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第 32 讲 实验:测定金属的电阻率
——划重点之精细讲义系列
一.实验目的
1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法.
2.掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法.
3.学会利用伏安法测电阻,进一步测出金属丝的电阻率.
二.实验原理
由R=ρ得ρ=,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R,
即可求出金属丝的电阻率ρ.
1.把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R.电路原理如图所示.
2.用毫米刻度尺测量金属丝的长度l,用螺旋测微器量得金属丝的直径,算出横
截面积S.
3.将测量的数据代入公式ρ=求金属丝的电阻率.
三.实验器材
被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、
开关、导线若干.
四.实验步骤
1.直径测定
用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值
d,计算出导线的横截面积S=.
2.电路连接
按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路.
3.长度测量
用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量 3次,求出
其平均值l.
4.U、I测量
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确
认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电
压表的示数I和U的值,记入表格内,断开开关S.
5.拆去实验线路,整理好实验器材.
五.数据处理
1.在求R 的平均值时可用两种方法
x
(1)用R=分别算出各次的数值,再取平均值.
x
(2)用UI图线的斜率求出.
2.计算电阻率
将记录的数据R、l、d的值代入电阻率计算式ρ=R=.
x x
六.注意事项
1.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法.
2.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属
导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两
端.
3.测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的
长度,亦即电压表两端点间的待测导线长度,测量时应将导线拉直,反复测量三次,
求其平均值.
4.测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值.
5.闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置.
6.在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I不宜过大(电流表用0~0.6 A
量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程
中逐渐增大.
7.求R 的平均值时可用两种方法:第一种是用 R=算出各次的测量值,再取平
x x
均值;第二种是用图象(UI图线)来求出.若采用图象法,在描点时,要尽量使各点间
的距离拉大一些,连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较
远的点可以不予考虑.
七.误差分析
1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的主要来源之
一.
2.采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真
实值,使电阻率的测量值偏小.
3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差.
4.由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差.
考点一 实验原理与操作
【典例1】实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8
Ω·m,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R,从而确定导线的实际长度.
x
可供使用的器材有:
电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 Ω;
电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ;
滑动变阻器R:最大阻值5 Ω;
1
滑动变阻器R:最大阻值20 Ω;
2
定值电阻:R=3 Ω;
0
电源:电动势6 V,内阻可不计;
开关、导线若干.
回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R”或“R”),闭合开关S前应将滑片移至
1 2
________端(填“a”或“b”).
(2)在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图乙所示,读数
为________V.
(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字).
实物图连线的技巧
(1)总的原则:先串后并,接线到柱,注意量程和正负.
(2)对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、开关、滑动
变阻器、“伏安法”部分依次串联起来即可,注意电表的正、负接线柱和量程,滑动
变阻器应调到阻值最大处.
(3)对分压电路,应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连
接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动头的电
势高低,根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况,将“伏安法”部分接入该两点
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】间.注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接两点间阻值最小处.
考点二 数据处理与误差分析
【典例1】在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属
丝接入电路部分的长度约为50 cm.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示,其读数应为
________mm(该值接近多次测量的平均值).
(2)用伏安法测金属丝的电阻R.实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1
x
Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2
A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记
录数据如下:
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上实验数据可知,他们测量R 是采用图中的______图(填“甲”或“乙”).
x
(3)图丙是测量R 的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片
x
P置于变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭
合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图丁所示,图中已标出了与测
量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出
UI图线.由图线得到金属丝的阻值R=________Ω(保留两位有效数字).
x
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号).
A.1×10-2 Ω·m B.1×10-3Ω·m
C.1×10-6 Ω·m D.1×10-8Ω·m
(6)(多选)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准.下列关于误
差的说法中正确的选项是________.
A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
(1)作图象时,应使大多数的点在直线或平滑的曲线上,不在线上的点尽量均匀分
布在直线的两侧,误差较大的点舍去不用.
