針對訓練07 實驗《決定導線電阻的因素》（解析版）

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1、 《實驗：決定導線電阻的因素》針對訓練 1．在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準,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直徑,其中某次測量結果如圖所示,其讀數(shù)應為____ mm（該值接近多次測量的平均值）。 （2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx,實驗所用器材為：電池組（電動勢為3 V,內阻約為1 Ω）,電流表（內阻約為0.1 Ω）,電壓表（內阻約為3 kΩ）,滑動變阻器R（0～20 Ω,額定電流為2 A）,開關,導線若干。 某同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數(shù)據(jù)如下： 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7

2、 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 由以上實驗數(shù)據(jù)可知,他測量Rx是采用圖中甲和乙中的圖________（選填“甲”或“乙”）。 （3）如圖是測量Rx的實驗器材實物圖,圖中已經(jīng)連接好了部分導線,滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端,請根據(jù)圖中所選的電路圖,補充完成實物圖的連線。 （4）這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系,如圖所示,圖中已經(jīng)標出了與測量數(shù)據(jù)相對應的四個點,請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點

3、,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)可估算出金屬絲的電阻率約為______（填選項前的序號）。 A．1×10－2 Ω·m B．1×10－3 Ω·m C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m 【參考答案】（1）0.399 mm（2）甲（3）見解析（4）4.4 Ω（4.4～4.6均可）（5）1×10－6 Ω·m 【解析】（1）螺旋測微器讀數(shù)為0＋39.9×0.01 mm＝0.399 mm （2）甲　 （3）如圖所示 （4）Rx＝＝ Ω＝4.4 Ω。（4.4～4.6均可） （5）C

4、由Rx＝ρ得ρ＝,代入數(shù)據(jù)得ρ≈1×10－6 Ω·m。 2．某同學為了測量電流表A1內阻的精確值,提供如下器材： 電流表A1（量程300 mA,內阻約為5 Ω）； 電流表A2（量程600 mA,內阻約為1 Ω）； 電壓表V（量程15 V,內阻約為3 kΩ）； 滑動變阻器R1（0～10 Ω,額定電流為1 A）； 滑動變阻器R2（0～250 Ω,額定電流為0.01 A）； 電源E（電動勢3 V,內阻較小）； 定值定阻R0（5 Ω）；導線、開關若干。 （1）要求待測電流表A1的示數(shù)從零開始變化,且多測幾組數(shù)據(jù),盡可能減小誤差。以上給定的器材中滑動變阻器應選________。請在虛線

5、框內畫出測量用的電路原理圖,并在圖中標出所選儀器的代號。 （2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算電流表A1的內阻r1,則r1的表達式為r1＝________。 （3）上式中各符號的物理意義是__________。 【參考答案】（1）R1　電路原理圖見解析　（2）R0?。?）I2、I1分別為某次實驗時電流表A2、A1的示數(shù),R0是定值電阻的阻值 【解析】（1）要求待測電流表A1的示數(shù)從零開始變化,且多測幾組數(shù)據(jù),應該設計成分壓電路,滑動變阻器應選阻值為0～10 Ω的R1。電路原理圖如圖所示。 （2）由I1r1＝（I2－I1）R0可得電流表A1的內阻r1的表達式為r1＝R0。 （3）

6、r1＝R0中I2、I1分別為某次實驗時電流表A2、A1的示數(shù),R0是定值電阻的阻值。 3．為了更準確地測量某電壓表的內阻RV（RV約為3.0×103 Ω）,該同學設計了圖所示的電路圖,實驗步驟如下： A．斷開開關S,按圖連接好電路； B．把滑動變阻器R的滑片P滑到b端； C．將電阻箱R0的阻值調到零； D．閉合開關S； E．移動滑動變阻器R的滑片P的位置,使電壓表的指針指到3 V位置； F．保持滑動變阻器R的滑片P位置不變,調節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5 V位置,讀出此時電阻箱R0的阻值,此值即為電壓表內阻RV的測量值； G．斷開開關S。 實驗中可供選擇的實

7、驗器材有： a．待測電壓表 b．滑動變阻器：最大阻值2 000 Ω c．滑動變阻器：最大阻值10 Ω d．電阻箱：最大阻值9 999.9 Ω,阻值最小改變量為0.1 Ω e．電阻箱：最大阻值999.9 Ω,阻值最小改變量為0.1 Ω f．電池組：電動勢約6 V,內阻可忽略 g．開關、導線若干 按照這位同學設計的實驗方法,回答下列問題： （1）要使測量更精確,除了選用電池組、導線、開關和待測電壓表外,還應從提供的滑動變阻器中選用________（填“b”或“c”）,電阻箱中選用________（填“d”或“e”）。 （2）電壓表內阻RV的測量值R測和真實值R真相比,

