2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 實(shí)驗(yàn)八 測(cè)量金屬的電阻率學(xué)案(含解析).doc
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2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 實(shí)驗(yàn)八 測(cè)量金屬的電阻率學(xué)案(含解析).doc
實(shí)驗(yàn)八測(cè)量金屬的電阻率主干梳理 對(duì)點(diǎn)激活1掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法。2學(xué)會(huì)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑。3會(huì)用伏安法測(cè)電阻,進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率。1把金屬絲接入電路中,用伏安法測(cè)金屬絲的電阻,Rx,電路如圖所示。2用毫米刻度尺測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度l,用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d,算出橫截面積Sd2。3根據(jù)電阻定律R,得金屬絲電阻率。毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器、直流電流表和直流電壓表、滑動(dòng)變阻器(阻值范圍050 )、電池組、開(kāi)關(guān)、被測(cè)金屬絲、導(dǎo)線若干。1求金屬絲橫截面積S:在準(zhǔn)備好的金屬絲上三個(gè)不同位置用螺旋測(cè)微器各測(cè)一次直徑,求出其平均值d,則橫截面積S。2按照電路圖連好電路。3測(cè)量金屬絲有效長(zhǎng)度l:將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直,用毫米刻度尺測(cè)量接入電路的金屬絲長(zhǎng)度(即有效長(zhǎng)度),反復(fù)測(cè)量三次,求出平均值l。4求金屬絲的電阻Rx:把滑動(dòng)變阻器調(diào)到接入電路中的阻值最大的位置,檢查無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān)S,改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流值和電壓值記錄在表格中,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,求出金屬絲電阻Rx的平均值。5整理儀器。1求Rx的兩種方法(1)用Rx算出各次的數(shù)值,再取平均值。(2)用UI圖線的斜率求出。2計(jì)算電阻率:將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值,代入電阻率計(jì)算公式RxRx。1金屬絲直徑、長(zhǎng)度的測(cè)量帶來(lái)誤差。2電路中因?yàn)殡娏鞅硗饨?,所以R測(cè)<R真,由R,知測(cè)<真。3通電電流過(guò)大,時(shí)間過(guò)長(zhǎng),致使電阻絲發(fā)熱,電阻率隨之變化帶來(lái)誤差。1為了方便,測(cè)量直徑應(yīng)在導(dǎo)線連入電路前進(jìn)行,為了準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度,測(cè)量應(yīng)該在金屬絲連入電路之后在拉直的情況下進(jìn)行,測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。2本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小,故須采用電流表外接法。3開(kāi)關(guān)S閉合前,滑動(dòng)變阻器的阻值要調(diào)至最大。4電流不宜太大(電流表用00.6 A量程),通電時(shí)間不宜太長(zhǎng),以免金屬絲溫度升高,導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變大。5實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)金屬絲、電流表連成干路,然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬絲的兩端。考點(diǎn)細(xì)研 悟法培優(yōu)考點(diǎn)1儀器的選擇和電路的設(shè)計(jì)例1 (2018重慶調(diào)研)在“測(cè)定金屬的電阻率”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,D_ mm。(2)某小組利用電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)等器材測(cè)金屬絲電阻,要求電壓和電流均從0開(kāi)始測(cè)量,得到多組電流、電壓數(shù)據(jù),求出金屬絲的電阻Rx50 。他們采用的是圖乙中的_電路圖,Rx的真實(shí)值_(填“大于”“小于”或“等于”)50 。嘗試解答(1)2.706(2.7042.708均可)_(2)A_小于。(1)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則,金屬絲的直徑D2.5 mm0.206 mm2.706 mm。(2)根據(jù)題述,要求電壓和電流均從0開(kāi)始測(cè)量,得到多組電流、電壓數(shù)據(jù),則滑動(dòng)變阻器應(yīng)該為分壓接法,由于Rx>,所以應(yīng)采用電流表內(nèi)接法測(cè)量,他們采用的是A電路圖。