3.3测量金属丝的电阻率 同步练习（Word版含答案）

粤教版（2019）必修三 3.3 测量金属丝的电阻率 同步练习
一、单选题
1．用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（　　）
A．电压表的内电阻越小，测量越精确
B．电流表的内电阻越大，测量越精确
C．电压表的读数大于Rx两端真实电压，Rx的测量值大于真实值
D．由于电压表的分流作用，使Rx的测量值小于真实值
2．利用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，金属丝的直径为（　　）
A．1.040mm B．1.400mm C．0.940mm D．0.900mm
3．用伏安法测电阻时有如图所示的甲、乙两种接法，下面说法中正确的是（ ）
A．测量大电阻时，用甲种接法
B．测量小电阻时，用乙种接法
C．甲种接法测量值偏大
D．乙种接法测量值偏大
4．用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中为待测电阻．电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法中正确的是( )
A．电流表的示数小于通过Rx的电流
B．电流表的示数大于通过Rx的电流
C．电压表的示数小于Rx两端的电压
D．电压表的示数大于Rx两端的电压
5．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
6．如图所示是滑动变阻器的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．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
7．图示为伏安法测电阻的一种接法（其他元件未画出），如果考虑电流表和电压表电阻对测量结果的影响，则电压表与电流表的示数之比等于（　　）
A．电流表的阻值 B．电压表的阻值
C．电压表和待测电阻并联的总电阻 D．电流表和待测电阻串联的总电阻
8．如图所示，、间电压恒定，当开关合在点时，电压表示数为，电流表示数为；当开关合在点时，电压表示数为，电流表示数为。可以推断（　　）
A．较准确的测量值是 B．较准确的测量值是
C．较准确的测量值是 D．较准确的测量值是
9．下列说法中正确的是（　　）
A．电流有大小也有方向，所以电流为矢量
B．电流通过导体的热功率与电流大小成正比
C．游标卡尺是利用主尺单位刻度与游标尺单位刻度的差值来提高测量精确度
D．在电源内部，非静电力做功越多，电动势越大
10．金属导体中的电流是导体的自由电子在电场作用下做定向运动形成的。已知一段粗细均匀的铜线中通过的电流为2A，设每个铜原子提供一个自由电子为载流子，电子的电量为。另外还有一些可供选择的物理量：阿伏伽德罗常数，铜的摩尔质量，铜线的长度L，铜线的电阻R，铜线的质量m，铜线两端的电压U。则为估算出电子定向运动的速度，从以上物理量中应该选用的是（　　）
A．、、m、R B．、m、U、R C．、、m、L D．、m、L、R
11．如图所示，为了测量Rx的电阻，电流表事先已经接好，拿电压表的K接线柱去分别试触b、c两点，发现电流表示数有变化明显，电压表示数基本不变。则下列说法正确的是（　　）
A．此电阻为小电阻，K接b误差较小，测量结果略微偏小
B．此电阻为小电阻，K接c误差较小，测量结果略微偏大
C．此电阻为大电阻，K接b误差较小，测量结果略微偏小
D．此电阻为大电阻，K接c误差较小，测量结果略微偏大
12．为测某电阻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12V、0.15A，乙电路中两电表示数分别为10V和0.20A，为了减少测量误差下列说法正确的是（　　）
A．应选用甲电路，其真实值小于 B．应选用乙电路，其真实值大于
C．应选用甲电路，其真实值大于 D．应选用乙电路，其真实值小于
13．在图中，A、B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下述说法正确的是（　　）　
A．A图的接法叫电流表内接法，B图的接法叫电流表的外接法
B．A中R真＞R测，B中R真＜R测
C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使Rv << R，故此法测较小电阻好
D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使RA >> R，故此法测较大电阻好
14．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图甲所示，则该金属丝的直径为（ ）
A．2.935mm B．2.435mm C．3.035mm D．2.835mm
15．伏安法测电阻的方法有图示的甲、乙两种电路，电压表、电流表均非理想电表，下列说法正确的是
A．两种电路接法完全等效
B．按甲电路连法，测得值偏小
C．若待测电阻的阻值很大，用甲电路测量误差较小
D．若待测电阻的阻值很小，用甲电路测量误差较小
二、填空题
16．（1）用螺旋测微器测量圆柱体的直径，螺旋测微器的精度为________，示数如图甲所示，此示数为________mm。
（2）用游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为________mm。
17．如图所示，甲图中螺旋测微器的读数为___________mm，乙图中游标卡尺的读数为___________mm。

18．某同学利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一工件的直径和长度，测量结果分别如图（a）和（b）所示，则
该工件的直径为___________ mm，工件的长度为__________mm。
三、解答题
19．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。
20．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。
21．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）
22．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．图示的电路待所测量的电阻为电流表内阻加Rx的阻值，其原因在于电压表的测量值为两者电压之和，与电压表的内阻大小无关系，则A错误；
B．因实验中串联了电流表的内阻，则内阻越小测量越准确。则B错误；
C．电压表的读数大于Rx两端真实电压，则Rx的测量值大于真实值，则C正确；
D．电流表为分压作用，测量值大于真实值。则D错误。
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm的整数倍)加可动刻度读数（0.5mm以下的小数），图中读数为
故选D。
3．D
【解析】
【详解】