8、R測________R真（填“＞”或“＜”＝；若RV越大,則越________（填“大”或“小”）。 【參考答案】（1）d（2）> 小 【解析】（1）滑動變阻器選擇分壓式接法,故選擇阻值較小的,c可用；電壓表半偏時,所串聯(lián)變阻箱電阻約為3 000 Ω,故變阻箱選擇d。 （2）由閉合電路歐姆定律可知,隨著電阻箱的阻值變大,電源兩端的路端電壓隨之變大,當電阻箱調至使電壓表半偏時,此時電壓表與變阻箱兩端的總電壓比變阻箱阻值為0時要大,故此時變阻箱的實際分壓是大于電壓表的,故有R測>R真,外電阻越大,干路電流越小,當外電阻變化時,路端電壓的變化量越小,故測量誤差也越小。 4．用伏安法測定電阻

9、約為5 Ω的均勻電阻絲的電阻率,電源是兩節(jié)干電池。如圖甲所示,將電阻絲拉直后兩端固定在帶有刻度尺的絕緣底座的接線柱上,底座的中間有一個可沿電阻絲滑動的金屬觸頭P,觸頭上固定了接線柱,按下P時,觸頭才與電阻絲接觸,觸頭的位置可從刻度尺上讀出。實驗采用的電路原理圖如圖乙所示,測量電阻絲直徑所用螺旋測微器如圖丙所示。 （1）用螺旋測微器測電阻絲的直徑時,先轉動________使測微螺桿F接近被測電阻絲,再轉動________夾住被測物,直到棘輪發(fā)出聲音為止,撥動______使F固定后讀數(shù)。（填儀器部件的字母符號） （2）根據(jù)電路原理圖乙,用筆畫線代替導線,將實物圖丁連接成實驗電路。

10、 （3）閉合開關后,滑動變阻器觸頭調至一合適位置后不動,多次改變P的位置,得到幾組U、I、L的數(shù)據(jù),用R＝計算出相應的電阻值后作出R－L圖線如圖所示。取圖線上兩個點間數(shù)據(jù)之差ΔL和ΔR,若電阻絲直徑為d,則電阻率ρ＝________。 【參考答案】（1）D H G （2）見解析（3） 【解析】（1）在用螺旋測微器測電阻絲的直徑時,先轉動粗調旋鈕D,使測微螺桿F接近被測電阻絲,再轉動微調旋鈕H夾住被測物,直到棘輪發(fā)出聲音為止,撥動止動旋鈕G使F固定后讀數(shù)。 （2） （3）根據(jù)R＝ρ,得ΔR＝ρ,而S＝,代入得ρ＝。 5．為測定一段金屬絲的電阻率ρ,某同學設計了如圖甲所示的電

11、路。ab是一段電阻率較大的粗細均勻的電阻絲,電路中的保護電阻R0＝4.0 Ω,電源的電動勢E＝3.0 V,電流表內阻忽略不計,滑片P與電阻絲始終接觸良好。 （1）實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖乙所示,其示數(shù)為d＝________ mm。 （2）實驗時閉合開關,調節(jié)滑片P的位置,分別測量出每次實驗中aP長度x及對應的電流值I,實驗數(shù)據(jù)如下表所示： x（m） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I（A） 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 （A－1） 2.04 2.33 2.63 3.03 3.

12、23 3.57 ①將表中數(shù)據(jù)描在－x坐標紙中,如圖所示。試作出其關系圖線,圖象中直線的斜率的表達式k＝________（用題中字母表示）,由圖線求得電阻絲的電阻率ρ為________ Ω·m（保留兩位有效數(shù)字）。 ②根據(jù)－x關系圖線縱軸截距的物理意義,可求得電源的內阻為________ Ω（保留兩位有效數(shù)字）。 【參考答案】（1）0.400 mm（2）①見解析 1.1×10－6 Ω·m ②1.4 Ω 【解析】（1）由題圖乙所示螺旋測微器可知,其示數(shù)為0 mm＋40.0×0.01 mm＝0.400 mm。 （2）①如圖所示。 根據(jù)圖象由電阻定律可得R＝ρ,由歐姆定

