高中物理人教版 (2019)必修 第三冊第十一章 電路及其應(yīng)用3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量同步測試題

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三冊第十一章 電路及其應(yīng)用3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量同步測試題，共25頁。試卷主要包含了實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)步驟，83cm 5，03cm 5，03cm 6，9×0等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?第十一章 電路及其應(yīng)用
11.3：實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量
一：知識精講歸納
1.實(shí)驗(yàn)原理
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要測出金屬絲的長度l、橫截面積S和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率ρ.

2.實(shí)驗(yàn)器材
被測金屬絲，直流電源(4 V)，電流表(0～0.6 A)，電壓表(0～3 V)，滑動(dòng)變阻器(0～50 Ω)，開關(guān)，導(dǎo)線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺.
3.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個(gè)不同位置各測一次直徑，求出其平均值d.
(2)連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路.
(3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復(fù)測量三次，求出其平均值l.
(4)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置.
(5)閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi).
(6)將測得的Rx、l、d值，代入公式R＝ρ和S＝中，計(jì)算出金屬絲的電阻率.
技巧考點(diǎn)歸納
1.數(shù)據(jù)處理
(1)在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法
①用Rx＝分別算出各次的數(shù)值，再取平均值.
②用U－I圖線的斜率求出.



(2)計(jì)算電阻率
將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算公式ρ＝Rx＝.
2.誤差分析
(1)金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一.
(2)采用伏安法測量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實(shí)值，使電阻率的測量值偏小.
(3)金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來偶然誤差.
(4)由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差.
3.注意事項(xiàng)
(1)本實(shí)驗(yàn)中被測金屬絲的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法.
(2)實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電流表、被測金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路)，然后再把電壓表并聯(lián)在被測金屬絲的兩端.
(3)測量被測金屬絲的有效長度，是指測量被測金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的被測金屬絲長度，測量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值.
(4)測金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測量，求其平均值.
(5)閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置.
(6)在用伏安法測電阻時(shí)，通過被測金屬絲的電流強(qiáng)度I不宜過大(電流表用0～0.6 A量程)，通電時(shí)間不宜過長，以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大.
(7)若采用圖象法求R的平均值，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮.








二：考點(diǎn)題型歸納
一：測定金屬的電阻率
1.在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測量儀器均已校準(zhǔn).待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm.
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖2所示，其讀數(shù)應(yīng)為 mm(該值接近多次測量的平均值).

圖2
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢3 V，內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
次數(shù)
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

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖3中的 圖(填“甲”或“乙”).

圖3
(3)圖4是測量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請根據(jù)(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞.

圖4

圖5
(4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖5所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn).請?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U－I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝ Ω(保留兩位有效數(shù)字).
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為 (填選項(xiàng)前的符號).
A.1×10－2 Ω·m B.1×10－3 Ω·m
C.1×10－6 Ω·m D.1×10－8 Ω·m
(6)任何實(shí)驗(yàn)測量都存在誤差.本實(shí)驗(yàn)所用測量儀器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是 .
A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.由電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D.用U－I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差
2.10 Ω，導(dǎo)線允許流過的最大電流為0.8 A，穩(wěn)恒電源，電源輸出電壓恒為E＝12 V，電壓表V，量程為0～3 V，內(nèi)阻約5 kΩ，保護(hù)電阻：R1＝10 Ω，R2＝30 Ω，R3＝200 Ω.刻度尺，螺旋測微器，開關(guān)S，導(dǎo)線若干等.
實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟如下：
①用刻度尺量出導(dǎo)線ab的長度l，用螺旋測微器測出導(dǎo)線的直徑d.
②按如圖甲所示電路將實(shí)驗(yàn)所需器材用導(dǎo)線連接好.
③閉合開關(guān)S，移動(dòng)接線觸片P，測出aP長度x，讀出電壓表的示數(shù)U.
④描點(diǎn)作出U－x曲線，求出金屬導(dǎo)線的電阻率ρ.


圖6
完成下列填空：
(1)由螺旋測微器測量金屬導(dǎo)線的直徑d，其示數(shù)如圖乙所示，該金屬導(dǎo)線的直徑d＝ mm.
(2)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)既要保證安全，又要測量誤差較小，保護(hù)電阻R應(yīng)選 .
(3)根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)測出的aP長度x和對應(yīng)每次實(shí)驗(yàn)讀出的電壓表的示數(shù)U作出的U－x圖線如圖丙所示，其中圖線的斜率為k，則金屬導(dǎo)線的電阻率ρ＝ .(用實(shí)驗(yàn)器材中給出的物理量的字母和實(shí)驗(yàn)步驟中測出的物理量的字母表示)
三：高分突破精練
一、單選題
1．在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，以下操作中正確的是（　?。?br /> A．用刻度尺量出金屬絲的全長三次，算出其平均值
B．用螺旋測微器在金屬絲三個(gè)不同部分各測量一次直徑，算出其平均值
C．讀電壓表示數(shù)時(shí)，任何情況下都不需要估讀
D．閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到使接入電路中的電阻值最小
2．在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，下列關(guān)于誤差的說法中錯(cuò)誤的是（　?。?br /> A．電流表采用外接法，將會(huì)使 ρ 測