11.3实验： 导体电阻率的测量同步练习（word版含答案）

11.3实验： 导体电阻率的测量
一、单选题
1．如图所示是滑动变阻器的示意图，下列说法正确的是（　　）
和串联接入电路中时，向右移动电流增大
B．和串联接入电路中时，向右移动电流减小
C．和串联接入电路中时，向右移动电流减小
D．和串联接入电路中时，向右移动电流减小
2．如图所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等但横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等但长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是（　　）
A．V1的示数是V2的2倍 B．V1的示数是V3的2倍
C．V2的示数是V1的2倍 D．V2的示数是V3的2倍
3．在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中，以下操作中正确的是（　　）
A．用刻度尺量出金属丝的全长三次，算出其平均值
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部分各测量一次直径，算出其平均值
C．读电压表示数时，任何情况下都不需要估读
D．闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片到使接入电路中的电阻值最小
4．在“测定金属的电阻率”实验中，下列关于误差的说法中错误的是（　　）
A．电流表采用外接法，将会使 ρ 测<ρ 真
B．电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差
C．由 可知，I、d、U、l 中每一个物理量的测量都会引起 ρ 的测量误差
D．由 可知，对实验结果准确性影响最大的是直径 d 的测量
5．有I、II两根不同材料的电阻丝，长度之比为L1：L2=1：5，横截面积之比为S1：S2=2：3，电阻之比为R1：R2=2：5，则它们的电阻率之比为（　　）
A．2：3 B．3：4 C．4：3 D．8：3
6．某待测电阻约100Ω左右，电压表内阻为3000Ω，电流表内阻为0.2Ω，采用伏安法测电阻时，应选择电流表何种接法，测量误差较小，测量值比真实值相比如何（　　）
A．内接法，比真实值偏大 B．外接法，比真实值偏大
C．内接法，比真实值偏小 D．外接法，比真实值偏小
7．用伏安法测阻值约为10Ω的电阻，已知电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ，则（　　）
A．应采用内接法，测量值偏小
B．应采用内接法，测量值偏大
C．应采用外接法，测量值偏小
D．应采用外接法，测量值偏大
8．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
9．杨光同学用螺旋测微器测得该材料的直径如图所示，示数为D＝＿＿＿mm（注意第一根半刻度线已经露出）。
A．0.4200 B．1.420 C．0.92 D．0.920
10．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是（　　）
A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表外接法，多次测量后算出平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
11．在下列测量长度的仪器中能够精确到 0.01 mm 的是（ ）
A．10 分度游标卡尺
B．20 分度游标卡尺
C．50 分度游标卡尺
D．螺旋测微器
12．某学习小组的同学们准备测量一段长度约100cm的电阻丝的电阻率，需要先测量电阻丝的长度，下列工具应该选用（　　）
A．程实同学文具盒里边的直尺 B．游标卡尺
C．螺旋测微器 D．实验室的直尺
13．一同学在某次实验中测量一物体长度，记录结果为1.247cm，则该同学所使用的测量工具（ ）
A．可能为最小刻度为毫米的刻尺 B．可能为20分度的游标卡尺
C．一定不是50分度的游标卡尺 D．可能为螺旋测微器
14．某同学测量一个圆柱体工件的电阻率，分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体工件的直径和长度，某次测量的示数如图甲和乙所示，下列读数都正确的是
A．4.83cm 5.387mm
B．5.03cm 5.313mm
C．5.93cm 5.813mm
D．6.03cm 6.313mm
15．用伏安法测某一电阻时，用电流表外接法测得结果为R1，用电流表内接法测得结果为R2，若电阻的准确值为R，则（　　）
A．R1＞R＞R2 B．R1＜R＜R2 C．R＞R1＞R2 D．R＜R1＜R2
二、实验题
16．（1）现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。
①由图读得圆柱体的直径为___________mm，长度为___________cm。
②若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为=___________。
（2）某电阻额定电压为3V（阻值大约为10Ω）。为测量其阻值，要求电压表电流表调节范围尽可能大一点，实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω） B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ） D．电压表V2（量程5.0V，内阻约5kΩ）
