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1、测定金属的电阻率实验测试题及解析1. （2019天津高考）现测定长金属丝的电阻率。（1）某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数mm。（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝 的电阻R约为100 Q,在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。电源E（电动势10 V,内阻约为10 0）电流表A1（量程0250 mA,内阻R1 = 5 0） 电流表A2（量程0300 mA,内阻约为5 0） 滑动变阻器R（最大阻值10 0,额定电流2 A）开关S及导线若干（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I”电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算
2、式Rx=。从设计原理看，其测量值与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。解析：(1)d=20.0X0.01 mm=0.200 mm。（2）本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A充当电压表；由 于A的内阻已知，因此A2应采用外接法；由于电流表A的额定电压UA1=ImR1 = 1.25 V,比电源电动势小得多（或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多），故 电路采用分压式接法，电路图如图所示。（3）当电流表A2读数分别为I. I2时，通过Rx的电流为I=I2-I1，Rx两端电压U=I1R1，故R=答案： (1)0.200(0.1960.204 均可) (2)见解析图 (3
3、。丹相等I2I12-I1不考虑读数误差从设计原理看测量值等于真实值。2. （2019江苏高考）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下:（1）螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动（选填A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。（2）选择电阻丝的（选填“同一”或“不同” ）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。(3)如图1中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入如图2所示实物电路中的正确为测量人兀，利用图1所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U和电流I1的值，作出
4、的U1-I1 关系图像如图3所示。接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下 表：0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2-I2图像。图3(5)由此，可求得电阻丝的Rx=Qo根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。解析：(1)A起固定作用，便于读数；B为粗调，调节B使电阻丝与测微螺杆、测砧刚好接触；然后 调节C，C起微调作用。(2) 电阻丝的粗细不一定均匀，为保证测量结果准确，应在不同位置测直径，然后取平均值作为测量值。(3) 滑动变阻器采用分压式接入电路，注意线不能交叉，如图甲所示
5、。电流表E甲氐）3占J滑动A变阴器电压衣（4）将所给的5组数据标注在U-I图像中，用过原点的直线把它们连在一起，让尽可能多的点在直线上,如图乙所示。1由U1-I1图线的斜率可得%=49.0 Q。1 1I1=Ra+R0,由作出的U2-I2图线的斜率可得号2=25.5 Q。2 2I2故 Rx=（49.025.5）Q=23.5 Q。答案：（1）C （2）不同（3）见解析图甲（4）见解析图乙23.5（23.024.0都算对）3.国标（GB/T）规定自来水在15 C时电阻率应大于13 dm。某同学利用图甲电路测量15 C自来水的电阻 率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管
6、内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电 动势约为3 V,内阻可忽略），电压表V1（量程为3 V,内阻很大），电压表V2（量程为3 V,内阻很大）， 定值电阻R（阻值4 kQ），定值电阻R2（阻值2 kQ），电阻箱R（最大阻值9 999 Q），单刀双掷开关S,导 线若干，游标卡尺，刻度尺。用游标卡尺测量玻璃管的内径d;AB向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度LCDE把S拨到1位置，记录电压表V示数；把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表v2示数与电压表V示数相同，记录电阻箱的阻值R； 改变玻璃管内水柱长度，重复实验
7、步骤C、D,记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F断开S,整理好器材。(1) 测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙所示，则d=(2) 玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为：Rx=mm。(用 R、R2、R 表示)。(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R-L关系图像。自来水的电阻率p=dm(保留两位有效数字)。(填“偏大”“不变”或(4) 本实验中若电压表V内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将一 “偏小”)。解析：(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径d=30 mm+0X0.05 mm=30.00 mm。(2)把 S拨到1位置，记录电压表V示数，得到通过水柱的
8、电流I=U。由闭合电路欧姆定律，E=U11 R 1+#Rx；把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V示数相同，记录电阻箱的 R121UUR R阻值R,得到该支路的电流I2=R。由闭合电路欧姆定律，E=U+RR2，联立解得：RTr2(3)由电阻定律Rx =pLS，Rx=RRR2，联立解得:R=R-LoR-L关系图像斜率k=0.4X103 5,，=号上S=nd2，代入数据解得:P=RR严2=14 dm。(4) 本实验中若电压表V内阻不是很大，则通过水柱的电流I大于测量值,，得到Rx晋,即自来水电阻测量值偏大，自来水电阻率测量结果将偏大。答案：（1）30.00竽2 （3）14偏大4
9、. （2020咸阳模拟）某同学为测定电阻丝的电阻率,设计了如图甲所示的电路，电路中ab是一段电阻率 较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻R0=4.0 Q,电源电动势E=3.0 V,电流表内阻忽略不计，滑片P 与电阻丝始终接触良好。甲乙（2）实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I,实验数 据如表所示。x/m0.100.200.300.400.500.60/A0.490.430.380.330.310.281/A-r2.042.332.633.033.233.57将表中数据描在1 -x坐标纸中，如图丙所示，该图像的斜率的表达式k=（用题中字母表示）,由图线求得
10、电阻丝的电阻率p=dm（保留两位有效数字）。根据图丙中| -x关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r=。（保留两位有效数字）。解析：（1）螺旋测微器固定刻度上的半毫米刻线没有露出，可动刻度上的格数要估读一位，读数应为0.01 mmX 40.0 = 0.400 mm;E1 r+R Rxndi由闭合电路的欧姆定律，i=r+R+R，变形得I=+空，由电阻定律rx=ps，s=，代入上0x1 rR4p14p式得I=+nEd2x，可看出i与x是一次函数关系，函数图像的斜率k=nEd2 ；由题图丙中的数据算 出图像的斜率k二%严A ” - 1二3 A ” - 1，则p =呼3 X Z 3.0 W心Qml.lX10-6 Qm;题图丙中* -x关系图线的纵截距为1.77,此时待测电阻丝电阻为零，由闭合电路欧姆定律得：E=I(r+R0),解得r1.3 Q。答案：(1)0.400 (2)nEd2 1.1X10-6 1.3
测定金属的电阻率实验测试题及解析
