7.5测定金属的电阻率b

7.5 测定金属的电阻率 当堂检测

班级 姓名 学号

1．在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作正确的是( )

A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表面漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀去刮漆皮，而两端接头部分则用纱布打磨干净，以保证电路接触良好

B．用米尺反复测量三次导线的总长度，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总长，选择合适的仪器和实验电路

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，计算出导线的总电阻

2．(1)用游标为50分度的游标

卡尺测量某工件的长度时，示数

如右图，则测量结果应该读作

________ mm.

(2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如右上图所示，此示数为______ mm.

(3)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

属丝的直径d，测得数据如图所

示，请从图中读出U＝________ V，I＝______ A，d＝________ m.

3．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，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，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)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：

A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ

C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω

E．滑动变阻器0～10 ΩF．滑动变阻器0～100 Ω

①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号

)

②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同

学实物接线中的两处明显错误．

错误1：

____________________________________________

____________________________________________

错误2：

________________________________________________________________________

4．某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为2 Ω.为提高测量的精度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(用Rx表示)的电阻．

A．电源E(电动势为3.0 V，内阻不计)

B．电压表V(量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩ)

C．电压表V(量程为0～15.0 V，内阻约为6 kΩ)

D．电流表A(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω)

E．电流表A(量程为0～3.0 A，内阻约为0.1 Ω)

F．滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω，额定电流2.0 A)

G．滑动变阻器R2(最大阻值1 kΩ，额定电流1.0 A)

H．定值电阻R0(阻值为3 Ω)

I．开关S一个，导线若干

(1)如右图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量，

其读数是________mm.

(2)实验时电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选

________．(只填代号)

(3)为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中．

(4)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯线材料的电阻率的表达式为：ρ＝________.

7.5 测定金属的电阻率 参考答案

例1 解析 对游标卡尺：主尺刻度为22 mm，游标尺共10个格，分度为0.1 mm，且游标尺的第5个格与主尺刻度线对齐，因此它的读数为l＝22 mm＋0.1×5 mm＝22.5 mm＝

2.25 cm.对螺旋测微器：它精确到0.01 mm，固定尺刻度读数为6.5 mm，可动尺刻度为36.0×0.01 mm＝0.360 mm，所以螺旋测微器的读数为：

d＝6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm.

跟踪发散1-1.0.0298 29 0.1 8 29.8 0.0298

跟踪发散1-2. 61.70 mm

例2 (1)U－R关系图象见下图

(2)20(19～21都算对)

(3)偏小；改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50 V

解析 (1)根据表中数据，确定U、R轴刻度，使图象尽量大一些，然后描点、连线[用平滑曲线连接，且必须过(0,0)点]．

(2)由作出的图象得到相应的R值，约为20 Ω.

E(3)由Ir增大后，计算出的R值会偏小，由题表知，要实现对待测电阻的R′＋R＋r

准确测定，应改变滑动变阻器的阻值，使电压表示数为1.50 V.

[规范思维] 本题是“替换法”测电阻的变形题，并且把“替换法”与图象、电路分析相结合，使“替换法”有了新意．

Rπd例3 (1)3.075 (2)4.5×10 (3) 48 (4)见解析 4L42解析 (1)30 mm＋15×0.05 mm＝30.75 mm＝3.075 cm.

(2)连线时要让大多数点在一条直线上．作出U－I图象如

下图所示．从直线上取一点(155 μA，7.0 V)，求出R＝

4.5×10 Ω.

Rπd(3)由R＝ρL/S，S＝π(d/2)，解出ρ＝48 Ω·m. 4L224

(4)在本题中，由于待测导电溶液电阻阻

值较大，故应采用电流表的内接法，从

表1可看出电表示数从零开始，故应采

用滑动变阻器的分压式接法．电路图与

实物连接图如下图所示．

[规范思维] (1)电阻的测量问题有多种呈现形式，首先要确定的是电流表到底是采用“内接法”还是“外接法”．

(2)要正确连接实物图，首先应明确实验原理，画出实验原理图(本题要求画原理图，如果不要求，也要先画出原理图，再画连线图)

1．A

2．(1)10.40 (2)2.720 (3)1.70 0.48

0．485×10

3．(1)0.679 (2)①A C E ②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2：采用了电流表内接法

解析 (1)从螺旋测微器的主尺上可以看出，半毫米刻线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm，可动刻度接近第18个刻线，可以估读0.179 mm，所以该金属丝直径应为0.5 mm＋0.179 mm＝0.679 mm.

(2)①因为两节干电池的电动势是3 V，用3 V量程的电压表A；因为金属丝的电阻大约为5 Ω，如果把3 V的电动势全加在金属丝上，电流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的电流表C；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选10 Ω的滑动变阻器E.

4． 解析 (1)螺旋测微器读数时要注意固定刻度上0.5刻度是否已

露出，对可动尺读数时要注意估读到小数点后第三位，单位为mm.

(2)电源的电动势为3.0 V，考虑到电压表的量程和精确度两个因素，

E3电压表应选B；干路中电流的最大值Imax A＝0.6 A，Rx＋R02＋3

电流表应选D；考虑到实验的准确性，滑动变阻器应选F.

(3)比较电压表内阻、电流表内阻和待测电阻的大小关系，可得测量电路必须用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法和限流式接法均可．

ULD2(4)由RR＝ρS＝π(联立解得该铜芯线材料的电阻率的表达式为 IS2

πDUρ＝.

4LI

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