13、律可得：R＝,則圖象斜率k＝,S＝聯(lián)立解得：k＝＝代入數(shù)據(jù)得：k＝＝3聯(lián)立解得電阻率為：ρ＝代入數(shù)據(jù)得：ρ≈1.1×10－6 Ω·m； ②根據(jù)－x關系圖線縱軸截距為1.8,此時待測電阻絲的電阻為0,由閉合電路歐姆定律得：E＝I（r＋R0）即：3＝（r＋4.0）得：r＝1.4 Ω 6．小明對2B鉛筆芯的導電性能感興趣,于是用伏安法測量其電阻值。 （1）圖是部分連接好的實物電路圖,請用電流表外接法完成接線并在圖中畫出。 （2）小明用電流表內接法和外接法分別測量了一段2B鉛筆芯的伏安特性,并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U－I圖上,如圖所示。在圖中,由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點是用_____（

14、填“○”或“×”）表示的。 （3）請你選擇一組數(shù)據(jù)點,在圖上用作圖法作圖,并求出這段鉛筆芯的電阻__ Ω。 【參考答案】（1）見解析（2）見解析（3）1.6 Ω（1.5～1.7均可）【解析】（1）連線如圖甲所示。 （2）U－I圖象如圖乙所示,U－I圖象的斜率反映了電阻的大小,而用電流表內接法時測得的電阻偏大,外接法時測得的電阻偏小,所以外接法的數(shù)據(jù)點是用“×”表示的。 （3）在U－I圖象上,選用外接法所得的“×”連線,則R＝＝1.2 Ω（1.1～1.3均可）,選用內接法所得的“○”連線,則R＝＝1.6 Ω（1.5～1.7均可）。 7．現(xiàn)要測量電流表G1的內

15、阻,給出下列器材：電流表G1,量程5 mA,內阻r1約為150 Ω；電流表G2,量程10 mA,內阻r2約為100 Ω；定值電阻R1＝100 Ω　定值電阻R2＝10 Ω；滑動變阻器R3,0～200 Ω；干電池E,1.5 V,內阻未知；單刀單擲開關S　導線若干 （1）定值電阻選________________； （2）如圖所示,在虛線框中已畫出部分實驗電路設計圖,請補充完整,并標明所用器材的代號； （3）若選測量數(shù)據(jù)中的一組計算r1,所用的表達式為r1＝_______,式中各符號的意義是_____________。 【參考答案】（1）R1（2）見解析（3） I1、I2分別表示

16、電流表G1、G2的讀數(shù),R1表示定值電阻R1的阻值 【解析】（1）若選R2,則其阻值太小,電流過大,而R1與G1內阻相當,故選R1。 （2）電路圖如圖所示。G2的示數(shù)－G1的示數(shù)為通過R1的電流值。 （3）由并聯(lián)電路特點得：I1r1＝R1（I2－I1）r1＝ I1、I2分別表示電流表G1、G2的讀數(shù),R1表示定值電阻R1的阻值。 8．電學實驗中經(jīng)常需要測量電阻的阻值。 （1）測電阻的方法有很多種,現(xiàn)在提供一只標有“220 V　40 W”的燈泡,它正常工作時的電阻為________ Ω。若用多用電表歐姆擋來測量這只燈泡的電阻,則測出的電阻值________（填“大于”“等于”或

17、“小于”）燈泡正常工作時的電阻值。 （2）用下列器材設計一個實驗,測量該燈泡正常工作時的電阻值。 A．220 V交流電源 B．單刀雙擲開關一個 C．電阻箱一個,0～999.9 Ω,額定電流0.5 A D．定值電阻一個,0.5 kΩ,額定電流0.3 A E．交流電流表一個,0～0.3 A 請在虛線框內畫出電路原理圖。 【參考答案】（1）1 210 Ω 小于 （2）見解析 【解析】（1）正常工作時電壓為額定電壓,故有P＝,所以R＝＝1 210 Ω；燈泡在正常工作時發(fā)熱,燈絲電阻率增大,電阻增大,因而用歐姆擋測量時阻值應小于正常工作時的電阻值。 （2）應用

18、替代法．因電阻箱的最大阻值小于燈泡正常工作的電阻值,故應串聯(lián)一定值電阻,電路原理圖如圖所示。 9．電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍．某同學利用這一事實測量電壓表的內阻（半偏法）,實驗室提供的器材如下： 待測電壓表,量程3 V,內阻約為3 000 Ω； 電阻箱R0,最大阻值為99 999.9 Ω； 滑動變阻器R1,最大阻值100 Ω,額定電流2 A； 電源E,電動勢6 V,內阻不計；開關2個,導線若干。 （1）虛線框內為該同學設計的測量電壓表內阻的電路圖的一部分,將電路圖補充完整,如圖。 （2）根據(jù)設計的電路,寫出實驗步驟：_______________

