测定金属的电阻率(同时练习使用千分尺).doc

测定金属的电阻率(同时练习使用千分尺).doc

《测定金属的电阻率(同时练习使用千分尺).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测定金属的电阻率(同时练习使用千分尺).doc（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高中物理实验

测定金属的电阻率

实验练习题

1．用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图，各器材规格为：

⑴待测电阻RX（约100Ω）

⑵直流毫安表（量程0-10mA，内阻50Ω）

⑶直流电压表（量程0-3V，内阻5kΩ）

⑷直流电源（输出电压3V，内阻可不计）

⑸滑动变阻器（0-15Ω，允许最大电流1A）

⑹电键一只，导线若干。

mA

根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。

2．在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右。

实验主要步骤如下：

⑴用______测量金属导线的长度，测3次，求出平均值L；

⑵在金属导线的3个不同位置上用______________测量直径，求出平均值d；

⑶用伏安法测量金属导线的电阻R。

在方框中画出实验电路图，并试把右图中所给的器材连接成测量R的合适的线路。

图中安培计要求用0-0.6A量程，内阻约1Ω；伏特计要求用0-3V量程，内阻约几kΩ；电源电动势为6V；滑动变阻器阻值0-20Ω。

在闭合电键前，滑动变阻器的滑动触点应处于正确位置。

根据以上测量值，得到该金属电阻率的表达式为ρ=__________。

3．练习读书

0.6A.3V档读数：

安培表读数：

_______；伏特表读数：

__________

3A.15v档读数：

安培表读数：

__________；伏特表读数：

__________

4.在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量电阻.将实验电路图画在方框中，为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要用哪些仪器？

用这些仪器测量哪些量？

答案：

_________________________________；

_________________________________

计算电阻率ρ的公式是ρ=___________.

