3.6科学测量：金属丝的电阻率 同步训练(word版含答案)

3.6科学测量：金属丝的电阻率
一、选择题（共13题）
1．利用伏安法测未知电阻时，用图甲测得结果为R1，用图乙测得结果为R2，若待测电阻的真实值为R，则
A．R1＞R＞R2 B．R1＜R＜R2 C．R1＞R，R2＞R D．R1＜R，R2＜R
2．某研究性学习小组为更准确地测量阻值约为20Ω的某金属元件Rx的电阻值，已知电压表内阻约为2kΩ，电流表内阻约为10Ω，实验中连接电路时，连接电压表正接线柱的导线可以接在图中的（　　）
A．a接线柱 B．b接线柱 C．c接线柱 D．d接线柱
3．某实验小组在测量一金属丝电阻率的实验中，将一段金属丝接入电路中，先用螺旋测微器测量这段金属丝直径，再用毫米刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度，最后用实验电路测量金属丝的电阻，利用这些测量值就可以计算出金属丝的电阻率，在此实验中，以下操作不正确的是（　　）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片可置于任意位置
B．用毫米刻度尺测量金属丝接人电路的有效长度时，要多测量几次，求出其平均值
C．用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径，求出其平均值
D．实验中测电阻时为保持金属丝的温度不变，每次读完示数后应立即断开开关
4．有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用如下图（a）、（b）两种电路进行测试，利用（a）测得数据为“2.7 V5.0 mA”，利用（b）测得数据为“2.8 V4.0 mA”，那么，该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是（　　）
A．560 Ω，偏大 B．560 Ω，偏小 C．700 Ω，偏小 D．700 Ω，偏大
5．某同学用如图所示的电路测电阻，电压表和电流表的读数分别为16V和0.2A，已知电流表的内阻为0.6Ω，那么有关待测电阻Rx的说法正确的是（　　）
A．Rx的测量值比真实值小 B．Rx的真实值为80Ω
C．Rx的真实值为79.4Ω D．由于电流表的分压，无法得到Rx的真实值
6．如图所示，一位同学用伏安法测量未知电阻。在保证可以完成实验的前提下，下列可以减小该种测量方法相对误差的是（　　）
A．用内阻小些的电流表 B．用内阻大些的电流表
C．用内阻小些的电压表 D．用内阻大些的电压表
7．用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值．如图所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路连接到电路中，按照(a)图时，电流表示数为4.00 mA，电压表示数为2.50 V；按照(b)图时，电流表示数为5.00 mA，电压表示数为2.30 V，比较这两次结果，正确的是( )
A．电阻的真实值更接近625 Ω，且大于625Ω
B．电阻的真实值更接近625 Ω，且小于625 Ω
C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω
D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω
8．某待测电阻约200Ω左右，电压表内阻约为2000Ω，电流表内阻约为50Ω，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
9．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
10．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
11．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
12．如图所示是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化。下列说法正确的是（　　）
A．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b，测量值偏大
B．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a，测量值偏小
C．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b，测量值偏大
D．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a，测量值偏小
13．为了测某电阻R的阻值，分别接成如图所示的甲、乙两电路，在甲电路中电压表和电流表的示数分别为3V、3mA，乙电路中两表示数分别为2.9V和4mA，则待测电阻的值可能为（　　）
A．比1000Ω略大一些 B．略小于1000Ω C．比725Ω大一些 D．等于725Ω
二、填空题
14．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。
15．某同学在一次“测定某电阻元件的电阻率”的实验中，用游标卡尺测量电阻元件的长度L，用螺旋测微器测量金属丝直径d如图所示。电阻元件长L为______cm，金属丝的直径d为______mm。
16．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如下图所示，读数为_____mm．
17．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx的阻值约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为1Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，结果由公式计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则___________（选填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1___________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2___________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
三、综合题
18．实验中会存在误差，物理学中把测量值与真实值之差与真实值之比叫做相对误差，即。如图所示为测量电阻R的阻值时的部分电路、某次测量中测得电压表示数，电流表示数。不考虑偶然误差的影响。
（1）根据电流表、电压表示数，求电阻的测量值；
（2）已知电压表内阻，电流表内阻，求电阻的真实值；
