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、选择题
1．某同学分别用毫米刻度尺、10分度游标卡尺、50分度游标卡尺、螺旋测微器测量同一个物体的宽度，分别得到如下数据，其中读数肯定错误的是（ ）
A．20.0mm B．19.9mm C．20.05mm D．19.99mm
2．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
3．在“测定金属丝的电阻率”实验中，以下操作中错误的是（ ）
A．用米尺测量金属丝的全长三次，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电路，多次测量后算出平均值
D．实验中保持金属丝的温度不变
4．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
5．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
6．一同学在某次实验中测量一物体长度，记录结果为11.75mm，则该同学所使用的测量工具可能为( )
A．10分度的游标卡尺 B．20分度的游标卡尺 C．50分度的游标卡尺 D．螺旋测微器
7．下列游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为（　　）
A．1.22cm、6.86mm
B．1.220cm、6.860mm
C．12.20mm、6.360mm
D．12.20cm、6.36cm
8．在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是(　　)
A． B．
C． D．
9．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
10．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是（　　）
A．0.68 mm B．0.680 mm C．0.180 mm D．0.18 mm
11．下列读数中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
12．同学们测量某电阻丝的电阻，所用电流表的内阻与 相当，电压表可视为理想电压表.若使用如图所示电路图进行实验，要使得的测量值更接近真实值，电压表的a端应连接到电路的哪点
A．b点 B．c点 C．d点 D．b点和c点都可以
13．健康同学认为，欧姆表测量电阻不够准确，他想换用伏安法进一步测量一段阻值约为5Ω电阻丝的电阻，有下列器材与电路：
a．电流表A1(0.6A，内阻约为0.1Ω)
b．电流表A2(3A，内阻约为0.1Ω)
c．电压表V1(3V，内阻约为6kΩ)
d．电压表V2(15V，内阻约为20kΩ)
e．滑动变阻器R1(2kΩ，0.5A)
f．滑动变阻器R2(10Ω，2A)
g．干电池E(3V，内阻约为0.05Ω)
h．开关一个，带夹子的导线若干
为了尽量减小测量数据的读数误差，他应该（　　）
A．电流表选用a，电路选甲 B．电流表选用b，电路选甲
C．电流表选用a，电路选乙 D．电流表选用b，电路选乙
14．甲、乙两电路图分别是滑动变阻器的两种连接方式。R是滑动变阻器，P是滑动变阻器的滑片，a、b是滑动变阻器的两端，Rx是待测电阻，下列说法正确的是（　　）
A．乙图电路中的滑动变阻器采用“一上一下”的连接方式
B．在闭合开关测量前，甲、乙两图中滑片P都应置于b端
C．Rx阻值远远大于滑动变阻器阻值时，选择甲图电路连接
D．甲、乙两图中待测电阻Rx上的电压都可以调到零
15．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
二、综合题
16．电阻的测量
根据_______测电阻的思想：用电压表测电阻丝两端的电压，用电流表测电阻丝中的电流，读出多组电压、电流值，通过U－I图像求R。
17．某同学用螺旋测微器，测量一薄的金属圆片厚度．读出图中的示数．螺旋测微器示数为____mm．
18．图中游标卡尺的读数为______mm，螺旋测微器的读数为______mm。
19．有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，阻值大约为4．，横截面如图甲所示．
（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，其外径为 mm；
（2）现有如下器材：
电流表（量程0.6 A，内阻约0.1）
电压表（量程3 V，内阻约3k）
滑动变阻器（最大阻值5，允许电流3A）
蓄电池（电动势6V，内阻很小）
开关一个，导线若干若使用以上器材测量金属管线的阻值Rx，应采用丙图所示的 电路（选填“a”或“b”） ；
（3）某小组同学采用正确电路进行实验，测量数据记录如下：
这个小组的同学在坐标纸上建立U－I坐标系，如图丁所示，图中己标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属管线样品的阻值Rx= _________ （保留两位有效数字）；
（4）已知金属管线样品材料的电阻率为，金属管线的长度为L．通过多次测量得出金属管线的阻值为R，金属管线的外径为d，则计算中空部分横截面积的表达式为S= ．
20．某同学要测量一未知电阻Rx的阻值（阻值约为200），手头有如下器材：
一节干电池E，一只电压表V（刻度清晰，但是读数模糊不清），滑动变阻器R1（阻值范围0～20），电阻箱R2（阻值范围0～99．9），电阻箱R3（阻值范围0~999．9），开关S1和单刀双掷开关S2，导线若干
（1）该同学采用如图甲所示电路进行测量，其中电阻箱应选_____（填R2或R3）
（2）用笔画线表示导线，按照图甲所示的电路图将图乙中的实验器材连接成实验电路
（3）实验中，该同学先将开关S1闭合，再将开关S2接通“1”，调节R1，使电压表指针指向恰当的位置并记录下该位置．接下来他应该怎样操作，才能准确测出Rx的阻值 简述操作的要点_______________．
21．随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。