由于電流表有分壓作用,故電壓表的示數(shù)大于電阻Rx兩端的實(shí)際電壓,則Rx的真實(shí)值小于測(cè)量值50 。變式1 (2018合肥質(zhì)檢)為了測(cè)定金屬絲的電阻率,某實(shí)驗(yàn)小組將一段金屬絲拉直并固定在米尺上,其兩端可作為接線柱,一小金屬夾夾在金屬絲上,且可在金屬絲上滑動(dòng)。請(qǐng)完成以下內(nèi)容。(1)某次用螺旋測(cè)微器測(cè)該金屬絲的直徑,示數(shù)如圖甲所示,則其直徑d_mm。(2)實(shí)驗(yàn)中先用歐姆表測(cè)出該金屬絲的阻值約為3 。(3)實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材如下:A電壓表V(03 V,內(nèi)阻約20 k)B定值電阻10 C定值電阻100 D蓄電池(電動(dòng)勢(shì)約12 V,內(nèi)阻不計(jì))E開(kāi)關(guān)S一只F導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)小組利用上述器材設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變金屬夾位置進(jìn)行了多次測(cè)量,在實(shí)驗(yàn)操作和測(cè)量無(wú)誤的前提下,記錄了金屬絲接入電路中的長(zhǎng)度l和相應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,并作出關(guān)系圖線如圖乙所示。根據(jù)題目要求,在虛線框內(nèi)完成設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,其中定值電阻R應(yīng)選_(選填“B”或“C”);金屬絲電阻率的表達(dá)式_(用a、b、c、d、R表示)。答案(1)0.751(0.7500.752均可)(3)如圖所示B解析(1)由螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知,該金屬絲的直徑為d0.5 mm25.10.01 mm0.751 mm。(3)為了完成測(cè)量,電路設(shè)計(jì)如圖所示,由歐姆定律可知,將Rx3 代入,分析可知R9 ,因此定值電阻R應(yīng)選B;由電路可知URx,Rx,Sd2,整理得,結(jié)合題圖乙可知b、,整理可得??键c(diǎn)2數(shù)據(jù)處理與誤差分析例2(2018太原五中段考)在“測(cè)定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50 cm。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示,其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi) cm(該值接近多次測(cè)量的平均值)。(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx。實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻約1 )、電流表(內(nèi)阻約0.1 )、電壓表(內(nèi)阻約3 k)、滑動(dòng)變阻器R(020 ,額定電流2 A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如下:次數(shù)12345678U/V00.100.300.701.001.501.702.30I/A00.020.060.160.220.340.460.52由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量Rx是采用圖中的_(填“乙”或“丙”)圖。(3)如圖丁是測(cè)量Rx的實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖丁中實(shí)物間的連線。(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖戊所示,圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第3、5、7次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出UI圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx_ (保留兩位有效數(shù)字)。(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_(kāi) m(保留兩位有效數(shù)字)。嘗試解答(1)0.0397(0.03950.0399均可)_(2)乙(3)如圖甲所示_(4)如圖乙所示_4.5(4.34.7均可)(5)1.1106。(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)d(039.70.01) mm0.397 mm0.0397 cm。(2)從記錄數(shù)據(jù)表格中可以看出,電流、電壓從0開(kāi)始,滑動(dòng)變阻器須采用分壓式接法,故應(yīng)選乙電路。(3)實(shí)物連接如嘗試解答圖甲所示。(4)描繪出UI圖線如嘗試解答圖乙所示。由圖中斜率可求得其電阻Rx4.5 。(5)由電阻定律Rx,得,代入數(shù)據(jù)求得金屬絲的電阻率1.1106 m。變式2(2018云南七校適應(yīng)性考試)市場(chǎng)上銷售的銅質(zhì)電線電纜產(chǎn)品中,部分存在導(dǎo)體電阻不合格問(wèn)題,質(zhì)檢部門(mén)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一個(gè)是銅材質(zhì)量不合格,使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅;再一個(gè)就是銅材質(zhì)量可能合格,但截面積較小。