备考2019年高考物理一轮专题：第33讲实验：测定金属的...

更新时间：2018-11-01 浏览次数：276 类型：一轮复习

一、填空题

1. (2017高二下·射洪开学考)
在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
①从图中读出金属丝的直径为mm．
②为此取两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：
A．电压表0～3V，内阻10kΩ
B．电压表0～15V，内阻50kΩ
C．电流表0～0.6A，内阻0.05Ω
D．电流表0～3A，内阻0.01Ω
E．滑动变阻器，0～10Ω
F．滑动变阻器，0～100Ω
要求较准确地测出其阻值，应选用的器材有（只填代号）．

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二、实验探究题

2. (2017高二上·儋州期末) 在“测定金属的电阻率”的实验中，测定阻值约为3﹣5Ω的金属丝的电阻率，实验中所用的电压表规格：量程0﹣3V、内阻3kΩ；电流表规格：量程0﹣0.6A、内阻0.1Ω；还有其他一些器材：
1. （1）
  在给定的方框内画出实验电路图；
2. （2）
  用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示，可知金属丝的直径d=mm；
3. （3）实验中还应测出的物理量是；电阻率的计算公式为ρ=．
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3. (2017高二上·南昌期末)
在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l．用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R_x ．
1. （1）请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=（用上述测量量的字母表示）．
2. （2）
  若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图2所示，则金属丝长度的测量值为l=cm，金属丝直径的测量值为d=mm．
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4. (2017高三上·绥化模拟) 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：R_x（阻值约4Ω，额定电流约0.5 A）；
电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表：A₁（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；
A₂（量程3 A，内阻约0.05Ω）；
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20Ω）；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．
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），在虚线框内完成电路原理图．