E.滑动变阻器R1（最大阻值为50Ω） F.滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）
G.电源E（电动势4V，内阻可忽略） H.开关、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填器材前面的字母即可）：
电流表___________。电压表___________。滑动变阻器___________。
②请在下面的图框中画出电路图（______）
17．某同学利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图所示，该工件的直径为______cm，高度为______cm。
18．“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5Ω，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度L＝50.00cm，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
（1）图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值d=________mm。
（2）实验室提供的器材有：
A．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）
B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）
C．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω）
D．电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）
E．滑动变阻器R1（0～5Ω）
F．滑动变阻器R2（0～500Ω）
G．电源E（电动势为3.0V、内阻不计）、开关和导线若干
从以上器材中选择合适的器材进行实验，则电压表应选择______，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________。（选填器材前的字母）
（3）要求能在实验中获得尽可能大的电压调节范围，并能较准确地测出金属丝的阻值，实验电路应选用中的________。
A．B．
C．D．
（4）如图是测量Rx的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据如图所选的电路图连实物图_______。
（5）某同学建立了U-I坐标系，并将测量数据描绘成坐标点，如图所示。请你根据坐标点描绘出U-I图线_______，由图线计算出金属丝的电阻约为________Ω（保留两位有效数字）。设被测金属丝电阻为Rx，长度为L，直径的平均值为d，则该金属材料电阻率的表达式为ρ=________（用Rx、L、d等物理量表示）。
（6）关于本实验的误差，下列说法正确的是____；
A．用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D．用U-I图象处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差
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参考答案
1．D
【详解】
A．当a和b接入电路时，接入电路的电阻为ab的全部电阻，其长度不变，当P向右滑动时，电阻不变，电流不变，故A错误；
B．当b和d接入电路时，接入电路的电阻为Pb部分的电阻，P向右滑动时，其长度减小，接入电路的电阻减小，电流变大，故B错误；
C．当b和c接入电路时，接入电路的电阻为Pb部分的电阻，P向右滑动时，其长度减小，接入电路的电阻减小，电流变大，故C错误；
D．当a和c接入电路时，接入电路的电阻为aP部分的电阻，P向右滑动时，其长度增大，接入电路的电阻增大，电流变小，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】
由可知，材料相同的电阻，其阻值大小与长度成正比，与横截面积成反比，故可知三个电阻阻值之比为
由串联分压可知，各电阻分得电压之比为
则三个电表示数之比为
故选A。
3．B
【详解】
A．应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是全长，选项A错误；
B．为了减小实验误差，应用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，选项B正确；
C．对电压表读数时要先确定其量程与分度值，读数要准确到分度值，10分度的分度值后要估读一位，选项C错误；
D．为保护电路，闭合开关前调节滑动变阻器的滑片到使接入电路中的电阻值最大的位置，选项D错误。
故选B。
4．B
【详解】
AB．电流表采用外接法时，电压表直接并联在待测金属丝两端，电压表示数即为待测金属丝两端电压的真实值，但电压表的并联分流使得电流表的示数较实际流过待测金属丝的电流大，根据欧姆定律可知，根据电阻定律可知，故A正确，B错误；
CD．由可知，I、d、U、l 中每一个物理量的测量都会引起 ρ 的测量误差，但其中d的次幂为2，其误差在乘方之后也会被“放大”，因此对实验结果准确性影响最大的是直径 d 的测量，故CD正确。
故选B。
5．C
【详解】
根据
解得
则
故选C。
6．A
【详解】
内外接法的选择依据是比较相对误差的大小，将待测电阻的阻值与电流表、电压表的阻值相比较得
由于
即电流表分压产生的误差远小于电压表分流产生的误差，故采用内接法。采用内接法测量时得到的电流是准确的，电压是偏大的，所以测得的电阻值偏大.
