1、11.3 实验：导体电阻率的测量实验：导体电阻率的测量 1.在“测金属丝电阻率”的实验中,经测量得该金属丝接入电路的长度为l,金属丝的直径为d, 金属丝两端的电压和通过它的电流分别为,U I,则金属丝的电阻率可表达为 2 4 d U Il ,由 表达式分析对电阻率的测量误差影响最大的是() A.金属丝的直径B.金属丝两端的电压 C.流过金属丝的电流D.金属丝的长度 2.在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作中正确的是（） A.若待测金属导线是漆包线，应用火烧去表面的漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的 直径，千万不可用小刀去刮掉漆皮，而两端接头部分则要用砂布打磨干净，以保证电 路接触良好 B.用
2、米尺反复测量 3 次导线的总长度，求出平均值 l，然后将导线接入测量电路中 C.估计待测金属导线的电阻大小，选择合适仪器和实验电路 D.合上开关 S，不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流和电压 数值，计算出导线的电阻 R 3.某实验小组在测定金属电阻率的实验过程中,正确操作获得金属丝的直径以及电流表、 电压 表的示数分别如图甲、 乙、丙所示,则它们的读数依次是_、_、 _。 4.有一圆柱体的未知合金，为测定其电阻率，某同学做了如下操作 (1)用螺旋测微器测其直径 d，如图，读数是mm (2)再用游标卡尺测其长度 l，如图，读数是cm (3)若已知该合金的电阻为 R，则该合金
3、的电阻率的表达式 =(请用上述字母 d、 l、R 表示)。 5.用螺旋测微器测量一金属丝的直径如图甲所示。该金属丝的直径是_mm;用 20 等分刻度的游标卡 尺 测 一 工 件 的 长 度 如 图 乙 所 示 ， 则 该 工 件 的 长 度 是 _cm。 6.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电 阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游 标卡尺的示数如图所示。 (1)由图读得圆柱体的直径为_mm，长度为_cm. (2)若流经圆柱体的电流为 I，圆柱体两端之间的电压为 U，圆柱体的直径和长度分别用 D、 L 表示，
4、则用 D、L、I、U 等字母表示的电阻率的关系式为_ 7.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,结果如图所示,其读数为 _mm;某小组两名同学采用伏安法测金属丝的电阻,根据同一组实验数据进行正确 描点后,甲、乙两同学根据自己的理解各作出一条图线,如图中甲、乙所示。根据你对该实验 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电阻为 _(结果保留两位有效数字)。 8.某中学的探究小组为了测量电阻丝的电阻率,拿来一根粗细均匀的电阻丝,完成了如下的操 作: (1)用游标卡尺测得电阻丝的直径如图 1 所示,其读数为 d=_cm; (2)将电阻丝接入如图 2 所示的
5、电路,用刻度尺测量出接入电路的电阻丝长度; (3)闭合开关,读出电压表以及电流表的示数,由 U R I 求出相对应的电阻丝的阻值; (4)改变电阻丝的长度,重复操作(2)、(3)4 次; (5)将 5 次测量的数据记录在下表。 实验次数12345 L/m0.1600.2200.3000.4400.560 R/1.201.622.203.204.11 根据表中的数据作出电阻与电阻丝长度的关系图象,然后利用所学的知识求出该电阻丝的电 阻率。 9.某同学测量一个圆柱体的电阻率时,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 (1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和图(b)
6、 所示,则长度为_cm,直径为_mm。 (2)按图(c)连接电路后,实验操作如下: 将 1 R的阻值置于最_处(选填“大”或“小”),将开关 2 S拨向接点 1,闭合开关 1 S,调节 1 R,使电流表示数为 0 I; 将 2 R的阻值调至最_处(选填“大”或“小”),将开关 2 S拨向接点 2,保持 1 R不变,调节 2 R,使电流表示数仍为,此时 2 R的阻值为 1280。 (3)由此可知,圆柱体的电阻为_。 10.某科技创新实验小组采用不同的方案测量某合金丝的电阻率及电阻。 （1）小明同学选取图甲方案测定合金丝电阻率。若合金丝长度为 L,直径为 D,阻值为 R, 则其电阻率=_;螺旋测微
