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．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，该实验小组在测金属丝的电阻时，先利用多用电表粗测了其电阻，发现此金属丝的电阻远远小于电压表的内阻，他们设计了以下四种电路图，为了减小实验误差，并要求在实验中金属丝两端的电压能从0开始调节，应选择的电路是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图所示，伏安法测电阻的电路中，电压表的量程为，内阻为，测量时发现电压表的量程过小，在电压表上串联一个阻值为的定值电阻，最后电压表示数为，电流表示数为，关于的阻值下列说法正确的是（　　）
A．大于 B．等于
C．大于 D．等于
3．先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻的阻值Rx，已知两电路的路端电压恒定不变。若按图甲所示电路测得电压表示数为9V，电流表示数为3mA；那么按图乙所示电路测得的结果应为（　　）
A．电压表示数为9V，电流表示数为3mA
B．电压表示数为9V，电流表示数小于3mA
C．电压表示数小于9V，电阻Rx的实际阻值小于3000Ω
D．电压表示数大于9V，电阻Rx的实际阻值大于3000Ω
4．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
5．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
6．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
7．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．
8．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4.60 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2.40 V，比较这两次结果，正确的是( )
A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω
B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω
C．电阻的真实值更接近480 Ω，且大于480 Ω
D．电阻的真实值更接近480 Ω，且小于480 Ω
9．如图所示，用伏安法测电阻R0的值时，M、N接在恒压电源上，当S接a时电压表示数10V，电流表示数0.2A；当S接b时，电压表示数12V，电流表示数0.15A。下列叙述正确的是（　　）
A．为了较准确地测定R0的值，S应接在a点，R0的真实值为50Ω。
B．为了较准确地测定R0的值，S应接在a点，R0的真实值为70Ω。
C．为了较准确地测定R0的值，S应接在b点，R0的真实值为50Ω。
D．为了较准确地测定R0的值，S应接在b点，R0的真实值为70Ω。
10．某同学用伏安法测电阻，分别采用电流表内接法和外接法．测量某Rx的阻值分别为与，则测量值与和真实值 之间的关系是
A． B． C． D．
11．如图所示，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，电流表示数分别为0.04A和0.03A，电压表示数分别为2.9V和3V。则待测电阻的真实值应为（ ）
A．比100Ω略大一些 B．比100Ω略小一些
C．比72.5Ω略大一些 D．比72.5Ω略小一些
12．电阻率是用来表示不同物质材料电阻特性的物理量，某种材料制成的长为米，横截面积为平方米的导体的电阻，在数值上等于这种材料的电阻率。采用国际单位制中基本单位来表示电阻率的单位，以下正确的是（　　）
A． B．
C． D．
13．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
14．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
15．如图a、b所示的两个电路中，电阻R、电流表、电压表和电池都是相同的，电池的内阻相对于电阻R的大小可以忽略。闭合开关后，图a、b电路中电压表和电流表的示数Ua、Ub和Ia、Ib的大小不相同，它们的关系正确的是：（　　）
A．Ua>Ub B．IaC． D．
二、填空题
16．用伏安法测某一电阻：电压表示数为U，电流表示数为I，电阻测量值R＝ 。如果采用如图甲所示的电路，测量值为R1，如果采用如图乙所示电路，测量值为R2，电阻的真实值为R真，它们之间的关系是：R1________R真，这种针对________的接法称为外接法；R2________R真（填“>”“＝”或“<”），这种误差属于________误差。
17．在绵阳南山中学物理实验室中，甲同学用螺旋测微器测一金属丝直径时，仪器刻度的位置如左下图所示，则金属丝为__________mm；该同学又用游标卡尺测一金属球直径时，仪器刻度的位置如右下图所示，则金属球的直径为__________cm。
18．（1）游标卡尺读数为___________mm、螺旋测微器读数_________mm。
（2）如图所示电压表（量程0~3V），其读数为_______V
三、解答题
19．为测量某金属丝的电阻率，他截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R．
(1)该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图2甲中读出金属丝的长度L=______mm
(2)该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图2乙中读出金属丝的直径D=_____mm．
(3)该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，从图2丙中读出金属丝的电阻R=____Ω
(4)接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．实验室提供的器材有：
A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
B．电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）