19、___________。 （3）將這種方法測出的電壓表內阻記為RV′,與電壓表內阻的真實值RV相比,RV′____RV（填“＞”、“＝”或“＜”）,主要理由是_________________。 【參考答案】（1）見解析（2）見解析（3）＞ 斷開S2,調節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大 【解析】（1）實驗電路圖如圖所示。 （2）移動滑動變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最??；閉合開關S1、S2,調節(jié)R1,使電壓表的指針滿偏；保持滑動變阻器滑片的位置不變,斷開S2,調節(jié)電阻箱R0,使電壓表的指針半偏,讀取電阻箱的電阻值,此即為測得

20、的電壓表內阻。 （3）斷開S2,調節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大,此時R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,故RV′＞RV。 10．有一根細長且均勻的空心金屬管線,長約30 cm,電阻約為5 Ω,已知這種金屬的電阻率為ρ,現(xiàn)在要盡可能精確測定它的內徑d。 （1）用螺旋測微器測量金屬管線外徑D時刻度的位置如圖a所示,從圖中讀出外徑為________ mm,應用________（選填“厘米刻度尺”或“毫米刻度尺”）測金屬管線的長度L； （2）測量金屬管線的電阻R,為此取來兩節(jié)新的干電池、開關和若干導線及下列器材： A．電壓表0～3 V,內阻約10

21、 kΩ B．電壓表0～15 V,內阻約50 kΩ C．電流表0～0.6 A,內阻約0.05Ω D．電流表0～3 A,內阻約0.01 Ω E．滑動變阻器,0～10 Ω F．滑動變阻器,0～100 Ω 要求較準確地測出其阻值,電壓表應選______,電流表應選_________,滑動變阻器應________；（填序號） （3）實驗中他的實物接線如圖b所示,請指出接線中的兩處明顯錯誤。 錯誤1：___________________________________________________________________ 錯誤2：________

22、______________________________________ ___________________ （4）用已知的物理常數(shù)和應直接測量的物理量（均用符號表示）,推導出計算金屬管線內徑的表達式d＝______________； （5）在實驗中,下列說法正確的是________。 A．為使電流表讀數(shù)明顯,應使電流盡可能大些 B．為操作方便,中間過程可保持開關S一直處于閉合狀態(tài) C．千分尺的精確度是千分之一毫米 D．用千分尺測量直徑時必須估讀一位 【參考答案】（1）5.200　毫米刻度尺（2）A C E（3）錯誤1：導線連接在滑動變阻器的滑片上；錯誤2：采用了電流

23、表內接法（4）（5）D 【解析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：D＝5 mm＋20.0×0.01 mm＝5.200 mm；測量30 cm金屬管長度時應用毫米刻度尺來測量。 （2）由于兩節(jié)干電池的電動勢為3 V,所以電壓表應選A；由于通過金屬管的最大電流為Im＝＝ A＝0.6 A,所以電流表應選C；為了較準確地測出其阻值,滑動變阻器應選E。 （3）由于待測金屬管阻值遠小于電壓表內阻,所以電流表應用外接法,連線圖中的兩處明顯錯誤分別是： 錯誤1：導線連接在滑動變阻器的滑片上；錯誤2：采用了電流表內接法。 （4）設金屬管線內徑為d,根據(jù)電阻定律應有：R＝,又R＝,聯(lián)立可得：d＝ （5）由金屬

24、的電阻率隨溫度的升高而增大可知,通過待測金屬管線的電流不能太大,所以A錯誤；為減小溫度的影響,中間過程應斷開開關,所以B錯誤；千分尺的精確度是0.01 mm,即應精確到毫米,所以C錯誤；千分尺讀數(shù)時必須估讀一位,即估讀到0.001 mm,所以D正確。 11．如圖是一同學測量某導電液體電阻率的實物連線圖。圖中均勻的長直玻璃管內徑為d,里面充滿待測導電液體,玻璃管兩端各裝有一電極,電極距離為L。 （1）根據(jù)實物連線圖在虛線框內畫出實驗的電路原理圖,其中導電液體用電阻Rx表示． （2）在接通電路前,為保證器材安全滑動變阻器的滑片P應移到最________端（填“左”或“右”）。在電路調

