鲁科版（2019）高二物理必修第三册寒假复习主观题知识点专项练习：3.6科学测量：金属丝的电阻率

高二物理鲁科版（2019）必修第三册寒假复习主观题知识点专项练习：3.6科学测量：金属丝的电阻率
1．如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为9.0V，电流表的示数为0.30A，根据测量数据可计算出电阻R=______Ω。由于电流表内阻的影响，实验中电阻的测量值______（选填“大于”或“小于”）它的真实值。
2．(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径，如图所示，甲图是将螺旋测微器小砧靠在一起时的读数，为______mm；乙图是测量合金丝直径时的读数，则合金丝的直径为______mm；
(2)某实验小组为测量电压表V1的内阻，先用多用电表的欧姆档进行了一次测量，为进一步准确测量电压表V1的内阻，设计了如图甲所示的电路，请根据电路图连接实物图乙______。
3．用螺旋测微器测得该材料的直径如图甲所示，读数D=_________mm。用游标卡尺测得某材料的长度如图乙所示，读数L=______cm；
4．某同学用如图所示的游标卡尺测量一个圆柱形陶瓷水杯的杯壁厚度和容积，他只测量杯壁的厚度时需要使用_______________，只测量容积时需要使用________________。（均填“A”、“B”或“C”）某次测量的结果如图所示，则测得的长度为________________cm。
5．用螺旋测微器测某一圆柱体直径，示数如图甲所示，（第5个格对齐）此示数为______mm；用游标卡尺测量某工件的外径时，示数如图乙所示，（第10个格对齐）则读数为______mm。
6．如图所示，是用电流表和电压表测量电阻的一种方法，Rx为待测电阻，考虑电表本身的电阻对测量结果的影响，电压表的读数___________Rx两端的实际电压，电流表的读数___________通过Rx的实际电流。（选填“大于”、“小于”功“等于”）
7．读出下面图中游标卡尺与螺旋测微器的读数，
游标卡尺读数为________mm，螺旋测微器读数为________mm。
8．图中游标卡尺的读数为________mm，螺旋测微器的读数为________mm。
9．如图用伏安法测电阻时，如果不知道待测电阻的大概值时，为了选择正确的电路以减少误差，可将电压表一个接头分别在两点接触一下，如果安培表读数有显著变化，则S应接在___________处，如果伏特表读数有显著变化，则S应接在___________处。
10．一同学用精确度为游标卡尺测一根金属管的深度时，游标卡尺上的游标尺和主尺的相对位置如图甲所示，则这根金属管的深度______；该同学又利用螺旋测微器测量电阻丝直径时，螺旋测微器示数如图乙所示，则_______。
11．如图游标卡尺的读数为_______；螺旋测微器测的读数为________。
12．如图用伏安法测电阻时，如果不知道待测电阻的大概值时，为了选择正确的电路以减少误差，可将电压表一个接头分别在a、b两点接触一下，如果安培表读数没有显著变化，则P应接在_________处，如果伏特表读数没有显著变化，则P应接在__________处．
13．某物理学习小组做测定某金属丝的电阻率实验。
(1)已知金属丝长度为L，利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图甲所示，则______mm。
(2)学习小组的A同学先用多用电表测得该金属丝的电阻大约为50Ω，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势约为5.0V，内阻可忽略不计
电压表：量程为0~5V，内阻约为10kΩ
电压表：量程为0~3V，内阻
电流表A：量程为0~0.6A，内阻约为1Ω
定值电阻：阻值为25Ω
滑动变阻器：最大阻值为500Ω
滑动变阻器：最大阻值为10Ω
开关S一个，导线若干
为了进一步准确测量金属丝的电阻，A同学选择了电压表、电流表A、滑动变阻器、电源、开关、导线若干，连接成如图乙所示的电路．根据伏安法测电阻的知识分析一下，A同学应该将电压表右侧接线端P接点______（填“a”或“b”），从系统误差角度分析，的测量值与其真实值真比较，______（填“>”“=”或“<”）。
(3)B同学发现电流表量程太大，实验中读数误差会比较大，又重新选择了实验器材，测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的，并能测量多组数据，设计了如图丙所示的电路，但发现电压表的可用范围较小，请你在虚线框内画出改进后的测量金属丝电阻的实验原理图，并在图中标注所选器材的符号______。
