选修3-1 第二章 恒定电流 第三单元 实验二：测定金属的电阻率(螺旋测微器和游标卡尺的使用) 课时练习

第三单元 实验二：
测定金属的电阻率(螺旋测微器和游标卡尺的使用)
1．“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是 (　　)
A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电
路中
B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻
很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，
应采用电流表外接法．故A、C操作错误．
答案：AC
2．将图实－1－19所示的螺旋测微器的读数写出来．
图实－1－19
甲．______mm　　　　　　乙．______cm
解析；先读出固定尺上的读数，再读出可动尺上的读数．
甲.8 mm＋47.7×0.01 mm＝8.477 mm.
乙.6.5 mm＋7.8×0.01 mm＝6.578 mm＝0.6578 cm.
答案：8.476　0.6578
3．(2008·全国卷Ⅱ)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图实－1
－20所示，该铜丝的直径为________mm.
图实－1－20
解析：螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5 mm，可动刻度部分读数为0.093 mm，所
以所测铜丝直径为4.593 mm.
答案：4.592～4.594
4．(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图实－1－21所示，
则测量结果应该读作________mm.
图实－1－21
(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图实－1－22所示，此示数为
________mm.
图实－1－22
答案：(1)10.40　(2)2.720
5．(2010·天津模拟)某物理学习小组的两位同学采用
“伏安法”测金属丝的电阻的实验中，根据同一
组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根据自
己的理解各作出一条图线，如图实－1－23甲、
乙所示，根据你对实验的理解，你认为________
同学的图线正确，根据你选择的图线算出该金属
丝的电阻为________Ω.(保留两位有效数字)
解析：当金属丝两端电压为零时，通过的电流也
为零，因此图线必过原点，故甲同学的图线正确；在甲同学画的图线上距原点较远
的地方取一个点，其坐标值为(0.4 A，1.52 V)，故金属丝电阻为：R＝＝ Ω＝
3.8 Ω.
答案：甲　3.8(3.7～3.9均可)
6．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 Ω，实验室备有下
列实验器材：
A．电压表○V1 (量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)
B．电压表○V2 (量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)
C．电流表○A1 (量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)
D．电流表○A2 (量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)
E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)
F．变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A)
G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)
H．开关 S，导线若干
(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有____________________(填代号)．
(2)为减小实验误差，应选用图实－1－24中________[填(a)或(b)]为该实验的电路原
理图，并按所选择的电路原理图把图实－1－25中的实物图用线连接起来．
图实－1－24
图实－1－25
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及
两电表的示数如图实－1－26所示，则金属丝的直径为________mm，电阻值为
________Ω.
图实－1－26
解析：(1)由于电源的电动势为3 V，所以电压表应选A；被测电阻约为5 Ω，电路中
的最大电流约为I＝＝ A＝0.6 A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电
流可知，变阻器应选E；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有
ADEGH.
(2)由于>，应采用电流表外接法，应选图(b)所示电路，实物连接如图所示．
(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm，从电压表可以读出电阻两端电
压为1.20 V，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A，被测电阻的阻值为Rx＝
＝ Ω＝2.4 Ω
答案：见解析
7．(2009·江苏高考)有一根圆台状匀质合金棒如图实－1－27甲所示，某同学猜测其电
阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实
验：
图实－1－27
(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L.图乙中游标卡尺(游标尺上有
20个等分刻度)的读数L＝________cm.
(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)．该合金
棒的电阻约为几个欧姆．图中有一处连接不当的导线是________．(用标注在导线旁
的数字表示)
(3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R＝6.72 Ω，根据电阻定律计算电阻率为
ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd＝13.3 Ω、RD＝3.38
Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R2＝Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的
电阻R＝________.(用ρ、L、d、D表示)
解析：(1)首先确定游标卡尺的精度为20分度，即为0.05 mm，然后以毫米为单位从
主尺上读出整毫米数99.00 mm，注意小数点后的有效数字要与精度一样，再从游标
尺上找出对的最齐一根刻线，精度×格数＝0.05×8 mm＝0.40 mm，最后两者相加，
根据题目单位要求换算为需要的数据，99.00 mm＋0.40 mm＝99.40 mm＝9.940 cm.
(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻，在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电
流时，因为安培表的内阻较小，为了减小误差，应用安培表外接法，⑥线的连接使
用的是安培表内接法．
(3)根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电
阻分别为Rd＝13.3 Ω、RD＝3.38 Ω.即Rd＝ρ，RD＝ρ，而电阻R满足
R2＝Rd·RD，将Rd、RD代入得R＝.
答案：(1)9.940　(2)⑥　(3)