教科版高中物理必修第三册课后习题 第2章 电路及其应用 分层作业18 实验 测量金属的电阻率.docVIP

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分层作业18实验:测量金属的电阻率

A组必备知识基础练

题组一仪器的使用

1.新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”,使得读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份,以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例,如图所示。

(1)它的精确度是mm。?

(2)用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是cm。?

2.用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图所示的部件(选填“A”“B”“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为mm。?

题组二实验原理与实验操作

3.某同学需测量一个圆柱体工件的电阻率,该同学先用螺旋测微器测量圆柱体的直径,游标卡尺测量该圆柱体的长度。

(1)螺旋测微器和游标卡尺的示数如上图,则直径为D=mm,圆柱体的长度为L=mm。?

(2)为了测量出该金属的电阻,该同学设计了如图甲所示的电路,请按设计的电路完成实物图乙的连线。

(3)如图丙所示,实验中当把电压表的右端分别接于a点和b点时,发现电流表的示数有明显的变化。若实验时把电压表的右端接于a点,这时测得的电阻值比真实值偏(选填“大”或“小”)。?

(4)实验测得工件两端的电压为U,通过的电流为I,写出该工件材料电阻率的表达式ρ=(用已测量的物理量相应的字母表示)。?

4.(1)某实验小组在测量金属丝的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、电压表的读数如图甲、乙、丙所示(已知电流表选0.6A量程,电压表选3V量程),则它们的读数值依次是mm、A、V。?

(2)已知实验中所用金属丝的阻值较小,则本实验电路应当采用图丁中的(选填“A”或“B”),用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏(选填“大”或“小”)。?

(3)若测得电流为I、电压为U,金属丝的长度为L,直径为d,则该金属丝的电阻率ρ=(用题中字母代号表示)。?

B组关键能力提升练

5.某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”的实验,实验步骤如下:

(1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径,通过游标卡尺测量铜棒的长度,测量结果如图甲、乙所示,则铜棒直径d=mm,铜棒的长度L=cm。?

(2)为了精密测量铜棒的电阻率,某实验小组先用多用电表粗测其电阻约为6Ω,然后进行较准确测量,除待测铜棒外,实验室还备有如下实验器材:

A.电压表V1(量程0~3V,内阻约为15kΩ)

B.电压表V2(量程0~15V,内阻约为75kΩ)

C.电流表A1(量程0~3A,内阻约为0.2Ω)

D.电流表A2(量程0~600mA,内阻约为1Ω)

E.滑动变阻器R1(0~5Ω,0.6A)

F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)

G.输出电压为3V的直流稳压电源E

H.电阻箱

L.开关S,导线若干

为尽量减小实验误差,电压表选;电流表选;滑动变阻器选。(均填字母编号)?

(3)如果金属丝直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,写出计算电阻率的表达式。?

6.国标(GB/T)规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ω·m,某同学利用图甲电路测量15℃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(电压3V,内阻可忽略);

理想电压表V1(量程为0~3V);

理想电压表V2(量程为0~3V);

定值电阻R1(阻值4kΩ);

定值电阻R2(阻值2kΩ);

电阻箱R(最大阻值9999Ω);

甲

乙

单刀双掷开关S,导线若干,刻度尺,内径为d=30.0mm的玻璃管。

实验步骤如下:

A.向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;

B.把S拨到1位置,记录电压表V1示数;

C.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V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;

D.改变玻璃管内水柱长度,重复实验步骤B、C,记录每一次的水柱长度L和电阻箱阻值R;

E.断开S,整理好器材。

(1)玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为Rx=(用R1、R2、R表示)。?

(2)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,绘制出如图乙所示的R-1L