5.有一待测的电阻器RX，其阻值约在40~50Ω之间。

实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：

电压表V（量程0~10V，内电阻20kΩ）

电流表A1（量程0~50mA，内电阻约20Ω）

电流表A2（量程0~300mA，内电阻约4Ω）

滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω，额定电流为IA）；

滑动变阻器R2（最大阻值为300Ω，电流为0.1A）；

直流电源E（电动势为9V，内电阻约为0.5Ω）；

电键：

导线若干。

实验要求电表读数从零开始变化，并多测出几组电流、电压值。

为了实验能政党进行并减少实验误差，还要求滑动变阻器便于调节。

①电流表应选用_________；（填写器材的代号）

②滑动变阻器应选用_________；（填写器材的代号）

③请在广柑内画出实验电路图。

6.待测电阻Rx，阻值约为25kΩ，在测其阻值时，备有下列器材：

A.电流表（量程100μA，内阻2kΩ）

B.电流表（量程500Μa,内阻300Ω）

C.电压表（量程10V，内阻100kΩ）

D.电压表（量程50V，内阻500kΩ）

E.直流稳压电源（15V，允许最大电流1A）

F.滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）

G.电键和导线若干。

①电流表应选_____________，电压表应选____________。

②在虚线框中画出测量电阻Rx阻值的电路图。

③根据电路图，用实线代替导线将下列实物接成实验电路。

7.电阻的测量

用以下器材测量一待测电阻RX的阻值（约100Ω）

电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；

电流表A1，量程0~50mA，内电阻r1=20Ω；

电流表A2，量程0~300mA，内电阻r1=4Ω

定值电阻R0，阻值R0=20Ω；

滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；

单刀单掷开关S，导线若干。

①要求测量中尽量减小误差，并测多组数据。

试在虚线框中画出测量电阻RX的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

②根据你所画的电路原理图，将所示的实物连成实验电路。

③若次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。

则由已知量和测量量计算RX的表达式为RX=____________。

8．实验室在测定金属电阻率的实验中，提供的器材除多用表、螺旋测微器、米尺、开关和若干导线外，还有：

A．粗细均匀的待测金属丝RX

B．直流电流表A（0～0.6A，内阻为0.5；0～3A，内阻为0.1）

C．直流电压表V（0～3V，内阻为5k；0～15V，内阻为25k）

D．滑动变阻器R（0～20，1A）

E．电源（3V，内阻不计）

甲

乙

（1）为了选择比较合适的测量方法，以便提高测量精度，先用多用表的欧姆挡粗略测量待测金属丝的电阻。

现将多用表的选择开关置于“×1”挡，按正确的步骤进行操作，表盘示数如图甲所示，则电阻RX的粗略值为。

（2）实验时，先用螺旋测微器在金属丝三个不同的位置测直径，如图乙所示是某次测量时的情况，读数为mm。

（3）若要求在实验中金属丝两端的电压从0开始变化，测量金属丝电阻的误差尽量小，请在下面的虚线框中设计出符合要求的电路图。

（4）请你根据设计的实验电路图，以笔画线代替导线，连接好实物电路。

（注意：

电表量程的选择要符合测量精度要求）

9.在“测定金属的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压Ｕ，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属的直径ｄ，测得数据如图3－96

（1）、

（2）、（3）所示．请从图中读出Ｕ＝　　Ｖ，Ｉ＝　　Ａ，ｄ＝　　ｍｍ．

10.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R.

（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：

ρ=______________.（用上述测量的字母表示）

（2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l=__________cm，金属丝直径的测量值为d=__________mm.

（3）用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差.按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作过程是：

第一步：

先将R2的滑动头调至最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合电键S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.

第二步：

保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式为_____________.

11、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，用米尺测量金属丝的长度l=0.810m．金属丝的电阻大约为4Ω，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为mm.

（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：

A．直流电源：

电动势约4.5V，内阻很小；

B.电流表A1：

量程0～0.6A，内阻0.125Ω;

C．电流表A2：

量程0～3.0A，内阻0.025Ω;

D．电压表V：

量程0～3V，内阻3kΩ;

E.滑动变阻器R1：

最大阻值10Ω；

F.滑动变阻器R2：

最大阻值50Ω;

G．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）根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图．

（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为Ω·m.（保留二位有效数字）

12、一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：

（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P=W.

（2）假设灯丝电阻与其绝对温度成正比，室温有300K，在正常发光情况下，灯丝的温度为K.

（3）若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为Ω.

13、有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1～2N，长约为30cm，电阻约为10Ω．已知这种金属的电阻率为，密度为．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺

B．螺旋测微器

C．电流表（600mA,1.0Ω）

D．电流表（3A,0.1Ω）

E．电压表（3V,6kΩ）

F．滑动变阻器（2kΩ,0.5A）

G．滑动变阻器（10kΩ,2A）

H．蓄电池（6V,0.05Ω）

I．开关一个，带夹子的导线若千．

（1）除待测金属管线外，还应选用的器材有（只填代号字母）．

（2）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．

（3）实验中要测量的物理量有：

，计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0=

。

14.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx．

图5—38图5—39

（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：

＝_________________（用上述测量量的字母表示）．

（2）若实验中测量：

金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图5—38所示，则金属丝长度的测量值为l＝_________________cm，金属丝直径的测量值为d=_________________mm．

（3）用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差．按如图5—39所示的电路进行测量,可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作过程是:

第一步：

先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2向1闭合，闭合电键S1，调节变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1．

第二步：

保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．

请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx=__________________．

答案：

1.外接法，分压

2.⑴米尺；⑵螺旋测微器；⑶外接法，限流或分压都可以，

3.0.452.202.2511.0

4.实验电路图如图，变阻器接成分压电路和电流表“内接”的都同样给分）（电路图中有任何错误都不给分）.用螺旋测微测量金属丝的直径d，用米尺测金属丝的长度l，

，式中U是电压表测得的电压值，I是电流表测得的电流值.

5.①A2（2分）；②R1；（2分）；③如图所示

6.①B,C②图略，分压电路，表内接③图略

7.①以上两种答案②略

③RX=（R0+r2）-r1或RX=R0-r1

8.15．

（1）6.0Ω；　

（2）0.700；　　（3）滑动变阻器分压接法，电流表外接法。

图略

9.1.74Ｖ　0.452Ａ　1.834ｍｍ

10.

（1） 

（2）36.48—36.52      0.796—0.798 

（3）Rx=-

11.

（1）0.520±0.002

（2）A1R1（3）实验电路如图所示（4）（1.1±0.1）×10-6

12.

（1）24

（2）1800（3）4

13.

（1）ABCEGHI

（2）如图所示（3）横截面边长a、管线长度l、电压表示数U、电流表示数I

14.

（1）

（2）36.48～36.520.796～0.799

（3）