(2)偶然误差与系统误差的关系
①偶然误差:由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生
的.通过多次测量求平均值(或采用图象法处理数据)可减小偶然误差.
②系统误差:由于仪器本身不精密,实验方法粗略或实验原理不完善而产生的.
通过校准仪器或改进实验方法和实验设计原理可减小误差.
考点三 实验改进 拓展创新
1.创新点分析
(1)基于教材中的电学实验,着重考查实验原理的改进、实验步骤、误差分析;
(2)重视电学的实验方法,问题设置结合科技、生产、生活的实际;
(3)基本仪器的使用是考查的热点,实验的器材选择、实际操作是考查的重点,设
计型实验是考查的难点,实验的基本原理和思想方法是考查的核心.
2.命题视角
视角1 基本仪器的使用及读数(如螺旋测微器、游标卡尺、电压表、电流表及多
用电表的读数)
视角2 实验仪器的选择、测量电路、控制电路的选择
视角3 完善基本操作过程
视角4 根据题目给出的实验器材,用所学知识解决实际问题,设计新的实验方
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】案
【典例1】同学们测量某电阻丝的电阻R,所用电流表的内阻与R 相当,电压表
x x
可视为理想电压表.
(1)若使用图甲所示电路图进行实验,要使得R 的测量值更接近真实值,电压表的
x
a端应连接到电路的________点(选填“b”或“c”).
(2)测得电阻丝的UI图如图乙所示,则R 为________Ω(保留两位有效数字).
x
(3)实验中,随电压进一步增加,电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电
阻丝吹气,其阻值会变化.他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为 10 V
的条件下,得到电阻丝的电阻R 随风速v(用风速计测)的变化关系如图丙所示.由图可
x
知当风速增加时,R 会________(选填“增大”或“减小”).在风速增加过程中,为保
x
持电阻丝两端电压为10 V,需要将滑动变阻器R 的滑片向________端调节(选填“M”
W
或“N”).
(4)为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如图丁所示的电路.其中R
为两只阻值相同的电阻,R 为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流
x
影响,V为待接入的理想电压表.如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的
示数也从零开始增加,则电压表“+”端和“-”端应分别连接到电路中的
__________点和__________点(在“a”“b”“c”“d”中选填).
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【典例2】图(a)是测量电阻R 的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选
x
0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.
(1)根据原理图连接图(b)的实物图.
(2)断开S ,合上S ;调节电源输出电压为3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=
2 1
________V/cm.记录此时电流表A 的示数.
1
(3)保持S 闭合,合上S ;滑动c点改变ac的长度L,同时调节电源输出电压,使
1 2
电流表A 的示数与步骤(2)记录的值相同,记录长度L和A 的示数I.测量6组L和I值,
1 2
测量数据已在图(c)中标出,写出R 与L、I、u的关系式R=________;根据图(c)用作
x x
图法算出R=________Ω.
x
【典例3】利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的
电阻约为20 Ω.带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱,把电阻丝拉直后固定在接线
柱a和b上.在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可
改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度.可供选择的器
材还有:
电池组E(电动势为3.0 V,内阻约为1 Ω);
电流表A(量程0~100 mA,内阻约为5 Ω);
1
电流表A(量程0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);
2
电阻箱R(0~999.9 Ω);
开关、导线若干.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;
B.将选用的实验器材,按照图甲连接实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表满
偏,然后断开开关.记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,闭合开关,调整电阻箱的阻值,使电流表
再次满偏.重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
F.断开开关,整理好器材.
(1)某次测量电阻丝直径d时,螺旋测微器示数如图乙所示,则d=________mm;
(2)实验中电流表应选择________(选填“A”或“A”);
1 2
(3)用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出
了如图丙所示的RL关系图线,图线在R轴的截距为R ,在L轴的截距为L ,再结合
0 0
测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式ρ=________(用给定的物理量符号
和已知常数表示).
(4)本实验中,电流表的内阻对电阻率的测量结果________影响(选填“有”或
“无”).