某興趣小組想應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中一捆銅電線的電阻率是否合格。小組成員經(jīng)查閱,純銅的電阻率為1.8108 m?,F(xiàn)取橫截面積約為1 mm2、長(zhǎng)度為100 m(真實(shí)長(zhǎng)度)的銅電線,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量其電阻率,實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材如下:A電源(電動(dòng)勢(shì)約為5 V,內(nèi)阻不計(jì));B待測(cè)長(zhǎng)度為100 m的銅電線,橫截面積約1 mm2;C電壓表V1(量程為3 V,內(nèi)阻約為0.5 k);D電壓表V2(量程為5 V,內(nèi)阻約為3 k);E電阻箱R(阻值范圍0999.9 );F定值電阻R01 ;G開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)小組成員先用螺旋測(cè)微器測(cè)量該銅電線的直徑d,如圖甲所示,則d_ mm。(2)小組設(shè)計(jì)的測(cè)量電路如圖乙所示,則P是_,N是_,通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出的圖象如圖丙所示。(填器材名稱及對(duì)應(yīng)符號(hào))(3)這捆銅電線的電阻率_(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);你認(rèn)為電阻率大的可能原因是_。(4)本實(shí)驗(yàn)中銅電線的電阻率測(cè)量值比真實(shí)值將會(huì)_(填“偏大”“不變”或“偏小”),原因是_。答案(1)1.125(1.1231.127均可)(2)電壓表V2電壓表V1(3)2.58108 m銅線使用的可能是再生銅或含過(guò)多雜質(zhì)的次銅(其他合理答案也可)(4)偏大沒(méi)有考慮到電壓表V1的分流解析(1)銅電線的直徑d1.0 mm12.50.01 mm1.125 mm。(2)P測(cè)量的電壓大于N測(cè)量的電壓,故P是電壓表V2,N是電壓表V1。(3)分析電路可知通過(guò)銅電線的電流IxIR,RxRR,整理得1Rx,根據(jù)題圖丙可知斜率kRx 2.60 ,Sr220.994 mm2, m2.58108 m,故電阻率達(dá)不到要求,使用的有可能是再生銅或含過(guò)多雜質(zhì)的次銅。(4)偏大,由于沒(méi)考慮電壓表V1的分流,使測(cè)得的銅電線的電阻偏大,由Rx知,電阻率的測(cè)量值較真實(shí)值偏大。考點(diǎn)3實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新例3(2018河北名校聯(lián)盟聯(lián)考)冬春季節(jié)降水量少,廣東沿海附近江河水位降低,漲潮時(shí)海水倒灌,出現(xiàn)所謂的“咸湖”現(xiàn)象,因此沿海地區(qū)城市自來(lái)水的離子濃度增高,水質(zhì)受到影響。為了研究“咸湖”出現(xiàn)的規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)檢測(cè)河水電阻率的實(shí)驗(yàn),他在一根均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極,如圖1所示,兩電極相距L0.314 m,其間充滿待測(cè)的河水,安裝前他用如圖2所示的游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖3所示。他還選用了以下儀器:量程15 V、內(nèi)阻約300 k 的電壓表;量程300 A、內(nèi)阻約為50 的電流表;最大阻值1 k的滑動(dòng)變阻器;電動(dòng)勢(shì)E12 V、內(nèi)阻r6 的電池,開(kāi)關(guān)一只以及導(dǎo)線若干。圖4坐標(biāo)中包括坐標(biāo)為(0,0)的點(diǎn)在內(nèi)的8個(gè)點(diǎn)表示他測(cè)得的8組電流I、電壓U的值,根據(jù)以上材料完成以下問(wèn)題。(1)測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑時(shí),應(yīng)將圖2中游標(biāo)卡尺的A、B、C三部分中的_與玻璃管內(nèi)壁接觸(填代號(hào))。(2)玻璃管的內(nèi)徑d_ mm。(3)圖5中的實(shí)物儀器有一部分已連線,將其他部分連接成能測(cè)出圖4數(shù)據(jù)的實(shí)物連線圖。(4)河水的電阻率_(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。嘗試解答(1)A(2)5.50(3)圖見(jiàn)解析(4)7.6 m。(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺的使用方法可知,測(cè)量玻璃管內(nèi)徑時(shí),應(yīng)用題圖2中游標(biāo)卡尺的A部分與玻璃管的內(nèi)徑接觸。(2)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d5 mm100.05 mm5.50 mm。(3)在測(cè)量水柱的電阻時(shí),滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法,由題給數(shù)據(jù)水柱的電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻,所以電流表應(yīng)用內(nèi)接法,實(shí)物連線圖如圖1所示。