14．某同学要测量阻值约为59Ω的一段金属丝的电阻率。实验室提供的器材有：
A．电流表A1（0~0.6A，内阻R1g约1Ω）
B．电流表A2（0~50mA，内阻R2g为5Ω）
C．电压表V（0-15V，内阻Rv约50kΩ）
D滑动变阻器R0（0~5Ω）
E.定值电阻R1（阻值55Ω）
F.定值电阻R2阻值5Ω）
G.电池组E（3V，内阻约0.5Ω）
开关一个，导线若干
(1)该同学将金属丝紧密地并排绕制成一个线圈，用刻度尺测出它的宽度为d，数出圈数n，如图甲所示，则金属丝的直径为D然后把金属丝拉直。用刻度尺量出长度l=______。
(2)要精确测量金属丝的电阻，该同学思考后设计了部分电路，请你利用所供器材，在如图乙所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号，电阻丝用电阻R替代。______
(3)按设计的电路图连接电路，滑动变阻器滑片置于合适位置，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，设电压表V两端电压为U，流过A1、A2的电流分别为I1、I2，写出金属丝的电阻的表达式R=______（选择题目给出的物理量表示）。
4）移动滑动变阻器的潜片，多测几组数据，求出金属丝的电阻平均值R，则金属丝的电阻率的表达式为ρ＝____（用d、n、R、l表示）。
15．一实验兴趣小组欲测一段金属丝的电阻。由于实验室的电表均不能视为理想电表，该小组设计了如下电路图，其中Rx表示待测金属丝的阻值。
回答下列问题：
(1)按照电路图甲，在图乙中用笔划线代替导线完成实物电路连接______；
(2)检查好电路后，按照如下步骤进行测量：
①闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器RL，使电压表和电流表示数合适，记录下U和I1，I1=______（用图甲中标注的符号表示）；
②再闭合S2，调节滑动变阻器RL，保持电压表电压U不变，记录电流表示数I2；
③重复以上步骤，改变电压值，进行多次测量。
(3)该小组同学在进行数据处理时为了减小偶然误差，使用图像法处理数据。在坐标纸上描绘出U-（I2-I1）图线，由图线求出斜率k，则待测电阻Rx=______（用题中所给符号表示）；
(4)在理论上，此方法的电阻测量值______（填“大于”、“小于”、“等于”）真实值。
16．有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示），电阻约为，为了测量其电阻率，可先测其电阻，现提供以下实验器材：
A．10分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表（量程，内阻为）
D．电流表（量程，内阻约为）
E.电流表（量程，内阻约为）
F.滑动变阻器（，额定电流）
G.滑动变阻器（，额定电流）
H.直流电源E（，内阻不计）
I.圆柱体导体棒样品（电阻约为）
J.开关一只，导线若干
(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数___________；用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示，其示数___________
(2)为了尽可能精确地测量原件电阻，电路原理图如图，图中甲电流表应选___________；乙电流表应选___________。（选填C、D、E）
17．实验室有一只标称为的旧滑动变阻器，如图甲所示，同学们观察滑动变阻器，发现滑动变阻器是用金属丝密绕在陶瓷管上制成的，某物理兴趣小组想测出其准确电阻、电阻率及该滑动变阻器金属丝的总长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等器材进行实验。
(1)他们先拆开滑动变阻器，取下一段金属丝，用刻度尺量出其长度，然后用螺旋测微器三次测金属丝不同位置的直径，其中一次的示数如图乙所示，则金属丝在该位置的直径________；
(2)之后他们使用多用电表粗测这段金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请完成第②步操作）
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“”“”插孔，选择电阻“”挡；
②______；
③把红、黑表笔分别与旧滑动变阻器下面两个接线柱相接，多用电表的示数为。
