1、3.3测量金属丝的电阻率基础过关练题组一学会使用螺旋测微器1.用螺旋测微器测量一根合金丝的直径,为防止读数时微测螺杆发生转动,读数前应先旋紧图示的部件(选填“A”“B”“C”或“D”)。2.螺旋测微器是测量金属丝直径的常用工具,请读出甲、乙、丙、丁图中各自的读数。深度解析甲图:mm乙图:mm丙图:mm丁图:mm题组二用伏安法测定金属丝的电阻率3.在“测量金属的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻约为6。(1)现备有下列器材供测量金属丝的电阻时选用。a.电流表:量程00.6A,内阻约为0.5;b.电流表:量程03A,内阻约为0.1;c.电压表:量程03V,内阻约为3k;d.电压表:量程015V,内
2、阻约为15k;e.滑动变阻器:最大阻值为30;f.直流电源:输出电压为3V,内阻不计;g.开关一个,导线若干。为了提高测量精确度,电流表应选,电压表应选。(填器材前的字母代号)(2)某次实验中,已经测得金属丝两端的电压、通过金属丝的电流和金属丝的直径,为了求得金属丝的电阻率,还需要测量的一个物理量是。4.(2022广东广州第十六中学期中)某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率(图中Rx表示待测金属丝的电阻)。(1) 正确操作螺旋测微器,测量金属丝的直径,如图乙所示,则该次测得的金属丝的直径为mm;(2)连接好电路后,开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至最(选填“左端”或“右端”);(3)
3、用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l,螺旋测微器测得金属丝的直径为d,用电流表和电压表测得金属丝的电阻为Rx,则待测金属丝的电阻率为=;(用题中所给物理量的字母表示)5.在工业生产中,常运用测定电学量的方法来测定某些溶液含离子的浓度。某同学利用图a所示电路模拟这一情形, 测定不同浓度下食盐溶液的电阻率。在长方体绝缘容器内插上两竖直金属薄板A、B,A板固定在左侧,B板可插在容器内不同位置。图a(1)因缺少保护电阻,为保护电流表,开关闭合前B板应尽量靠近容器的侧(填“左”或“右”);(2)某次实验时,容器内有一定量的食盐溶液,且B板位于最右端,此时电流表示数如图b,则此时电路中的电流为mA;为
4、便于在多次测量中电流的变化范围更大一些,应 (填“增加”或“减少”)容器内的食盐溶液;图b(3)倒入适量食盐溶液后,将B板插在容器内不同位置,改变B、A两板的间距x,读取电流表读数I,测量多组数据,得到1I-x图线如图c所示。已知电源电动势为3.0V,容器内部底面长l=20cm,容器内溶液体积V=1200cm3。根据图线求得该食盐溶液的电阻率=m。图c题组三利用电阻率测量其他物理量6.(2021广东汕头月考)某同学用如图a所示的电路图来进行有关电学实验,其中ab为粗细均匀的金属丝,R0为保护电阻。图a图b图c图d(1)按电路图在图b中完成实物连线。(2)用螺旋测微器测得金属丝直径如图c所示,其
5、读数为mm。(3)电路连接正确后,闭合开关,调节P的位置,记录aP长度x与对应的电压表示数U和电流表示数I。将记录的数据描点在如图d的坐标纸上。在图d上作出UI-x关系图线。由UI-x图线求得电流表的内阻rA=和金属丝的电阻率与其横截面积S的比值S=m-1。(计算结果保留两位有效数字)答案全解全析基础过关练1.答案C解析为防止读数时微测螺杆发生转动,读数前应先旋紧锁C。2.答案0.740(0.7390.741均正确)3.696(3.6953.697均正确)2.150(2.1492.151均正确)0.045(0.0440.047均正确)解析甲图:螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm,可调刻度读数
6、为0.0124.0mm=0.240mm,所以最终读数为0.5mm+0.240mm=0.740mm;同理乙图读数为3.5mm+0.196mm=3.696mm;丙图:螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可调刻度读数为15.00.01mm=0.150mm,所以最终读数为2mm+0.150mm=2.150mm;同理丁图0mm+0.045mm=0.045mm。方法技巧螺旋测微器的读数规则螺旋测微器的精确度为0.01mm,读数等于固定刻度读数(注意观察半毫米刻度线是否露出)+可调刻度读数(可调刻度数0.01,读数时注意估读一位),注意这两部分读数的单位一致,都是mm。3.答案(1)ac(2)金属丝的长度解析
7、(1)由于电源输出电压为3V,故应选择量程为03V的电压表;已知待测金属丝的阻值约6,由欧姆定律可知I=URx=36A=0.5A,所以应选择量程00.6A的电流表,故电流表应选a,电压表应选c。(2)由R=UI及电阻定律R=lS可知=RSl=UD22Il=UD24Il,故为了求得金属丝的电阻率,在已知金属丝两端的电压U、通过金属丝的电流I和金属丝的直径D外,还需要测量的一个物理量是金属丝的长度l。4.答案(1)2.095(2.0942.097均正确)(2)左端(3)d2Rx4l解析(1)由螺旋测微器的读数规则可知,其示数为2mm+0.019.5mm=2.095mm。(2)为了保护电路,开关S闭
8、合前滑动变阻器的滑片应滑至最左端,使待测支路电流为零。(3)由电阻定律得Rx=lS,金属丝的横截面积S=R2=(d2)2,联立可得=d2Rx4l。5.答案(1)右(2)28.0增加(3)4.95解析(1)由电阻定律R=LS可知,B板越靠近右侧,溶液长度越长,电阻越大。(2)由题图b可知,此时电路中的电流为28.0mA。要使测量中电流的变化范围更大,则应减小电阻,故需要增加容器内的食盐溶液。(3)根据电阻定律可得R=xS又V=Sl,R=EI联立可得1I=lEVx结合1I-x图像的斜率k,可得=kEVl=100-452031200200.01m=4.95m6.答案(1)图见解析(2)0.400(3)图见解析2.0(1.92.2)10(9.810)解析(1)实物连线如图(2)金属丝直径为40.00.01mm=0.400mm。(3)用直线拟合各点,使绝大多数点在直线上,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,作出UI-x关系图线如图:由电阻定律可得R=xS,由欧姆定律可得R+rA=UI,则UI=Sx+rA,则UI-x图像斜率k=S;由UI-x图像可知k=8.0-2.00.60m-1=10m-1,故k=S=10m-1。由图像可得:x=0时对应的UI数值为2.0,即rA=2.0,则电流表的内阻为2.0。