(4)在坐標(biāo)圖中畫(huà)出UI圖線如圖2所示,由UI圖象可求出水柱電阻R 1105 ,再根據(jù)S及R,可解得 m7.6 m。變式3某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率,需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻。(1)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_(kāi) cm,直徑為_(kāi) mm。(2)按圖丙連接電路后,實(shí)驗(yàn)操作如下:將滑動(dòng)變阻器R1的滑片滑至阻值最_(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;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1280 ;由此可知,圓柱體的電阻為_(kāi)。答案(1)5.015.315(5.3145.316均可)(2)大大1280解析(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為l(5010.1) mm50.1 mm5.01 cm。螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d(5.031.50.01) mm5.315 mm。 (2)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)性、安全性和精確性原則。此電路中滑動(dòng)變阻器是以限流方式接入電路中的,故在步驟中閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大,以保證電路安全。同理步驟中亦將電阻箱R2的阻值調(diào)至最大。 步驟中,由閉合電路歐姆定律得I0,其中R表示圓柱體的電阻。步驟中,仍由閉合電路歐姆定律得I0由等量代換可得RR21280 。高考模擬 隨堂集訓(xùn)1(2018長(zhǎng)沙市雅禮中學(xué)、河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考)某同學(xué)要測(cè)量如圖甲所示金屬圓環(huán)材料的電阻率,已知圓環(huán)的半徑為r。(1)他先用螺旋測(cè)微器測(cè)量圓環(huán)材料圓形橫截面的直徑d如圖乙所示,則d_ mm。(2)他再用如圖丙所示的電路測(cè)量該圓環(huán)的電阻,圖中圓環(huán)接入電路的兩點(diǎn)恰好位于一條直徑上,電壓表的量程為5 V。開(kāi)關(guān)S閉合,電壓表右端接到a點(diǎn)時(shí)電壓表示數(shù)為4.5 V,電流表示數(shù)為1.8 mA,接到b點(diǎn)的電壓表示數(shù)為4.6 V,電流表示數(shù)為1.6 mA。為了減小電阻的測(cè)量誤差,他應(yīng)該把電壓表的右端接在_(填“a”或“b”)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn);則圓環(huán)接入電路的兩點(diǎn)間的電阻值為_(kāi) ,此值_(填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)。(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表?yè)p壞,他又找到另外一個(gè)量程為2 V,內(nèi)阻為R1的電壓表V1替代電流表完成了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中電壓表V和V1的示數(shù)分別為U和U1,改變滑片位置測(cè)得多組U、U1數(shù)據(jù),他作出了UU1圖象為一條直線,如圖丁所示,測(cè)得該直線的斜率為k,則金屬圓環(huán)材料的電阻率的表達(dá)式為_(kāi)(用r、d、k、R1表示)。答案(1)5.663(5.6625.664均可)(2)b2875偏大(3)解析(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度為5.5 mm,可動(dòng)刻度為16.30.01 mm0.163 mm,所以最終讀數(shù)為5.5 mm0.163 mm5.663 mm。(2)根據(jù)0.02,而0.11,可知,電壓表分流明顯,應(yīng)把電壓表的右端接在b點(diǎn)。根據(jù)歐姆定律,則有:Rx 2875 。測(cè)量值偏大,測(cè)得的是電流表的內(nèi)阻與圓環(huán)接入電路的兩點(diǎn)間電阻串聯(lián)后的總電阻。(3)通過(guò)電源的電流為I,半圓金屬圓環(huán)電阻為R,兩個(gè)半圓金屬圓環(huán)并聯(lián)電阻為R并。根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),有,化簡(jiǎn)得UU1,UU1直線的斜率為k,k1。聯(lián)立得。2(2018湖北四校聯(lián)考)要測(cè)量某新型材料制成的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體的電阻率,實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備有以下器材:A螺旋測(cè)微器B電流表A(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.8 )C電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻為3 k)D電阻箱R(阻值范圍09999.9 )E滑動(dòng)變阻器R1(010 )、R2(0200 )F電源E(電動(dòng)勢(shì)為6 V,內(nèi)阻約為1.0 )G開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干(1)如圖甲所示,先用多用電表“1”歐姆擋粗測(cè)其電阻為_(kāi) ;如圖乙所示,用螺旋測(cè)微器測(cè)量得其直徑為_(kāi) mm。