2.4测量金属的电阻率 课时提升过关（word版含答案）

2.4测量金属的电阻率 课时提升过关练（含解析）
一、选择题
1．用伏安法测量某电阻时，如果采用如图甲所示的外接法电路进行实验，测得值为，如果采用如图乙所示的内接法电路进行实验，测得值为，，表示待测电阻的真实值，则下列关系式正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．如图，用电流表和电压表测量电阻Rx 的阻值。c端与b端相连时，电流表示数为 7 mA，电压表示数为 7V，c 端与 a 端相连时，电流表示数为 10mA，电压表示数为 6.9 V，比较这两次结果正确的是（　　）
A．Rx 的真实值更接近 1000Ω，且大于 1000Ω
B．Rx 的真实值更接近 1000 Ω，且小于 1000Ω
C．Rx 的真实值更接近 690Ω，且大于 690 Ω
D．Rx 的真实值更接近 690 Ω，且小于 690 Ω
3．某同学用伏安法测电阻时，采用了如图所示的电流表外接法。测得某电阻Rx的阻值为R1，则所测阻值与真实值Rx之间的关系为（　　）
A． B． C． D．不能确定
4．如图所示的伏安法测电阻电路中，电压表的内阻为3kΩ，读数为3V；电流表内阻为10Ω，读数为4mA．待测电阻R的真实值等于 ( )
A．750Ω B．760Ω
C．1000Ω D．1010Ω
5．在伏安法测电阻时，为提高测量的精确度，可在连接电路时，将电压表的一端P预留出来，使P分别跟a、b两点接触一下，同时注意观察电流表、电压表的示数，则下面的说法正确的是（ ）
A．两次比较，若电流表A的示数变化显著，则P应接在a点
B．两次比较，若电流表A的示数变化显著，则P应接在b点
C．两次比较，若电压表V的示数变化显著，则P应接在a点
D．两次比较，若电压表V的示数变化显著，则P应接在b点
6．如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为时，电流表的示数为，下列说法中正确的是（　　）
A．电阻的测量值是40Ω
B．电阻的测量值是3.6Ω
C．电阻的测量值大于真实值
D．电阻的测量值小于真实值
7．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。流经圆柱体的电流为，圆柱体两端的电压为，圆柱体的直径和长度分别用D、表示，则（　　）
A．圆柱体的直径为 B．圆柱体的直径为
C．圆柱体的长度为 D．该合金的电阻率为
二、实验题
8．为了测量铅笔芯的电阻率，选取一支4B铅笔，在不损伤笔芯的前提下，去掉两端笔芯外的木质部分，再按如图所示的方式安放在接线支座上。
（1）用刻度尺量得笔芯长度为20.00 cm，用螺旋测微器测量笔芯的直径如图，则笔芯的直径为d=______ mm；
（2）甲同学选用欧姆表的×10档测量笔芯的电阻，在进行了正确的操作后，发现多用电表的指针偏转很大，为了尽可能准确的测量笔芯的电阻，下列操作正确的是______；
A．应该换用×100档倍率
B．应该换用×1档倍率
C．换倍率后必须重新进行欧姆调零
D．换倍率后没有必要重新进行欧姆调零
（3）乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯的电阻
A．待测笔芯
B．电流表（0~0.6A，0~3A，内阻分别约1Ω，0.5Ω）
C．电压表（0~3V，0~15V，内阻分别约6kΩ，30kΩ）
D．滑动变阻器（0~20Ω）
E．电源（3V）
F．开关、导线若干
请根据实验要求在下图中用笔画线代替导线完成实物电路的连接；______
（4）实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图所示，则电压表读数U=______ V，电流表读数I=______ A，计算得到铅笔芯电阻R=______ Ω，测得的电阻与电阻的真实阻值相比______（选填“相等”、“偏大”或“偏小”）。
9．某同学想测量一未知电阻Rx的阻值，粗测其阻值大约为，现要较准确地测量其电阻，有如下器材：
电压表V（量程0~3V，内阻约为）；
电流表A1（量程0~12mA，内阻约为）；
滑动变阻器R（最大阻值为）；
电源E（电动势为3V，内阻可忽略不计）；
开关及导线若干。
（1）实验电路图应选用___________。
A． B． C． D．
（2）请把实物连接图中缺少的两根导线补全。（________）
（3）该同学发现实验室中还有一块内阻约为、量程0~12mA的电流表A2，此实验中用电流表___________（填“A1”或者“A2”）进行实验会使测量更准确。
10．在测定某一均匀细圆柱体材料的电阻率实验中。
(1)如图所示，用螺旋测微器测其直径为_________mm。
(2)其电阻约为6Ω，为了较为准确地测量其电阻，现用伏安法测量。实验室除提供了电池E（电动势为3V，内阻不计）、开关S、导线若干，还备有下列实验器材：
A．电压表V1（量程3V，内阻约为2kΩ）
B．电压表V2，（量程15V，内阻约为15kΩ）
C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）
D．电流表A2（量程0.6A，内阻约为1Ω）
E．滑动变阻器R1(0～10Ω，0.6A)
F．滑动变阻器R2(0～2000Ω，0.1A)
①为减小实验误差，应选用的实验器材有电压表___________，电流表___________，滑动变阻器_________。（选填“A、B、C、D…”等序号）。
②为减小实验误差，应选用下图中______________（选填“a”或“b”）为该实验的电路原理图；为保护电路，在开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于最_________端（选填“左”或“右”）其测量值比真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）。
