3.3测量金属丝的电阻率同步练习 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．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
2．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
3．如图所示的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，那么（　　）
A．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a，测量值偏大
B．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
C．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
D．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
4．下列读数中正确的是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．现在要测量一段电阻丝的电阻率，其阻值约为，允许通过的最大电流为，现有如下器材可供选择：
电流表（量程，内阻约为）
电压表（量程，内阻约为）
标准电阻（阻值）
滑动变阻器
直流电源（，内阻不计）
开关S、导线若干
如图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是（　　）
A． B．
C． D．
6．用电流表(内阻约4Ω)和电压表(内阻约3kΩ)测量电阻R的阻值。某次按照如图所示电路的测量情况：电流表的示数是5.00mA，电压表的示数是2.50V。正确的说法是（　　）
A．电阻R的值为500Ω
B．电阻R的值略大于500Ω
C．电阻R的值略小于500Ω
D．如果采用电流表外接法测量，结果更加精确
7．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
8．用电流表和电压表测量电阻R的阻值。当按照如图甲所示的方式接入电路测量时，电流表的示数为5.50mA，电压表的示数为2.75V；当按照如图乙所示的方式接入同一电路测量时，电流表的示数为5.55mA，电压表的示数为2.22V。图甲、图乙中的电流表和电压表相同，下列说法正确的是（　　）
A．电阻的真实值更接近400Ω，且大于400Ω
B．电阻的真实值更接近400Ω，且小于400Ω
C．电阻的真实值更接近500Ω，且大于500Ω
D．电阻的真实值更接近500Ω，且小于500Ω
9．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
10．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
11．如图所示，某同学用伏安法测未知电阻Rx时，分别采用电流表内接法和外接法．由于实验中的采用的电表不是理想电表，导致测量误差，下列说法正确的是
A．若S接a，由于电流表的分压，导致Rx的测量值小于它的真实值
B．若S接a，由于电压表的分流，导致Rx的测量值小于它的真实值
C．若S接b，由于电流表的分压，导致Rx的测量值小于它的真实值
D．若S接b，由于电压表的分流，导致Rx的测量值大于它的真实值
12．某实验小组在测量一金属丝电阻率的实验中，将一段金属丝接人电路中，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人电路的有效长度，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，该实验小组利用螺旋测微器测量金属丝的直径时读数如图所示，则此次测得金属丝的直径为（　　）
A．0.225mm B．1.25mm C．1.225mm D．0.725mm
13．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
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．如图所示的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，那么（　　）
A．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a
B．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b
C．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a
D．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S无法确定应接a还是b
二、填空题
16．如图所示，螺旋测微器的读数为______ mm；游标卡尺的读数为______ cm。
17．(1)如图所示的游标卡尺，游标尺上共有20个分度，用它测量某工件的外径时，示数如图，则此工件的外径是______cm；
(2)用螺旋测微器测量某电阻丝的直径如图，则此电阻丝的直径为______mm；
(3)用多用电表“×100”档测量某电阻的阻值，读数如图所示，则此电阻的阻值为______Ω。
18．用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图所示，可知金属丝的直径为d=______________mm．
三、解答题
19．某同学用游标卡尺测量一个导体的长度。游标尺上有10等分刻度，测得的读数如图所示，该导体的长度是多少？某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径，测得读数如图所示，则该圆柱导体的直径是多少？
20．一测量电解液的电阻率的玻璃容器如图甲所示，P、Q为电极，a=1m，b=0.5m，c=0.2m。当里面注满某电解液，且P、Q间加上电压后，电解液的U一I图线如图乙所示。
(1)定性分析电解液的电阻率随其通过的电流I的变化规律；
(2)当U=9V时，求电解液的电阻率。
21．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。
22．现用最小分度为1 mm的米尺测量金属丝长度，如图所示，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为多少？
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．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。
2．C
【解析】
【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。
3．D
【解析】
【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，此时电流偏大，测量值偏小，AB错误；
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错误，D正确。
故选D。
4．D
【解析】
【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。
5．C
【解析】
【详解】
电阻两端的最大电压为
U约为电压表量程的，为了使电压表读数达到量程的以上。 从而获取更加准确的读数，需要与串联定值电阻，并使电压表测量R0和Rx的总电压。由于远小于电压表内阻，所以电流表采用外接法，综上所述可知C正确。
故选C。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
ABC.根据欧姆定律可得：
即电阻R的值略小于500Ω，选项C正确，AB错误；
D.因R>>RA可知采用电流表内接的方法测量比较精确，选项D错误；
故选C.
7．AB
【解析】
【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。
8．A
【解析】
【详解】
当按照如图甲和图乙所示的方式接入电路测量时，电流表的示数变
|△I|=5.55mA-5.50mA=0.05mA
电压表的示数变化
|△U|=2.75V-2.22V=0.53V
由此可知，电压表的示数变化大，说明电流表的内电阻影响大，采用电流表外接更准确，即采用图乙测量更准确，则电阻的真实值接近
根据外接法测量时，电流表的示数偏大，使得测得的电阻偏小，所以电阻的实际值大于400Ω，故A正确、BCD错误。
故选A。
9．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。
10．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。
11．B
【解析】
【详解】
试题分析：若S接a，电流表外接，电压表分流，即电流的测量值大于真实值，根据可得导致Rx的测量值小于它的真实值，A错误B正确；若S接b，电流表内接，电流表分压，即电压的测量值大于真实值，故根据可得导致Rx的测量值大于它的真实值，CD错误；
考点：考查了伏安法测电阻
12．C
【解析】
【详解】
由图可知，此次测得金属丝的直径为
故选C。
13．B
【解析】
【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。
14．B
【解析】
【分析】
【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．A
【解析】
【详解】
AB．电压表示数有明显变化，说明电流表的分压较大，说明待测电阻较小，应采用电流表外接法，即S接a，可减小误差，故A正确，B错误；
CD．电流表示数有明显变化，说明电压表的分流较大，待测电阻较大，应采用电流表内接法，即S接b，可减小误差，故CD错误。
故选A。
【点睛】
正确理解伏安法测电阻误差产生的原因是解答本题的关键，本题的方法称为实验试探法，在不知道电压表、电流表和被测电阻的大约阻值时，常常采用这种方法。
16． 6.120（±0.002） 5.44
【解析】
【详解】
[1]根据螺旋测微器的读数原则，则螺旋测微器的读数为
[2]根据游标卡尺的读数原则，则游标卡尺的读数为
17． 5.015 1.567~1.569 1300
【解析】
【详解】
(1)[1]游标卡尺的读数为
50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm
(2)[2]螺旋测微器的读数为
1.5mm+6.7×0.01mm=1.567mm
(3)[3]多用电表读数为
100×13Ω=1300Ω
18．1.773~1.777
【解析】
【详解】
试题分析：螺旋测微器的读数为
考点：考查了螺旋测微器的读数问题
【名师点睛】
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量
19．13.7mm，3.275mm
【解析】
【详解】
游标卡尺读数为
螺旋测微器读数为
20．(1)随其通过的电流的增大而减小；(2)
【解析】
【详解】
(1)由图乙可知，图线上各点的比值随电流的增大而减小，所以电阻率也随着通过电流的增大而减小。
(2)当U=9V时，电解液的电阻
由电阻公式可得
21．，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。
22．97.20cm
【解析】
【详解】
因为米尺最小分度为1 mm，所以要估读到毫米下一位，则由图可得左右端点读数分别为
故金属丝长度为
即
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页