(2)要完成本實(shí)驗(yàn),除以上所給的器材外還需要_。(3)為了更精確地測(cè)量該導(dǎo)體的電阻,根據(jù)所給的器材又設(shè)計(jì)了圖丙所示實(shí)驗(yàn)原理圖,則電阻箱接入的阻值等于_;所選擇的滑動(dòng)變阻器為_(kāi)(填器材的符號(hào))。(4)利用設(shè)計(jì)的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀出多組電壓和電流的值,畫(huà)出如圖丁所示的IU圖線,由圖線可知導(dǎo)體的電阻為_(kāi) ,計(jì)算材料電阻率的公式為_(kāi)(用IU圖線的斜率k,導(dǎo)體的直徑D和長(zhǎng)度L表示)。(5)除了長(zhǎng)度和直徑的測(cè)量與描點(diǎn)的過(guò)程中存在偶然誤差之外,本實(shí)驗(yàn)還有系統(tǒng)誤差。用表示導(dǎo)體電阻率測(cè)量值,與導(dǎo)體電阻率的真實(shí)值相比,_(填“>”“”或“<”),主要理由是_。答案(1)13.01.700(2)刻度尺(3)3 kR1(4)12.5(5)<電壓表的分流解析(1)根據(jù)多用電表測(cè)量電阻的讀數(shù)規(guī)則可知,用多用電表“1”歐姆擋粗測(cè)電阻為13.0 ;根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則,螺旋測(cè)微器讀數(shù)為D1.5 mm20.00.01 mm1.700 mm。(2)本實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量電阻率,必須測(cè)量導(dǎo)體的長(zhǎng)度,所以還需要刻度尺。(3)要想精確測(cè)量導(dǎo)體的電阻,需將電壓表擴(kuò)大量程。由于電源的電動(dòng)勢(shì)等于6 V,可以把電壓表的量程改裝成6 V,因此電阻箱接入的阻值等于3 k。由于電路中滑動(dòng)變阻器采用的是分壓接法,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的R1。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)繪制的IU圖線求得斜率k0.16 1,因?yàn)殡妷罕淼淖x數(shù)只有導(dǎo)體兩端電壓的一半,所以由實(shí)驗(yàn)中繪制的IU圖線的斜率求得導(dǎo)體電阻值為Rx12.5 。根據(jù)電阻定律可知,計(jì)算導(dǎo)體的電阻率的表達(dá)式為Rx。(5)由于電壓表的分流使得電流表的讀數(shù)比實(shí)際通過(guò)導(dǎo)體的電流值大,因此IU圖線的斜率偏大,故<。3(2018東北三省三校模擬)某實(shí)驗(yàn)小組利用所提供的如下器材測(cè)量某一金屬絲Rx(電阻約為10 )的電阻率。使用刻度尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度L0.825 m,使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,可供選擇的器材還有:電池組E(電動(dòng)勢(shì)為9.0 V,內(nèi)阻約1 );電流表A1(量程0100 mA,內(nèi)阻為5 );電流表A2(量程00.6 A,內(nèi)阻約0.3 );定值電阻R155 ;滑動(dòng)變阻器R(05 );開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。(1)螺旋測(cè)微器示數(shù)如圖所示,可知金屬絲直徑為_(kāi) mm。(2)若想更加精確地測(cè)出金屬絲的電阻,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出測(cè)量電路圖,并標(biāo)明所用器材符號(hào)。要求使用提供的全部器材,能夠測(cè)量多組數(shù)據(jù),測(cè)量盡量準(zhǔn)確。(3)按照所設(shè)計(jì)出的測(cè)量電路,在某次測(cè)量中獲得的數(shù)據(jù)如下圖,則電流表A1的示數(shù)為_(kāi) mA,電流表A2的示數(shù)為_(kāi)A。(4)由以上所測(cè)的數(shù)據(jù)可算得金屬絲的電阻率為_(kāi)。A9.90104 m B9.90105 mC9.90106 m D9.90107 m答案(1)1.000(0.9991.001均可)(2)如圖所示(3)650.44(4)C解析(1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)為1.0 mm0.000 mm1.000 mm。(2)題中沒(méi)有電壓表,有兩個(gè)電流表,可用已知內(nèi)阻的電流表A1與定值電阻R1串聯(lián)組成電壓表。因改裝的電壓表分流已知,故A2采用電流表外接法。為了測(cè)量多組數(shù)據(jù)且測(cè)量準(zhǔn)確,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法使測(cè)量電路的電流從0到最大值。(3)電流表A1的示數(shù)為65 mA,電流表A2的示數(shù)為0.44 A。(4)根據(jù)(3)問(wèn)I10.065 A,I0.44 A,所以IxII10.375 A,Rx10.4 ,Rx的電阻率RxRx9.90106 m,C正確。