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5. (2018高二下·玉溪期末) 有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，电阻大约为6 Ω，横截面如图甲所示.
1. （1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为mm；
2. （2）现有如下器材：
  A.电流表（量程0.6 A，内阻约0.1 Ω）
  B.电流表（量程3 A，内阻约0.03 Ω）
  C.电压表（量程3 V，内阻约3 kΩ）
  D.滑动变阻器（1 750 Ω，0.3 A）
  E.滑动变阻器（15 Ω，3 A）
  F.蓄电池（6 V，内阻很小）
  G.开关一个，带夹子的导线若干
  要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选，滑动变阻器应选.（只填代号字母）
3. （3）请将图丙所示的实际测量电路补充完整.
4. （4）已知金属管线样品材料的电阻率为ρ ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R ，金属管线的外径为d ，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S ，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是（所测物理量用字母表示并用文字说明）.计算中空部分横截面积的表达式为S=.
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6. (2017高二上·长沙期末) 在“测定金属的电阻率”的实验中
1. （1）
  用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图1所示，则金属丝的直径为d=mm
2. （2）
  某同学设计了如图2所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约3Ω）
  可选用的器材规格如下：
  电源Ε （电动势3V，内阻不计）；
  电流表Α（0〜0.6Α，内姐约0.5Ω）；
  电流表G（0〜10mA，内阻为50Ω）；
  滑动变阻器R₁ （阻值0〜5Ω，额定电流2A）；
  滑动变阻器R₂ （阻值0〜1ΚΩ，额定电流1A）；
  定值电阻R₃=250Ω；
  定值电阻R₄=2500Ω；
  开关S和导线若干．
  ①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻办应选，滑动变阻器R应选．
  ②某次测量时电流表G的读数为5.0mA，安培表示数为0.50A，计算R_x的准确值为 R_x=Ω．（计算结果保留3位有效数字）
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7. (2017高二上·鹤壁期末) 某同学在做测定金属丝电阻率的实验．
1. （1）如图甲所示，用螺旋测微器测金属丝的直径，测量值d=mm．
2. （2）选用“×10”倍率的欧姆挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择（填“×1”或“×100”）倍率的欧姆挡，并再进行测量，之后多用电表的示数如图乙所示，测量结果为R=Ω．
3. （3）若测出金属丝的长度为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ=（用R、d、L表示）．
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8. (2017高二上·嘉峪关期末)
某同学查阅资料发一自动铅笔芯的电阻随温度升高而变小，在实验室中，他取一段长为16cm的自动铅笔笔芯，用多用电表测量其电阻大约为4Ω，该同学要较精确测量铅笔芯的电阻，现有下述器材可供先择：
A．电源3V，内阻不计
B．直流电流表0～3A（内阻0.1Ω）
C．直流电流表0～600mA（内阻0.5Ω）
D．直流电压表0～3V（内阻3kΩ）
E．直流电压表0～15V（内阻200kΩ）
F．滑动变阻器（10Ω，1A）
G．滑动变阻器（1kΩ，300mA）
1. （1）除开关、导线外，实验中要求能够在电压表上从零开始读取若干组数据，需要选用的器材有：（填写字母代号）；
2. （2）用线条代替导线，连接实验电路；
3. （3）
  该同学在下表中记录了实验数据，请你根据实验数据在图2方格纸上画出了该铅笔芯的伏安特性曲线：作U﹣I图上纵轴为U，横轴为I．
  次数
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
  10
  U/V
  0
  0.3
  0.5
  0.7
  1.0
  1.2
  1.5
  1.7
  2.0
  2.2
  I/A
  0
  0.08
  0.13
  0.18
  1.2
  0.30
  0.36
  0.39
  0.43
  0.45
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9. (2018高一下·淄博期末) 在“测定金属的电阻率”实验中，用米尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据公式计算出该金属材料的电阻率。
1. （1）用螺旋测微器测量金属丝直径的示数如图所示，从图中读出金属丝的直径为mm。
2. （2）金属丝的电阻大约为5Ω。在用伏安法测量该金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
  A.电池组（3V，内阻约1Ω）
  B.电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω）
  C.电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）
  D.电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
  E.电压表（0~15V，内阻约15kΩ）
  F.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）
  G.滑动变阻器（0~2000Ω，额定电流0.3A）
  H.开关、导线若干
  ①在可供选择的器材中，应该选用的电流表是，应该选用的电压表是，应该选用的滑动变阻器是。（填器材前面的字母代号）
  ②实验电路应采用电流表接法（填“内”或“外”）。
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10. (2018高二上·南阳期末) 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：
1. （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=mm。
2. （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=mm。
3. （3）用多用电表的电阻使用“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为Ω。
4. （4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
  待测圆柱体电阻R；
  电流表A₁（量程0～5mA，内阻约50Ω）
  电流表A₂（量程0～15mA，内阻约30Ω）
  电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
  电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
  直流电源E（电动势4V，内阻不计）
  滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A
  滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
  开关S；导线若干
  为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在下面框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
5. （5）若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率表达式ρ=。（不要求计算，用题中所给字母表示）
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11. (2017·盐湖模拟) 如图所示，某同学设计了一个测量金属丝电阻率的实验，将直径为d的待测金属丝固定在接线柱a、b上，在金属丝上安一个小金属滑片c，连接好电路，电路中R₀是保护电阻．已知电压表的内阻远大于金属丝的电阻，电压表的分流作用可以忽略不计．闭合开关后电流表的读数为I₀ ．调节滑片c的位置，分别测量出长度L及所对应的电压值U，并根据实验数据作出U﹣L图象如图所示．
1. （1）试根据设计方案在虚线方框中画出电路原理图；（电路原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注）
2. （2）根据你所画的电路原理图在题中所给的实物图上画出连接导线；
3. （3）在图线上取一点P，P点的横坐标值为L₀ ，纵坐标值为U₀ ，由此可得该金属丝的电阻率为（用题目中所给的字母表示）
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12. (2017·黑龙江模拟)
在“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图1所示．
1. （1）从图中可读出金属丝的直径为 mm．
2. （2）在用伏安法测定金属丝的电阻时（金属丝的电阻约为5Ω），除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择：
  A．直流电源：电动势约12V，内阻很小；
  B．电流表A₁：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω；
  C．电流表A₂：量程0～3.0A，内阻约为0.1Ω；
  D．电压表V：量程0～3V，内阻约为10kΩ；
  E．滑动变阻器R：最大阻值5Ω；
  F．开关、导线若干
  为了提高实验的测量精度，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是（填A₁ ，或A₂）．
3. （3）根据所选的器材，在图2虚线框中画出完整的实验电路图（要求电阻丝上的电压从零开始变化）．
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13. (2017·重庆模拟) 某同学用图甲所示电路测量一段金属丝的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为100Ω，备选器材如下：
A．量程为5mA、内阻r₁=50Ω的电流表
B．量程为0.6A、内阻r₂=0.2Ω的电流表
C．量程为6V、内阻r₃约为15kΩ的电压表
D．最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器
E．定值电阻R₁=5Ω
F．定值电阻R₂=500Ω
G．电动势E=6V、内阻很小的直流电源
H．开关一个、导线若干
I．螺旋测微器、刻度尺
1. （1）该同学用螺旋测尾气测待测金属丝的直径如图乙所示，则螺旋测微器的示数D=mm；
2. （2）为了能尽可能精确地测量该金属丝的电阻，电流表应选用（填“A”或“B”），定值电阻应选用（填“E”或“F”）；
3. （3）电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式R_x=；若用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，则其电阻率的表达式为ρ=（表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）
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