C．电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）
D．电压表V1（量程0～3V，内阻10kΩ）
E．电压表V2（量程0～15V，内阻25kΩ）
F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
H．待测电阻丝Rx，开关、导线若干
要求较准确地测出其阻值，电流表应选_____，电压表应选______，滑动变阻器应选______．（用器材前的字母表示即可）
(5)在如图丁所示的实物上画出连线（部分线画划出）
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．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？
22．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。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
由题意可知，金属丝的电阻远远小于电压表的内阻，则采用电流表外接法，要求金属丝两端的电压能从0开始调节，则滑动变阻器采用分压式接法，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
【详解】
电压表与电阻串联，定值电阻两端电压等于电压表电压的倍，电压表示数为，则待测电阻两端电压为
电阻的测量值
由图示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流表的测量值偏大，
由欧姆定律可知，待测电阻的测量值小于真实值，电阻的测量值为，则大于，故A正确，BCD错误；
故选A。
3．C
【详解】
图甲中电流表内接，有
电阻的实际值为
图乙中电流表外接，有
故ABD错误；C正确。
故选C。
4．A
【详解】
由甲图可知，该金属丝的直径为
故选A。
5．C
【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。
6．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。
7．C
【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。
8．B
【详解】
两次测量电流表分压的变化
电压表分流示数变化
即电流表分压的变化较小，所以采用电流表内接，测量的更接近真实值，且测量值大于真实值，所以电流表内接法所测电阻
故选B。
9．D
【详解】
由题意可知
由此可知，电压表分流对实验影响较大，电流表应采用内接法，故S应接在b点。
设电源的电压为U，电流表的内阻为RA，由题得
U=12V
则有：
S接a时
U=U1+I1RA
即
U=10V+0.2A×RA
S接b时
U=I2（RX+RA）
即
U=0.15A×（RX+RA）
联立解得
Rx=70Ω
即Rx真实值为70
故选D。
10．A
【详解】
伏安法测电阻，由于电表并非理想电表，电流表内接时，，故测量值大于真实值；电流表外接时，，故测量值小于真实值．综上分析，A正确．
11．B
【详解】
两测量结果比较可知，电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用明显，即电压表的内阻不是很大，根据欧姆定律可知，当电压表的内阻很大时，采用电流表外接法误差小一些，所以若电压表的内阻不是很大，应采用电流表内接法，所以
故选B。
12．B
【详解】
由
可知，材料的电阻率在数值上等于这种材料做成的长1m、横截面积为1m2的导体的电阻
由
则
又
则
位移、长度单位为m，截面积单位为m2，力的单位 ，电流的单位是A，时间的单位是s，可知电阻率ρ的单位为
故选B。
13．C
【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．
14．C
【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.
15．D
【详解】
图a中电流表测量的是流过电阻和电压表的电流之和，电压表测量的是电阻两端电压，图b中电流表测量的是流过电阻的电流，电压表测量的是电阻和电流表的电压之和，因此有
UaIb
因此
故选D。
16． < 电流表 > 系统
【详解】
[1][2]甲电路中电流表的读数大于待测电阻的电流，根据
R＝
可知电阻的测量值小于真实值，即
R1这种针对电流表外接的接法称为外接法；
[3]乙电路中电压表读数大于电阻上电压的真实值，则根据
R＝
可知，测量值大于真实值，即它们之间的关系是
R2>R真
[4]这种误差属于仪器本身造成的系统误差。
17． 5.200 0.97
【详解】
[1]
[2]
18． 61.70 1.600 2.15（2.14V~2.16V）
【详解】
（1）[1]20分度的游标卡尺，其读数为
[2]螺旋测微器的读数
（3）[3]量程0~3V时，最小分度为0.1V，需要向后再估读一位，读数为2.15V，（2.14V、2.15V、2.16V均可）。
19．（1）191.0mm～191.5mm （2）0.680mm （3）220 （4）C D F （5）
【详解】
试题分析：（1）如图所示读数为19.13cm=191.3mm；(2) 螺旋测微器主轴读数为0.5mm，螺旋读数为18.0×0.01mm=0.180mm，故测量值为0.5+0.180=0.680mm；（3）欧姆表读数刻度值乘以倍率22×10=220Ω
（4）电动势为4V，故电压表选择D；待测电阻约为220Ω，流过电阻的电流最大约为，所以电流表选择C；为精确测量R，滑动变阻器G的总阻值太大，调节不方便，故应选F；（5）滑动变阻器F阻值远小于待测电阻的阻值，故控制电路用分压式接法，待测电阻为小电阻，故测量电路用外接法，故实物图如图所示
考点：本题考查长度的测量、伏安法测电阻
20．（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
21．13.7mm，3.275mm
【详解】
游标卡尺读数为
螺旋测微器读数为
22．（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
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