故选A。
7．C
【详解】
根据伏安法测电阻的原理，由于电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ，待测电阻为10Ω，电压表内阻约为待测电阻的1000倍，待测电阻阻值约为电流表的100倍，由此可知该电阻为小电阻，故应采用电流表的外接法；在电流表外接法中，由于电压表的分流作用，电流表的测量值I大于真实值，由欧姆定律可知，电阻的测量值小于电阻的真实值，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．A
【详解】
从公式中涉及的4个物理量，对实验结果均有影响，但只有直径的指数是2，其余均为1，所以影响最大的是金属丝的直径的测量误差。
故选A。
9．D
【详解】
示数为D＝0.5mm+0.01mm×42.0=0.920mm。
故选D。
10．A
【详解】
A．应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是全长，故A错误，符合题意；
B．为了减小实验误差，应用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，故B正确，不符合题意；
C．金属丝电阻很小，与电压表内阻相差很大，使电压表和金属丝并联，电压表的分流作用很小，应采用电流表外接法，故C正确，不符合题意；
D．金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为保持电阻率不变，应保持温度不变，故D正确，不符合题意。
故选A。
11．D
【详解】
A．10 分度游标卡尺精确到0.1mm，A错误；
B．20 分度游标卡尺精确到0.05mm，B错误；
C．50 分度游标卡尺精确到0.02mm，C错误；
D．螺旋测微器精确到0.01mm，D正确。
故选D。
12．D
【详解】
文具盒里边的直尺测量范围比较小，游标卡尺和螺旋测微器虽然精度较高，但是测量范围都更小，则测量电阻丝的长度用实验室的直尺即可。
故选D。
13．C
【详解】
A．因1.247cm=12.47mm，最小刻度是毫米的刻度尺的应估读到0.1mm。故A错误；
B．20分度的游标卡尺精度是0.05mm，读数的末位为0或5．故B错误；
C．50分度的游标卡尺精度是0.02mm，读数的末位为0或偶数，所以此读数一定不50分度的游标卡尺。故C正确；
D．1.247cm=12.47mm，螺旋测微器应读到0.001mm，故这个测量工具不可能是螺旋测微器。故D错误。
故选C。
14．B
【详解】
甲的读数：5cm+0.01mm×3=5.03cm；
乙的读数：5mm+0.01mm×31.3=5.313mm。
故选B。
15．B
【详解】
AD.当采用外接法时，电压表与待测电阻并联，故电压表是准确的；而由于电压表的分流使电流表测量结果偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏小，故R＞R1；故AD错误。
BC.采用内接法时，电流表与待测电阻串联，故电流表是准确的；而由于电流表的分压使电压表测量值偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏大，故R2＞R，故B正确C错误。
16．1.845 4.240 A C E
【详解】
（1）圆柱体的直径为
圆柱体的长度为
根据
解得
（2） 根据欧姆定律，流过电阻的最大电流
故电流表选A
电阻额定电压为3V，则电压表选C
为了尽可能提高测量准确度，选择滑动变阻分压式接法，为了方便调节，滑动变阻器选小阻值的E
因为
即被测电阻为小电阻，选取电流表外接，题目要求为了尽可能提高测量准确度，选择滑动变阻分压式．故电路图如图
17．0.6120 5.090
【详解】
工件的直径为6mm+0.01mm×12.0=6.120mm=0.6120cm
高度为5cm+0.05mm×18=5.090cm
18．0.397（0.395～0.399间均可） A C E A 4.5 CD
【详解】
(1)螺旋测微器的示数为：固定刻度读数+可动刻度读数0.01mm
0+39.70.01mm=0.397mm
(2)根据电源E（电动势为3.0V、内阻不计），则电压表应选择电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ），故选A。
根据欧姆定律有
是电流表应选择电流表A1（量程0～0.6A，内阻约0.5Ω），故选C。
滑动变阻器的阻值不宜选择阻值范围太大，测量时调节不方便，所以滑动变阻器选滑动变阻器R1（0～5Ω），故选E。
(3)要求能在实验中获得尽可能大的电压调节范围，则实验电路采用分压式控制电路，因为
电阻丝的电阻阻值较小，根据“大内小外”规律，测量电路采用伏安法外接法。
故选A。
(4)采用分压式、外接法，电路图连实物图如图所示
(5)描点画图如图所示
根据图像的斜率表示电阻的阻值，则有
根据电阻定律有
，
解得
(6)A．用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于偶然误差，故A错误；
B．由电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，故B错误；
C．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差，故C正确；
D．用U-I图象处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差，故D正确。
故选CD。答案第1页，共2页
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