7、器测合金丝的直径如图乙所示,读数为_mm。 （2）小亮同学利用如图丙所示的实验电路测量 x R的阻值。闭合开关S ,通过调节电阻箱 R, 读出多组 R和 I值,根据实验数据绘出 1 R I 图线如图丁所示,不计电源内阻,由此可以得到 x R _, x R的测量值与真实值相比_（填“偏大偏小”或“相等”）。 答案以及解析答案以及解析 1.答案：A 解析：由 2 4 d U Il ,可知金属丝直径 d 对电阻率的测量误差影响最大,A 正确。 2.答案：AC 解析：测金属丝的直径应去掉表面的漆，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小 刀去刮掉漆皮，而两端接头部分则要用砂布打磨干净，以保证电路接
8、触良好，A 正确；用毫 米刻度尺测量 3 次导线的总长，求出平均值，然后将导线接入测量电路中，B 错误；估计待 测金属导线的电阻值大小，选择合适的仪器和实验电路，C 正确；记录几组对应的电流强度 和电压的数值，作出 U-I 图象，通过求效率来求电阻，D 错误 3.答案：0.998mm; 0.42A; 2.25V 解析：螺旋测微器先读固定部分为 0.5mm,螺旋测微器读数为 0.5mm +49. 80.01mm =0.998 mm;电流表量程为 0.6A, 则最小刻度为 0.02A,指针所指为 0.42A;电压表量程为 3V,最小刻度 为 0.1V,则读数为 2.25V 4.答案：(1)2.15
9、0(2)1.240(3) 2 4l R d 解析：（1）用螺旋测微器测其直径 d=2mm+0.01mm15.0=2.150mm （2）用游标卡尺测其长度 l=1.2cm+0.05mm8=1.240cm （3）若已知该合金的电阻为 R，则由 2 1 4 ll R S d ，得合金电阻率表达式 2 4 d R l 。 5.答案：0.980mm,1.025cm, 解析：螺旋测微器的读数为0.5mm0. 0148.0mm0.980mm, 游标卡尺的读数为10mm0.055mm10.25mm1.025cm. 6.答案：(1)1.844(在 1.8421.846) ;4.240（2） 解析： 1.螺旋测微
10、器的读数为(1.8421.846 范围内的均给分); 游标卡尺的读数为; 2.圆柱体的横截面积为,由电阻定律和欧姆定律可知,。 7.答案：1.603(1.6011.604 均可); 甲; 5.0 解析：因为电阻的 U 一I图象是一条过原点的直线,所以甲同学的正确。图象的斜率表示电 阻的大小,故有 2.3 5.0 0.46 R 。 8.答案：0.285;4.5510-5m 解析：作出的 RL 图像如图所示 在图中根据直线斜率的定义可得: 21 21 RR k LL 又由 L R S 可得k S 由式可得电阻丝的电阻率为kS 可见只要求出直线的斜率 k 和电阻丝的横截面积 S,便可求得电阻丝的电阻
11、率,因此在图象上 取两个距离较远的点,如(0.100,0.800) 和(0.464,3.400)代入直线的斜率公式可得: 21 21 3.4000.800 /m7.14/m 0.4640.100 RR k LL 将7.14/mk 代入式可得: 2 2 5 0.285 10 7.14 3.14 m4.55 10 m 2 kS 9.答案：(1)5.01;5.315;(2)大;大;(3)1280 解析：(1)由题图(a)所示游标卡尺可知,主尺示数为 5.0cm,游标尺示数为 10.1mm=0.1mm=0.01cm,故游标卡尺示数为 5.0cm+0.01cm=5.01cm 由题图(b)所示螺旋测微 器
12、可知,固定刻度示数为 5mm,可动刻度示数为 31.50.01mm=0.315mm,故螺旋测微器示数为 5mm+0.315mm=5.315mm。 (2) 1 R保护电路,应将滑动变阻器 1 R的阻值置于最大处。为保护电流表,应将电阻箱 2 R的 阻值调至最大处。 (3)两种情况下,电路电流相等,电路电阻相等,因此圆柱体电阻与电阻箱电阻相等,圆柱体的电 阻为 1280. 10.答案：(1) 2 4 RD L ;4.700 (2)10;偏大 解析：(1)合金丝的电阻 2 2 LL R S D ,解得电阻率 2 4 RD L 。 螺旋测微器主尺的读数为 4.5 mm,副尺的读数为 20.00.01 mm=0.200 mm,则螺旋测微器读数 为 4.5 mm+0.200 mm=4.700 mm。 (2)在闭合电路中,电源电动势 x EI RR,则 11 x R R IEE 由图象可知图象斜率为： 5.52.51 1204 k 得电源电动势为： 1 4 VE k , 图象截距 b=2.5,可得10 x R ； 测量值为待测电阻 x R与电流表内阻之和,所以测量值偏大。