1.(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
径的过程如图所示,校零时的读数为________ mm,合金丝的直径为________mm.
(2)为了精确测量合金丝的电阻R,设计出如图甲所示的实验电路图,按照该电路
x
图完成图乙中的实物电路连接.
2.如图甲所示的金属工件,截面外方内圆,外边长约为1 cm、内径约为0.5 cm、
长度约为40 cm.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示,其读数a=________ cm.
(2)应选用________来测量工件内径d,选用________来测量工件长度L(填“毫米
刻度尺”、“游标卡尺”或“螺旋测微器”).
(3)为了测出该金属的电阻率,该同学设计了如图丙所示的电路,请按设计的电路
完成实物图丁的连线.
(4)实验测得工件两端电压为U,通过的电流为I,请写出该金属电阻率的表达式ρ
=________(用a、d、L、U、I等字母表示).
3.用伏安法测定电阻约为5 Ω的均匀电阻丝的电阻率,电源是两节干电池.如图
甲所示,将电阻丝拉直后两端固定在带有刻度尺的绝缘底座的接线柱上,底座的中间
有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱,按下P时,触头才与电
阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出.实验采用的电路原理图如图乙所示,测量
电阻丝直径所用螺旋测微器如图丙所示.
(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时,先转动________使测微螺杆F接近被测电阻
丝,再转动________夹住被测物,直到棘轮发出声音为止,拨动________使F固定后
读数.(填仪器部件的字母符号)
(2)根据电路原理图乙,用笔画线代替导线,将实物图丁连接成实验电路.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)闭合开关后,滑动变阻器触头调至一合适位置后不动,多次改变P的位置,得
到几组U、I、L的数据,用R=计算出相应的电阻值后作出RL图线如图所示.取图线
上两个点间数据之差ΔL和ΔR,若电阻丝直径为d,则电阻率ρ=________.
4.测量一个长约5 cm、电阻R 约为30 Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料
1
的电阻率,所用器材如下:
游标卡尺(20分度);
螺旋测微器;
直流电源E(电动势为18 V,内阻可忽略不计);
标准电流表A(量程1.5 A,内阻r=6 Ω);
1 1
电流表A(量程2A,内阻r 约为5 Ω);
2 2
滑动变阻器R(最大阻值10 Ω);
2
开关S,导线若干.
(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,读数 L=________cm;用螺旋测微
器测得该材料的直径如图乙所示,读数D=________mm.
(2)请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图,要求获得较多的实验数据.
(3)若某次测量中两电流表A 、A 的读数分别为I 、I ,则由已知量和测量量计算
1 2 1 2
电阻率的表达式为ρ=________.
5.小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率ρ.待测金属丝的横截
面为圆形.实验器材有:毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻约几千欧)、电流表
(内阻约几欧)、滑动变阻器、电源、电键、待测金属丝及导线若干.
(1)用毫米刻度尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图 1和图2
所示.由图可知其长度L=________cm,直径为D=________mm;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)该同学计划要用图象法求出电阻的阻值,要求电压从0开始变化.请将图3所
示实物电路图中所缺部分补全;
(3)图4是实验中测得的6组电流I、电压U的值描的点,由图求出的电阻值 R=
________Ω(保留3位有效数字);
(4)请写出待测金属丝的电阻率ρ的表达式________(用测得的物理量的符号表示).
6.某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和
量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的部分连线
图,待测电阻为图2中的R,其阻值约为5 Ω.
1
(1)测R 阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”)、导线②连接
1
________(填“c”或“d”).
(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R 的阻值为________Ω.
1
U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40
I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53
(3)已知图2中R 与R 是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R 的边长
2 1 2
是R 的,若测R 的阻值,则最优的连线应选________(填选项).