（3）求此次测量的相对误差，（结果保留一位有效数字）
19．在测电阻的实验中，待测电阻约为，电压表的内阻约为，电流表的内阻约为。如图，测量电路中电流表的连接方式有两种。计算结果由计算得出，式中与分别为电压表和电流表的读数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为和，则其中哪一个更接近真实值？这个值比真实值偏大还是偏小？请说明原因。
20．某同学采用如图（a）所示的电路来探究镍铜丝的电阻与长度的关系。
（1）请思考电流表应选择的量程，并用笔画线代替导线把电流表和滑动变阻器连接好。
（2）调节P的位置，闭合开关，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图（b）所示的图像，通过图线分析，镍铜丝的电阻与长度有什么关系？该图线的斜率k是多少？
（3）如果该镍铜丝的直径为d，试用k、d写出其电阻率的表达式。
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。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
甲图接法：电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和，即
U=UR+UA
电流表的示数I是通过R的真实值，则
故
R1＞R
乙图接法：电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和，即
I=IR+IV
电压表的示数U是R两端电压的真实值，则
故
R＞R2
故
R1＞R＞R2
故A正确，BCD均错误；
故选A．
2．AB
【详解】
根据题意可知
则电流表采用外接法，则电压表正接线柱的导线可以接在图中的a接线柱或b接线柱，故CD错误AB正确。
故选AB。
3．A
【详解】
A．闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器需要保护电表，故A错误；
B．为了减小误差，用毫米刻度尺测量金属丝接人电路的有效长度时，要多测量几次，求出其平均值，故B正确；
C．为了减小误差，用螺旋测微器在金属丝三个不同位置各测量一次直径，求出其平均值，故C正确；
D．实验中测电阻时为保持金属丝的温度不变，每次读完示数后应立即断开开关，故D正确。
本题选不正确项，故选A。
4．D
【详解】
比较（a）（b）两图电压读数，可知电压变化
可得
比较（a）（b）两图电流读数，可知电流变化
可得
可见
即电流变化明显，可见电压表电阻带来的影响比电流表电阻带来的影响大，故采用电流表内接的方法，即图（b）测量较准确
此种接法测量值偏大，故ABC错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
因为电表内阻已知，根据串并联电路的规律，可以准确地得到出待测电阻Rx的真实值
故选C。
6．A
【详解】
图中所示为电流表内接法测电阻，根据欧姆定律得
为了减小误差，可以用内阻小的电流表，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．B
【详解】
由题意可知
则有，电流变化量大，电压表分流对实验影响较大，电流表应采用内接法，即图（a）所示接法，则电阻测量值为
由于电流表采用内接法，电压表测量值偏大，电阻测量值大于真实值，则电阻真实值小与625Ω，故选B。
8．D
【详解】
因为
所以待测电阻阻值更接近电流表内阻，应该用电流表外接法。由于电压表分流，导致电流表测量结果偏大，所以测量值偏小。
故选D。
9．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。
10．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.
11．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。
12．BC
【详解】
AB．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S接a，可减小误差，此时电流测量值偏大，电阻测量值偏小，A错误B正确；
CD．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S接b，可减小误差，此时，电压表示数偏大，电阻测量值偏大，C正确，D错误。
故选BC。
13．BC
【详解】
用试触法判断电流表内外接方法是：哪个电表的变化大就用哪个表测真实值
电压表的变化为小于电流表的变化，所以用甲图误差小一些。所以甲图真实值略小于测量值，乙图真实图比测量值大一些。
AB．根据甲图，由欧姆定律可知，待测的电阻的阻值为
因为电流表内接，电流表的分压作用，电压表测量值偏大，电阻测量值偏大，所以待测电阻的值略小于1000Ω，故B正确，A错误；
CD．根据乙图，由欧姆定律可知，待测的电阻的阻值为
因为电流表外接，电压表的分流作用，电流表测量值偏大，电阻测量值偏小，所以待测电阻的值略比725Ω大一些，故C正确，D错误；
故选BC。
14．伏安法
15． 11.050 1.996#1.997#1.998#1.999
【详解】
电阻元件的长度为
金属丝的直径为
16．0.316
【详解】
试题分析：螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，由图示螺旋测微器可以求出导线的直径．
解：由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0mm，
可动刻度示数为31.6×0.01mm=0.316mm，螺旋测微器示数为0mm+0.316mm=0.316mm．
故答案为0.316
17． Rx1 大于 小于
【详解】
因为
可知用电流表内接误差较小，即Rx1更接近待测电阻的真实值；
根据
可知a图中电压表的读数大于待测电阻上的电压，可知测量值Rx1大于真实值；b图中电流表的读数大于待测电阻上的电流值，则测量值Rx2小于真实值。
18．（1）15Ω；（2）14.7Ω；（3）2%
【详解】
（1）电阻的测量值
（2）电阻的真实值
（3）此次测量的相对误差
19．，偏大，原因见解析
【详解】
因为
所以该电阻阻值更接近电压表内阻，采用电流表内接法有利于减小测量误差，即利用图甲测量的结果更接近真实值。图甲电路，因为电流表分压，所以电压表测量的电压偏大，而电流表测量的电流准确，所以根据欧姆定律可知
则，测量结果偏大。
20．（1） ；（2）电阻R与长度x成正比，；（3）
【详解】
（1）由于电源电动势较小且有滑动变阻器，为减小电流表读数时的误差，电流表选小量程0.6A，实物连接如图所示
（2）R-x图像是一条过原点的直线，说明镍铜丝的电阻R与长度x成正比，图线的斜率为
（3）根据电阻定律
得到
其中
可得
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
答案第1页，共2页