（1）你认为不合格的纯净水的电导率是偏大还是偏小？
（2）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图所示。请用笔画线表示导线，连接测量纯净水样品电阻的电路，注意合理选择电表的量程。
参考答案
1．C
【详解】
A．用毫米刻度尺要求估读，故应保留一位小数，故A测量结果正确；
B．10分度的游标卡尺精度为0.1mm，故B测量结果正确；
C．50分度的游标卡尺精度为0.02mm，即尾数只能为偶数，故C所测量结果错误；
D．螺旋测微器精度为0.01mm，读数还要在估读一位，故D测量结果正确；
本题选读数肯定错误的，故选C。
2．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。
3．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；
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，B正确；
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；
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；此题选择错误的选项，故选A。
4．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。
5．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。
6．B
【详解】
10分度游标卡尺不用估读，精确度为0.1mm， 50分度的游标卡尺精确度为0.02mm, 螺旋测微器精确度估读一位，精确度为0.001mm，而记录结果11.75mm精确度不是0.1 mm也不是0.001mm,如果精确度是0.02mm则读数末尾不会是0.05mm，所以只有20的游标卡尺精确度为0.05mm是可能的．
故选B。
7．B
【详解】
20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为12mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.05mm=0.20mm，所以最终读数为：12mm+0.20mm=12.20mm，螺旋测微器的固定刻度为6.5mm，可动刻度为36.0×0.01mm=0.360mm，所以最终读数为6.5mm+0.360mm=6.860mm
A．1.22cm、6.86mm与分析不符，故A项错误；
B．1.220cm、6.860mm与分析相符，故B项正确；
C．12.20mm、6.360mm与分析不符，故C项错误；
D．12.20cm、6.36cm与分析不符，故D项错误。
8．D
【详解】
金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，故选D。
9．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。
10．B
【详解】
螺旋测微器的读数是固定刻度的读数与可动部分读数之和，有
故ACD错误，B正确。
故选B。
11．D
【详解】
A．该刻度尺最小刻度值为0.1cm，要读到最小刻度的下一位，应读为2.50cm，故A错误；
B．此游标卡尺的精确度是，此时游标卡尺的读数为
故B错误；
C．此游标卡尺的精确度是，此时游标卡尺的读数为
故C错误；
D．此螺旋测微器的读数为
故D正确。
故选D。
12．B
【详解】
试题分析：因电流表内阻接近待测电阻，故若用内接法误差很大，应采用电流表外接法；故a端应接在c点；故选B.
13．C
【详解】
电路最大电流约为
则电流表应选a，电源电动势为3V，因此电压表选c，由于
说明待测电阻较小，因此电流表应采用外接法，则电路应选乙，故C正确，ABD错误。
故选C。
14．B
【详解】
A．乙图电路中的滑动变阻器没有采用“一上一下”的连接方式，A错误；
B．在闭合开关测量前，为了保护电路，滑动变阻器的阻值都应该在最大位置处，即甲、乙两图中滑片P都应置于b端，B正确；
C．当Rx阻值远远大于滑动变阻器阻值时，如果选择甲图电路连接，则通过待测电阻的电流几乎不发生变化，所以应选择分压式电路，即选择乙电路比较合适，C错误；
D．甲电路叫做限流式电路，滑片滑到b端时，加在Rx两端的电压最低但达不到零，D错误。
故选B。
15．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。
16．伏安法
17．1.683±0.001mm
【详解】
试题分析：螺旋测微器示数为
18．52.35 1.990
【详解】
（1）游标卡尺的读数为
（2）螺旋测微器的读数为
19．（1）1.125（1.124—1.126均正确）；（2）a；（3）如图 4.5（4.3～4.7均正确）；
（4） －
【详解】
试题分析：（1）螺旋测微器的读数等于1mm+0.01×12.5mm=1.125mm；
（2）该金属管线电阻较小，应选用分压式外接电路；
（3）描点，用平滑的直线连接，过原点，图像的斜率即是金属管线的电阻值；
（4）根据电阻率定律得，故．
20．（1）R3 ；（2）如图；（3）保持R1不变，将开关S2接通“2”，调节电阻箱R3的阻值，使电压表的指针指到与刚才相同的位置，读出此时电阻箱的阻值，即为待测电阻RX的阻值
【详解】
试题分析：（1）该同学采用如图甲所示电路进行测量，使用的方法为等效替代法，则其中电阻箱应选与待测电阻阻值相当的R3 ；（2）电路如图；（3）操作要点：保持R1不变，将开关S2接通“2”，调节电阻箱R3的阻值，使电压表的指针指到与刚才相同的位置，读出此时电阻箱的阻值，即为待测电阻RX的阻值．
21．（1）偏大；（2）
【详解】
（1）不合格的纯净水中含有较多的离子，导电能力好，电阻率偏小，电导率偏大。
（2）容器内水的电阻比滑动变阻器的电阻大得多，为了使电表指针有较大的偏转，滑动变阻器采用分压接法；容器内水的电阻远大于电流表的内阻，所以采用内接法；电源的电动势是12V，为了使电压表指针偏转三分之一以上，电压表的量程选择0～15V；电路如图所示