(3)用伏安法测这段金属丝的电阻：已知电压表内阻为几千欧，电流表内阻为几欧，依照多用电表示数，为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从、、、四个电路中选择__________电路来测量旧滑动变阻器的电阻；
A．
B．
C．
D．
(4)实验中测得该段金属丝的电阻，可估算出绕制螺线管所用金属丝的长度约为________；（结果保留两位有效数字）
(5)若(1)中直径的测量值恰好等于三次直径测量的平均值，则金属丝的电阻率________。（结果保留两位有效数字）
18．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示；金属丝的电阻大约为4
Ω。先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
①从图中读出金属丝的直径d为______mm；
②在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：
直流电源：电动势约4.5
V，内阻很小；
电流表A1：量程0～0.6
A，内阻RA1等于1
Ω；
电流表A2：量程0～3.0
A，内阻RA2约0.025Ω；
电压表V：量程0～3
V，内阻约3
kΩ；
滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；
滑动变阻器R2：最大阻值50Ω；开关、导线等。
在可供选择的器材中，应该选用的电流表是______，应该选用的滑动变阻器是______；
③根据所选器材，在方框中画出实验电路图；______
④若按照以上电路图测出电流值为I，电压值为U，金属丝长度为L，则电阻率ρ的表达式为：ρ＝______。
19．要测量一个约200Ω的未知电阻Rx的阻值，要求测量精度尽量高、且电表的指针偏角必须超过量程的三分之一。实验室提供了以下器材：
定值电阻
①电流表A1（0
~
5mA，内阻r1
=
10Ω）；
②电流表A2（0
~
10mA，内阻r2
=
5Ω）；
③定值电阻R1（R1
=
180Ω）；
④定值电阻R2（R2
=
20Ω）；
⑤滑动变阻器R（0
~
5Ω）；
⑥干电池（电动势1.5V，内阻不计）；
⑦开关S及导线若干。
(1)某同学设计了图（a）所示的电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于______端（填“左”或“右”）；
(2)图中定值电阻应选______（填“R1”或“R2”）；
(3)若某次测得电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，则被测电阻的大小为Rx
=
______（用可能用到的符号I1、I2、r1、r2、R1、R2表示）；
(4)若通过调节滑动变阻器，测得多组I1、I2，作出I2—I1的图像如图（b）所示，求得图线的斜率为k
=
1.90，则被测电阻的大小为Rx
=
______Ω（保留三位有效数字）。
20．某同学要测量一新材料制成的均匀金属导电圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测其直径为______（如图甲所示），用游标卡尺测其长度为______（如图乙所示）；
(2)用多用电表粗测该圆柱体阻值约为，为进一步测其电阻，该同学做实验时选用下述器材；
A．电池组（，内阻）
B．电流表（，内阻）
C．电压表（，内阻），
D．滑动变阻器（，允许最大电流）
E.开关、导线若干
测该圆柱体的电阻时，电流表在测量电路中应采用______（选填“外”或“内”）接法，测得其电阻值比真实值偏______（选填“大”或“小”）；
(3)若用表示圆柱体的长度，表示直径，测得电阻为，请写出圆柱体电阻率的表达式______。
参考答案
1．30
大于
2．0.006~0.008
0.687~0.690
3．0.900
1.050
4．A
BC
6.850
5．3.550
11.50
6．大于
等于
7．
8．50.15
4.700（4.698~4.702）
9．b
a
10．3.060±0.005
0.730±0.001
11．50.20
5.695（5.694~5.698）
12．a
；
b
13．0.555（0.554~0.556均可）
a
<
14．7.80
15．
等于
16．5.00
1.600
C
D
17．0.400
将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮调零
D
0.62
4.2×10-6
18．1.020
A1
R1
图见解析
19．左
R1
211
20．1.844
4.240
外
小