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．在图中，甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法不正确的是（　　）
A．甲中R测>R真，乙中R测B．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表内接法
C．乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R RA，故此法测较大电阻好
D．甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R RV，故此法测较小电阻好
2．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D =___________mm；（　　）
A．4.700 B．4.70 C．4.200 D．4.20
3．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
4．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
5．用伏安法测一未知电阻时，若不知道的大概值，为了选择正确的测量电路以减小测量误差，一位学生把电流表和电压表如图所示接好。只空出电压表的接头不接，然后把分别与电流表的两个接线柱、接触，观察电压表和电流表示数变化情况，则（　　）
A．若电流表示数有明显变化，则应接，测量值偏大
B．若电流表示数有明显变化，则应接，测量值偏小
C．若电压表示数有明显变化，则应接，测量值偏小
D．若电压表示数有明显变化，则应接，测量值偏大
6．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
7．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
8．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
9．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．
10．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．由于电流表的分流作用，使Rx的测量值小于真实值
11．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
12．用电流表和电压表测电阻时，可以有如图所示的两种方法把电压表和电流表连入电路．对于这两个电路下列说法中正确的是（　　）
A．采用（甲）图时，测量出的电阻值比真实值小
B．采用（乙）图时，测量出的电阻值比真实值小
C．为了减小误差，测量较小阻值的电阻时宜采用（甲）图
D．为了减小误差，测量较大阻值的电阻时宜采用（乙）图
13．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
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．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．
二、填空题
16．下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为______ mm和______ mm．
17．如图，某同学用游标卡尺测量某工件的外径时，示数如图（右图是左图的放大图），则此工件的外径___________mm。
18．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。
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．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）
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．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）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
A．甲图中，电压表测量值准确，又由于电压表的分流作用，电流表测量值偏大，根据欧姆定律，电阻测量值偏小，即R测＜R真；乙图中，电流表测量值准确，又由于电流表的分压作用，电压表测量值偏大，根据欧姆定律，电阻测量值偏大，即R测＞R真，故A错误，符合题意；
B．甲图的接法叫电流表外接法，乙图的接法叫电流表的内接法，故B正确，不符合题意；
C．乙图中，误差来源与电流表的分压作用，为了减小误差，应使R RA，故此法测较大电阻好，故C正确，不符合题意；
D．甲图中，误差来源与电压表的分流作用，为了减小误差，应使RRv，故此法测较小电阻好，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．A
【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A正确，BCD错误。
故选A。
3．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。
4．B
【详解】
AB．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；
CD．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。
故选B。
5．C
【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，此时的测量值偏大，故AB错误；
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，此时电阻的测量值偏小，故C正确，D错误；
故选C。
6．A
【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。
7．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。
8．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。
9．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。
10．C
【详解】
AB．该电路中，Rx的测量值实际上为
故电流表的内电阻越小，测量越精确，AB错误；
CD．该电路中电流表的读数为通过Rx的真实值，电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和，大于Rx两端的真实电压，根据欧姆定律知，Rx的测量值大于真实值， 选项D错误，C正确。
故选C。
11．C
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。
12．B
【详解】
AD．采用（甲）图时，由于电流表的分压作用，则电压的测量值偏大，根据
可知，测量出的电阻值比真实值大，为了减小误差，测量较大阻值的电阻时宜采用（甲）图，选项AD错误；
BC．采用（乙）图时，由于电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，根据
可知，测量出的电阻值比真实值小，了减小误差，测量较小阻值的电阻时宜采用（乙）图，选项B正确；C错误；
故选B。
13．B
【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。
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．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。
16． 11.4 5.665
【详解】
[1]游标卡尺主尺读数为11mm，游标尺读数为4×0.1mm，读数为11mm+4×0.1mm=11.4mm
[2]螺旋测微器主尺读数为5.5mm，可动刻度示数为16.5×0.01mm，读数为
5.5mm+16.5×0.01mm=5.665mm
17．19.40
【详解】
工件的外径为
18． 11.050 1.996#1.997#1.998#1.999
【详解】
[1]电阻元件的长度为
[2]金属丝的直径为
19．13.7mm，3.275mm
【详解】
游标卡尺读数为
螺旋测微器读数为
20．（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
21．，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。
22．（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
答案第1页，共2页
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