表量程的六十分之一，两电表不匹配．在B电路中，因电流表的满偏电流为1mA，当电流表满偏时，计算可知电压表两端电压约为0.04V～0.05V，两电表更不匹配，故测量电路应采用C、D中所示电路．再来考虑控制电路，因滑动变阻器的总电阻远小于测量电路的总电阻(4kΩ)，故应使用分压式电路．(3)电流表的最小分度为0.1mA，按十分之一估读，估读位在下一位，可读作0.60mA.电压表的最小分度为0.2V，按二分之一格估读，估读位在本位，可读作4.8V．再由C电路可知RL两端的电压U＝0.60mA×50Ω＝30.0mV，通过RL的电流I＝－0.60mA＝0.6mA，故RL＝＝50Ω，将已知数据代入L的表达式可得L≈92m.答案：(1) (2)C (3)0.60 4.8 92()6/6