1 2
A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接d
C.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】1.(2023·全国·统考高考真题)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的
电阻率。现有实验器材:螺旋测微器、米尺、电源E、电压表(内阻非常大)、定值
电阻 (阻值 )、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线
若干。图(a)是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空:
(1)实验时,先将滑动变阻器R接入电路的电阻调至最大,闭合S
(2)将K与1端相连,适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻,此时电压表读数记为
,然后将K与2端相连,此时电压表读数记为 。由此得到流过待测金属丝的电流
I=_______,金属丝的电阻 _____。(结果均用 、 、 表示)
(3)继续微调R,重复(2)的测量过程,得到多组测量数据,如下表所示:
( ) 0.57 0.71 0.85 1.14 1.43
(
0.97 1.21 1.45 1.94 2.43
)
(4)利用上述数据,得到金属丝的电阻 。
(5)用米尺测得金属丝长度 。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径,
某次测量的示数如图(b)所示,该读数为 ______mm。多次测量后,得到直径的平
均值恰好与d相等。
(6)由以上数据可得,待测金属丝所用材料的电阻率 ______ 。(保留
2位有效数字)
2.(2023·辽宁·统考高考真题)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成
的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态),
某同学欲测量其电阻率,设计了如图(a)所示的电路图,实验步骤如下:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】a.测得样品截面的边长a = 0.20cm;
b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触,其中甲、乙、丁位置固定,
丙可在乙、丁间左右移动;
c.将丙调节至某位置,测量丙和某探针之间的距离L;
d.闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数I = 0.40A,读出相应的电压表
示数U,断开开关S;
e.改变丙的位置,重复步骤c、d,测量多组L和U,作出U—L图像如图(b)所示,
得到直线的斜率k。
回答下列问题:
(1)L是丙到___________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离;
(2)写出电阻率的表达式ρ = ___________(用k、a、I表示);
(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ = ___________Ω·m(保留两位有效数字)。
3.(2023·江苏·统考高考真题)小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响.所
用器材有:干电池(电动势约1.5V,内阻不计)2节;两量程电压表(量程0~3V,内
阻约3kΩ;量程0~15V,内阻约15kΩ)1个;滑动变阻器(最大阻值50Ω)1个;定值
电阻(阻值50Ω)21个;开关1个及导线若干.实验电路如题1图所示.
(1)电压表量程应选用________(选填“3V”或“15V”).
(2)题2图为该实验的实物电路(右侧未拍全).先将滑动变阻器的滑片置于如图所
示的位置,然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填
“B”“C”“D”)连接,再闭合开关,开始实验.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变,依次测量电路中O与1,
2,…,21之间的电压.某次测量时,电压表指针位置如题3图所示,其示数为
________V.根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线,如题4图中实线所
示.
(4)在题1图所示的电路中,若电源电动势为E,电压表视为理想电压表,滑动变阻
器接入的阻值为 ,定值电阻的总阻值为 ,当被测电阻为R时,其两端的电压
________(用E、 、 、R表示),据此作出 理论图线如题4图中虚线所示.
小明发现被测电阻较小或较大时,电压的实测值与理论值相差较小.
(5)分析可知,当R较小时,U的实测值与理论值相差较小,是因为电压表的分流小,
电压表内阻对测量结果影响较小.小明认为,当R较大时,U的实测值与理论值相差
较小,也是因为相同的原因.你是否同意他的观点?请简要说明理由______.
