3.3测量金属丝的电阻率 同步练习（Word版含解析）

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．甲、乙两图分别为测灯泡电阻的电路图，下述说法不正确的是（　　）
A．图甲的接法叫电流表外接法，图乙的接法叫电流表内接法
B．图甲中，乙中
C．图甲中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使，故此法测较小电阻好
D．图乙中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使，故此法测较大电阻好
2．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
3．先后按图（1）、图（2）所示电路测同一未知电阻的阻值，已知电路两端电压U不变，若按图（1）所示的电路测量，电压表示数为6V，电流表示数为2mA，那么按图（2）所示的电路测量，电压表和电流表的示数分别满足（　　）
A．仍为6V和2mA B．大于6V，小于2mA
C．小于6V，小于2mA D．小于6V，大于2mA
4．伏安法测定一个阻值约12Ω的电阻，实验室提供直流电压表内阻约为3kΩ，直流电流表内阻约为1 Ω，实验中应采用电流表（　　）
A．外接法，测量值偏大 B．内接法，测量值偏大
C．外接法，测量值偏小 D．内接法，测量值偏小
5．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
6．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
7．如图所示，考虑两表内阻的影响，用两表示数算出的（　　）
A．比R的真实值小 B．比R的真实值大
C．引起误差的原因是电压表分流 D．引起误差的原因是I偏小
8．电阻率的大小反映了导体材料导电性能好坏，但一般导体材料的电阻率往往随温度的变化而发生变化，下列对半导体与金属导体的电阻率随温度变化的说法正确的是（　　）
A．半导体的电阻率随温度升高而增大
B．金属导体的电阻率随温度升高而增大
C．金属导体的电阻率随温度升高而减小
D．半导体与金属导体的电阻率都随温度升高而增大
9．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
10．用20分度的游标卡尺测量某物体长度，测得读数如图所示，则物体的长度为（　　）
A．20.30mm B．20.30cm C．20.3mm D．21.30mm
11．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：
用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L为（　　）
A．50.15mm B．50mm C．60.2mm D．20mm
12．测量R的电阻时，如图是伏安法测电阻的部分电路，测量时开关先后接通a和b，观察到电流的表示数有显著变化，电压表的示数几乎不变。为了使测量结果准确（　　）
A．S应接a，测量值偏大
B．S应接a，测量值偏小
C．S应接b，测量值偏小
D．S应接b，测量值偏大
13．如图所示用电压表和电流表测电阻，为待测电阻，如果电压表的读数是3.50V，电流表的读数是10.0mA，电压表的电阻是1.50kΩ，电流表的电阻是10Ω，那么Rx是( )
A．457Ω B．350Ω C．360Ω D．1200Ω
14．某学习小组的同学们准备测量一段长度约100cm的电阻丝的电阻率，需要先测量电阻丝的长度，下列工具应该选用（　　）
A．程实同学文具盒里边的直尺 B．游标卡尺
C．螺旋测微器 D．实验室的直尺
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．如图所示游标卡尺读数是______mm。螺旋测微器读数是______mm。
17．螺旋测微器：
（1）构造：如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在B上。
（2）原理：螺旋测微器的固定刻度B的螺距为______ mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退______mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退______ mm，即螺旋测微器的精确度为______ mm。读数时估读到毫米的______位上，因此，螺旋测微器又叫___尺。
（3）读数：测量时被测物体长度的整毫米数（或半毫米数）由固定刻度B读出，小数部分由可动刻度E读出。
测量值（mm）=固定刻度数（mm）（注意半毫米刻度线是否露出）+可动刻度数（估读一位）×0.01（mm）
如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0×0.01 mm=0.150 mm，最后的读数为：______mm +______mm =______mm。
18．某兴趣小组测定一金属丝的电阻率。主要步骤如下：
（1）用游标卡尺测得其长度如图（a）所示，其长度为__________mm；
（2）用螺旋测微器测得其直径如图（b）所示，其直径为__________mm。
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．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。
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。
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
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参考答案：
1．B
【详解】
A．由题图甲的接法叫电流表外接法，题图乙的接法叫电流表内接法，故A正确，不符合题意；
B．图甲中，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
电阻测量值偏小，即
图乙中，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
电阻测量值偏大，即
故B不正确，符合题意；
C．图甲中，误差来源于电压表的分流作用，为了减小误差，应使
故此法测较小电阻好，故C正确，不符合题意；
D．题图乙中，误差来源于电流表的分压作用，为了减小误差，应使
故此法测较大电阻好，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．B
【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。
3．D
【详解】
在图（1）中，电流表与电阻串联，示数即等于电阻的电流，因电流表的分压作用，导致电压表的示数比电阻的电压大；
在图（2）中，电压表与电阻并联，示数即等于电阻的电压，因电压表的分流作用，导致电流表的示数比电阻的电流大。
所以在图（2）中电压表的示数比图（1）中的要小，电流表的示数比图（1）中的大。即电压表的示数小于6V，电流表的示数大于2mA
故选D。
4．C
【详解】
因为
则应该采用电流表外接；因采用此电路时电压表有分流作用，则电流的测量值偏大，根据
可知，电阻的测量值偏小。
故选C。
5．C
【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。
6．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。
7．B
【详解】
此电路引起误差的原因是电流表的分压作用，使得电压的测量值偏大，则由
可知，电阻的测量值比R的真实值大。
故选B。
8．B
【详解】
AD．半导体的电阻率随温度升高而减小，故AD错误；
BC．金属导体的电阻率随温度升高而增大，故B正确，C错误。
故选B。
9．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。
10．A
【详解】
游标卡尺的固定刻度读数为20mm，游标读数为
0.05×6mm=0.30mm
所以最终读数为
20mm+0.30mm=20.30mm
故选A。
11．A
【详解】
游标卡尺读数是主尺读数（mm的整数倍）加上油标尺的读数（mm的小数位），由图可读出为
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【详解】
由于电压表偏差较小，接到a、b两端都不会产生较大误差，而电流表偏差较大，因此电流必须准确测量， S应该接b，根据欧姆定律
由于电压测量值偏大，从而电阻的测量值偏大。
故选D。
13．A
【详解】
通过电压表的电流
则
故选A。
14．D
【详解】
文具盒里边的直尺测量范围比较小，游标卡尺和螺旋测微器虽然精度较高，但是测量范围都更小，则测量电阻丝的长度用实验室的直尺即可。
故选D。
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． 4.35 1.567~1.570
【详解】
[1]游标卡尺的主尺读数为4mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为
7×0.05mm=0.35mm
所以最终读数为
4mm+0.35mm=4.35mm
[2]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为
6.8×0.01mm=0.068mm
所以最终读数为
1.5mm+0.068mm=1.568mm
17． 0.5 0.5 0.01 0.01 千分 千分 2.0 0.150 2.150
【详解】
（2）[1][2][3][4][5][6]原理：螺旋测微器的固定刻度B的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
（3）[7][8][9]最后的读数为
18． 29.9 4.700
【详解】
（1）[1]游标卡尺十分度精度值是0.1mm，因此
（2）[2] 螺旋测微器测得其直径
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．，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。
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
22．97.20cm
【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
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