11．在“测量金属丝电阻率”的实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，测量结果如图所示，其读数为_______mm；
（2）用毫米刻度尺测量金属丝的长度L；
（3）用伏安法测金属丝的电阻，实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）；电流表（内阻约0.1Ω）；电压表（内阻约3kΩ）；滑动变阻器R（0~20Ω）；开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
次数 1 2 3 4 5 6 7 8
0.00 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
0.00 0.02 0.06 0.14 0.20 0.30 0.33 0.44
根据以上实验数据可知，能较准确地测出金属丝的阻值，是采用下列电路中的_______图。
（4）该金属材料电阻率的表达式________（用、L、d等符号表示）。
12．某同学测量一金属丝的电阻率，需要测出其长度L、直径d和电阻R。
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度，测得的示数如图甲所示，则该金属丝的长度是___________cm。
（2）用螺旋测微器测金属丝直径时示数如图乙所示，则金属丝的直径为___________mm。
（3）该同学用多用电表粗略测量金属丝的电阻Rx，约为5.0Ω，为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻，根据下列提供的实验器材，回答下列问题：
A．量程0.1A，内阻的电流表A1
B．量程0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表A2
C．量程3V，内阻约为1kΩ的电压表V1
D．量程15V，内阻约为15kΩ的电压表V2
E．滑动变阻器R1，最大电阻1.0Ω，允许通过最大电流0.1A
F．滑动变阻器R2，最大电阻100Ω，允许通过最大电流0.1A
G．电池组（电动势，内阻不计）
H．电键S一个、导线若干
根据上述器材和实验要求完成此实验，请在图所示虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图（图中元件用题干中相应的元件符号标注）（________）
13．“测量金属丝的电阻率”实验中，用电流表和电压表测量长度为10.00cm电阻丝的电阻。
（1）某实验小组使用螺旋测微器和多用电表测量该电阻丝的直径和电阻，该电阻丝的电阻值约为1.0~15.0Ω，材料未知。实验过程如下：
①用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示。该电阻丝的直径为_______mm。
②对多用电表进行机械调零。
③将多用电表选择开关旋至_______倍率的电阻档（填“×1”“×10”“×100”或“×1k”）。
④将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻档零刻度线。
⑤将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示。该电阻丝的电阻值为_______Ω。
⑥测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置。
（2）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I，得到多组数据，并在坐标图上标出，画出的图线如图（c）所示。请根据图线得出该金属丝电阻_______Ω（结果保留小数点后两位）。
14．如图所示，M、N间电压恒定，当开关S合在a点时，电压表示数为5.5 V，电流表示数为0.2 A；当开关S合在b点时，电压表示数为6V，电流表示数为0.1A，可以推断
(1)电流表的内阻是______Ω．
(2)Rx的真实值_______Ω．
15．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。
16．用50分度的游标卡尺测量某一工件长度，读数如下图所示，其读数为___________mm。
17．如图有一未知电阻Rx，为了较准确地测出电阻值，利用试触法得到两组数据，接a时得到数据为12V、0.15A，接b时得到数据为10V、0.2A，那么该电阻的测量值较为准确的数值等于_____Ω，测量值与真实值的偏差情况是_____．
参考答案
1．D
【详解】
根据图甲可知，电流表选择外接法，由于电压表的分流作用，所测电流偏大，由欧姆定律可知电阻测量值小于真实值，即
根据图乙可知，所测的电阻值两端的电压偏大，电流是通过所测电阻的电流，则根据欧姆定律，所测电阻值偏大，即
即
故选D。
2．B
【详解】
比较两次的电压表读数，可知
则
电流表示数变化
则
可见
即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采用内接法
此法测量值偏大，ACD错误，B正确。
故选B。
3．A
【详解】
由图可知，电压的测量值准确，电流的测量值大于流过的真实值，根据
可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．C
【详解】
电阻R的测量值
,
电阻的真实值
由于电压表的分流，所以,即测量值比真实值要小
，
由
得
故选C。
5．BC
【详解】