4.(2022·广东·高考真题)弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元
件,某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系,实验过程如下:
(1)装置安装和电路连接;如图(a)所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,
两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图(b)所示的电路中。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)导电绳拉伸后的长度L及其电阻R 的测量
x
①将导电绳拉伸后,用刻度尺测量并记录A、B间的距离,即为导电绳拉伸后的长度
L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S ,闭合开关S ,调节R,使电压表
2 1
和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I。
1
③闭合S ,电压表的示数__________(选填“变大”或“变小”)。调节R使电压表
2
的示数仍为U,记录电流表的示数I,则此时导电绳的电阻R = __________(用I、
2 x 1
I 和U表示)。
2
④断开S ,增大导电绳拉伸量,测量并记录A、B间的距离,重复步骤②和③。
1
(3)该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________(选填“有”或“无”)影响。
(4)图11(c)是根据部分实验数据描绘的R—L图线。将该导电绳两端固定在某种机
x
械臂上,当机械臂弯曲后,测得导电绳的电阻R 为1.33kΩ,则由图线可读出导电绳拉
x
伸后的长度为__________cm,即为机械臂弯曲后的长度。
5.(2022·全国·统考高考真题)某同学要测量微安表内阻,可利用的实验器材有:电
源E(电动势 ,内阻很小),电流表(量程 ,内阻约 ),微安表(量程
,内阻 待测,约 ),滑动变阻器R(最大阻值 ),定值电阻 (阻
值 ),开关S,导线若干。
(1)在答题卡上将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图_____;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)某次测量中,微安表的示数为 ,电流表的示数为 ,由此计算出微
安表内阻 _____ 。
6.(2022·浙江·统考高考真题)小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻
与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度 、调节滑动变
阻器的阻值,使电流表的读数 达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多
个 的值,作出 图像,如图2中图线a所示。
(1)在实验中使用的是_______(选填“0~20 ”或“0~200 ”)的滑动变阻器。
(2)在某次测量时,量程为3V电压表的指针位置如图3所示,则读数U=_______V。
(3)已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2,则合金丝甲的电阻率为_______ ·m(结
果保留2位有效数字)。
(4)图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同
样的方法获得的 图像,由图可知合金丝甲的横截面积_______(选填“大于”、
“等于”或“小于”)合金丝乙的横截面积。
7.(2021·海南·高考真题)在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材:电源E
(电动势约 ,内阻约 ),待测电阻 (阻值小于 ),电压表V(量程 ,
内阻约 ),电流表A(量程 ,内阻约 ),滑动变阻器(最大阻值 ),
单刀开关 ,单刀双掷开关 ,导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示的
测量电路。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】回答下列问题:
(1)闭合开关 前,滑动变阻器的滑片P应滑到___________(填“a”或“b”)端;
(2)实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将 拨向___________(填
“c”或“d”);在上述操作正确的情况下,引起实验误差的主要原因是___________
(填正确选项前的标号);
A.电流表分压 B.电压表分流 C.电源内阻分压
(3)实验时,若已知电流表的内阻为 ,在此情况下,为使待测电阻的测量值更
接近真实值,应将 拨向___________(填“c”或“d”);读得电压表的示数为 ,
电流表的示数为 ,则 ___________ (结果保留两位有效数字)。
8.(2021·湖北·统考高考真题)小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一
个量程为0.6 A的电流表、一个电池组(电动势E不大于4.5 V、内阻r未知)、一个阻
值为R 的定值电阻、一个阻值为R 的定值电阻(用作保护电阻),开关S和导线若干。
0 1
他设计了如图(a)所示的电路,实验步骤如下:
第一步∶把5个待测电阻分别单独接入A、B之间,发现电流表的示数基本一致,据此
他认为5个电阻的阻值相等,均设为R。
第二步∶取下待测电阻,在A、B之间接入定值电阻R,记下电流表的示数I。
0 0
第三步∶取下定值电阻R,将n个(n=1,2,3,4,5)待测电阻串联后接入A、B之
0
间,记下串联待测电阻的个数n与电流表对应示数I 。
n
请完成如下计算和判断∶
(1)根据上述第二步, 与R、R、E、r的关系式是 =___________。
0 1
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)定义 ,则Y与n、R、R、E的关系式是Y=__________。
0
(3)已知R=12.0Ω,实验测得I=0.182 A,得到数据如下表∶
0 0
n 1 2 3 4 5
I /A 0.334 0.286 0.250 0.224 0.200
n
Y/A-1 2.500 1.998 1.495 1.030 0.495
根据上述数据作出 图像,如图(b)所示,可得R=______Ω(保留2位有效数
字),同时可得E=______V(保留2位有效数字)。
(4)本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值_______影响(选填“有"或“无")。
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