AC．电流表外接法（即甲种接法）测量未知电阻阻值时，误差来源于电压表分流，电流表测量的电流大于待测电阻实际电流，测量值偏小．当待测电阻Rx远小于电压表内阻RV，电压表分流造成误差小，应采用电流表外接法（即图甲接法）；所以，测量小电阻时用甲种接法经，故AC错误；
BD．电流表内接法（即乙电路）测量未知电阻阻值时，误差来源于电流表分压，电压表测量的电压大于待测电阻两端实际电压，测量值偏大；当待测电阻Rx远大于电流表内阻RA时，电流表分压造成的误差较小，应采用电流表内接法（即图乙接法），所以，测量大电阻时用乙种接法，故B错误，D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【分析】
电压表测量的是与其并联电路的电压值，电流表测量的是与之串联电路的电流值，据此分析问题同；
【详解】
A、由电路图可知，实验采用电流表外接法，电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和，电流表的示数大于通过的电流，故A错误，B正确；
C、由电路图可知，电压表与待测电阻并联，测量待测电阻两端电压，电压表的示数等于两端的电压，故CD错误．
5．A
【解析】
【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。
6．D
【解析】
【分析】
【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。
7．C
【解析】
【详解】
根据伏安法测电阻的原理
如果考虑电压表和电流表本身电阻的影响，电压表测量Rx两端的电压，其测量结果准确，而电流表测量电阻Rx和电压表的总电流，示数比实际通过Rx的电流大，测量值会比真实值偏小；由电路图可知，电压表与Rx并联又与电流表串联，故该方法测的是电压表和待测电阻并联的总电阻，有
故C正确。
故选C。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知，开关合在点时，电压表示数为，电流表示数为，当合在点时，电压表示数为，电流表示数为，则电压表的读数变化率
电流表的读数变化率为
因此电流表的示数变化较大，说明电压表分流较多，要减小误差必须用电流表内接法，则电阻较准确的测量值
故选B。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电流有大小也有方向，但其运算法则不符合平行四边形定则，所以电流为标量，A错误；
B．根据公式
可知，电流通过导体的热功率与电流大小的平方成正比，B错误；
C．游标卡尺是利用主尺单位刻度与游标尺单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精确度，C正确；
D．在电源内部，把单位正电荷从电源负极搬运到正极非静电力做功越多，电源的电动势就越大，对于给定的电源，电动势是一定的，D错误。
故选C。
10．C
【解析】
【分析】
可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，再解得自由电子定向移动的速率。自由电子的数目等于摩尔数与阿弗加德罗常数的乘积，摩尔数等于质量除以摩尔质量。
【详解】
设自由电子定向移动的速率为v，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t，则
对铜导体研究：每个铜原子可提供一个自由电子，则铜原子数目与自由电子的总数相等，为
t时间内通过导体截面的电荷量
则电流强度为
得
由于电流I是已知的，所以不需要使用
计算。故ABD错误，C正确；
故选C。
【点睛】
本题关键要建立物理模型，利用电流表的定义式推导出电流的微观表达式流
再进行求解。
11．D
【解析】
【详解】
拿电压表的K接线柱去分别试触b、c两点，发现电流表示数有变化明显，电压表示数基本不变，说明电压表分流作用明显，电阻为大电阻，电流表应该内接，即K接c误差较小，此时测出的电阻为R与电流表串联后的总电阻，测量结果略微偏大，故D正确，ABC错误。
故选D。
12．A
【解析】
【详解】
由题意可知，甲图中，电流表是准确的，乙图中电压测量是准确的，两图中电流表示数变化量大小为
电压表示数变化量大小为
由于
所以两种接法中电流表示数变化较大，电压表示数变化较小，说明电压表的分流效果较大，故应采用电流表内接法误差较小，即甲图误差较小，测得数据
因测量值是电流表与Rx串联的阻值，所以待测电阻真实值应比80Ω略小一些。
故选A。
13．B
【解析】
【详解】
A. A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法，故A错误；
B. A图中测量的电阻实际上是电压表和灯泡并联以后的总电阻，所以R测R真，故B正确；
C. A中的误差是由电压表的分流引起的，为了减小误差，当R<D. B中的误差由电流表的分压引起的，为了减小误差，当R>>RA时，电流表所分得的电压可以忽略不计，故采用内接法比较好，故D错误。
故选B。
14．A
【解析】
【详解】
由甲图可知，该金属丝的直径为
故选A。
15．C
【解析】
【详解】
A．因考虑电压表及电流表内阻的影响，故两个电路是不等效的，选项A错误；
BC．甲图所示电路是电流表内接法，用它测量电阻时，测量值R测=Rx+RA＞Rx，若待测电阻的阻值很大，用甲电路测量误差较小,故B错误，C正确；
D．乙图是电流表外接法，用它测量电阻时，测量值是待测电阻Rx和电压表内阻的并联电阻值，故测得的电阻值偏小；当待测电阻阻值比电压表内阻小得多时，用乙图所示电路，电压表分流少，则测量值的误差越小．故D错误；
故选C．
16． 0.01mm 8.470##8.469##8.471 20.60
【解析】
【详解】
（1）[1]螺旋测微器的精度为；
[2]由图可得直径为
（2）[3]由图可得厚度为
17． 10.502 101.55
【解析】
【分析】
【详解】
[1]螺旋测微器的固定刻度读数为10.5mm，可动刻度读数为
所以最终读数为
[2]游标卡尺的固定刻度读数为101mm，游标尺读数为
所以最终读数为
18． 1.848##1.849##1.847 50.15
【解析】
【详解】
[1]由图（a）可得该工件的直径为
[2]由图（b）可得该工件的长度为
19．（1） ；（2）电阻R与长度x成正比，；（3）
【解析】
【分析】
【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
20．（1）偏大；（2）
【解析】
【分析】
【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
21．（1）15Ω；（2）14.7Ω；（3）2%
【解析】
【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
22．，偏大，原因见解析
【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。
答案第1页，共2页
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