AB.电流表示数有明显变化，说明电压表内阻较小，分流较大，应采用电流表内接法，即K接b，可减小误差．故A错误，B正确；
CD.电压表示数有明显变化，说明电流表内阻较大，分压较大，应采用电流表外接法，即K接a，可减小误差．故C正确，D错误。
故选BC。
6．AC
【详解】
AB．根据部分电路的欧姆定律可知电阻的测量值为
故A正确，B错误；
CD．伏安法测电阻采用的是电流表内接法，电流的测量值准确，而电流表的内阻分压导致电压的测量值偏大，则电阻的测量值偏大，故C正确，D错误；
故选AC。
7．AC
【详解】
AB．圆柱体的直径为
故A正确，B错误；
C．圆柱体的长度为
故C正确；
D．根据欧姆定律可得圆柱体的电阻为
根据电阻定律可得
联立解得该合金的电阻率为
故D错误。
故选AC。
8．1.198 BC 见解析图 1.80 0.36 5.0 偏小
【详解】
（1）[1]笔芯的直径为
d=1mm+0.01mm×19.8=1.198mm
（2）[2]用×10档测量笔芯的电阻时，多用电表的指针偏转很大，说明倍率档选择的过高，则为了尽可能准确的测量笔芯的电阻，应该选择×1档，然后进行欧姆调零再进行测量。
故选BC。
（3）[3]电源电动势3V，则电压表选择3V量程，电流表选择0.6A量程即可，应属于小电阻，则采用电流表外接；滑动变阻器用限流电路，则电路连线如图
（4）[4][5][6]电压表最小分度为0.1V，则读数U=1.80V，电流表最小分度为0.02A，读数I=0.36 A，计算得到铅笔芯电阻
[7]由于电压表的分流作用，使得测得的电阻与电阻的真实阻值相比偏小。
9．D A1
【详解】
（1）[1] 提供的滑动变阻器R的最大阻值为，明显小于Rx的阻值，所以选用分压式接法，Rx的阻值大约为，属于大电阻，所以应选用电流表内接法，所以电路图选D。
（2）[2] 实物连接图中缺少的两根导线分别是电压表要并联在电流表和待测电阻串联后的电路两端，滑动变阻器下方两接线柱应与电源开关相连，电路图补全如下
（3）[3]本实验误差是电流表分压，所以应选用内阻小的电流表，故选A1。
10．0.695 A D E b 左 偏小
【详解】
(1)[1]直径为
(2)[2]电池的电动势为3V，电压表选A；
[3]最大电流为
电流表选D；
[4]待测电阻约6Ω，为了调解电路方便，滑动变阻器选E；
[5]因为
所以采用外接法，选b；
[6]在开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于最左端；
[7]由于电压表分流，使得电流表读数偏大，其测量值比真实值偏小。
11．0.398 A
【详解】
（1）[1]由图所示螺旋测微器可知，固定部分读数为0，转动部分读为39.8，故其示数为
0mm+39.8×0.01mm=0.398mm
（3）[2]由表中实验数据可知，最小电压为0V，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，根据表中可知，待测电阻远小于电压表内阻，所以采取外接法。
故选A。
（4）[3]根据电阻定律
可知金属的电阻率
12．11.525 0.695（0.694~0.697）
【详解】
（1）[1]20分度的游标卡尺的精度为0.05mm，金属丝的长度为
（2）[2]螺旋测微器的精度为0.01mm，转动刻度要估读，直径为
（0.694~0.697）
（3）[3]电源电动势为3V，则电压表选量程3V，内阻约为1kΩ的电压表V1，而量程0.1A，内阻的电流表A1，则采用电流表内接法可以消除系统误差，同时选滑动变阻器R1，最大电阻1.0Ω，采用分压式调节方便和多得数据，故为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻，电路如图所示
13．1.416（在1.413-1.419之间均给分） ×1 6 5.77（5.50~5.85均得分）
【详解】
（1）①[1]该电阻丝的直径为
③[2]该金属丝电阻约为1.0~15.0Ω，所以应将选择开关调节到“”；
⑤[3]由图b可知，金属丝的电阻
（2）[4]根据图线，取图像上的点，可得
14．2.5； 57.5
【详解】
（1）：设M、N间电压为U，当s在b点时，应有：U=UV =6V，当S合在a点时，根据欧姆定律应有：U-5.5=0.2RA，解得：RA =2.5Ω；
（2）：当S合在b点时，应有：U=I（ Rx+RA）
解得：Rx= 2.5=57.5Ω；
15．伏安法
【详解】
略
16．11.50
【详解】
解：50分度的游标卡尺，精确度是0.02mm，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第25个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为
25×0.02mm=0.50mm
所以游标卡尺的读数为
11mm+0.50mm=11.50mm
17．80 测量值大于真实值
【详解】
试题分析：采用试触法确定电流表接法时，电压表示数变化大应采用外接法，电流表示数变化大，应采用电流表内接法；确定电流表接法受，根据所测电压与电流，由欧姆定律可以求出待测电阻阻值，根据实验电路，应用欧姆定律分析测量值与真实值间的关系．
解：开关接a、b两点时，电压表示数相对变化量==，
电流表示数相对变化量==，＞，电流表示数变化量大，则电流表应采用内接法，即开关应接在a点，电阻测量值R===80Ω；由于采用电流表内接法，使电压测量值大于真实值，电阻测量值大于真实值．
故答案为80；测量值大于真实值
点评：电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表采用外接法，待测电阻阻值远大于电流表内阻时，电流表采用内接法；在无法确定待测电阻阻值与电表内阻关系时可以采用试触法确定电流表的接法．