25、試時,該同學發(fā)現(xiàn)：閉合開關S1后,單刀雙擲開關S2接到a接點時電壓表示數(shù)為4.5 V、電流表示數(shù)為180 μA；單刀雙擲開關S2接到b接點時電壓表示數(shù)為4.6 V、電流表示數(shù)為164 μA.正式測量時,為減小實驗誤差,單刀雙擲開關S2應接到________點（填“a”或“b”） （3）該同學正確完成實驗,測得該段液體的電阻R0,則該導電液體的電阻率的表達式為ρ＝___________（用R0、L、d等表示）。 【參考答案】（1）如圖所示（2）右　b?。?） 【解析】（1）電路原理圖如圖所示。 （2）接通電路前為保證電路的安全,應使滑動變阻器接入電路中的電阻最大,即滑片應移到最右端。

26、分別使用內接法和外接法時電流表示數(shù)變化大,電壓表示數(shù)變化小,說明電流表對示數(shù)影響較小,即電流表內阻遠小于被測電阻,為減小誤差應當采用電流表內接法,故接b點。 （3）根據(jù)歐姆定律R＝、電阻定律ρ＝及S＝π（）2可得電阻率ρ＝。 12．某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變外,其電阻率也要發(fā)生變化,這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應”?，F(xiàn)用如圖的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應,已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐,實驗室中有下列器材： A．電源E,3 V,內阻約為1 Ω B．電流表A1,0.6 A,內阻r1＝5 Ω C．電流表A2,6 A,內阻r2約為1

27、 Ω D．開關S,定值電阻R0 （1）為了比較準確地測量電阻Rx的阻值,根據(jù)虛線框內電路圖的設計,甲表選用________（選填“A1”或“A2”）,乙表選用________（選填“A1”或“A2”）。 （2）在電阻Rx上加一個豎直向下的力F（設豎直向下為正方向）,閉合開關S,記下電表讀數(shù),A1的讀數(shù)為I1,A2的讀數(shù)為I2,得Rx＝________（用字母表示）。 （3）改變力的大小,得到不同的Rx值,然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的Rx值,最后繪成的圖象如圖所示。當F豎直向下（設豎直向下為正方向）時,可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關系是Rx＝_______

28、________。（各物理量單位均為國際單位） （4）定值電阻R0的阻值應該選用________________。 A．1 Ω B．5 Ω C．10 Ω D．20 Ω 【參考答案】（1）A1　A2?。?）?。?）16－2F?。?）B 【解析】（1）由于A1內阻確定,并且與待測電阻接近,與待測電阻并聯(lián),用來測出待測電阻Rx兩端的電壓,用A2測得的電流減去A1測得的電流就是流過待測電阻的電流,根據(jù)歐姆定律就可求出待測電阻的阻值,電路連接如圖所示。 （2）待測電阻兩端的電壓U＝I1r1,流過待測電阻的電流I＝I2－I1,因此待測電阻的阻值為

29、Rx＝. （3）由圖象的對稱性可知,加上相反的壓力時,電阻值大小相等；圖象與縱坐標的交點為16 Ω,當R＝7 Ω時,對應的力為4.5 N,因此函數(shù)表達式Rx＝16－2F。 （4）整個回路總電流不能大于0.6 A,而電動勢為3 V,因此總電阻應略大于5 Ω,而電源內阻約為1 Ω,因此定值電阻R0的阻值應選5 Ω,即可保證電流不超過量程,也保證電流不太小,兩塊電流表讀數(shù)準確。 13．某同學欲測量一卷粗細均勻、阻值約為100 Ω的金屬漆包線的長度,備選器材如下： A．量程為5 mA、內阻r1＝50 Ω的電流表A1 B．量程為0.6 A、內阻r2＝0.2 Ω的電流表A2 C．量程為6 V、

30、內阻r3約為15 kΩ的電壓表V D．最大阻值為15 Ω、最大允許電流為2 A的滑動變阻器 E．定值電阻R1＝5 Ω F．電動勢E＝6 V、內阻很小的直流電源 G．開關一個、導線若干 H．螺旋測微器 （1）已知做成這種漆包線芯的金屬絲的電阻率為ρ,若金屬絲的電阻用R表示,直徑用d表示,則這一卷漆包線的長度l＝________。 （2）該同學用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖甲所示,則螺旋測微器的示數(shù)d＝______ mm。 （3）為了盡可能精確地測量該金屬絲的電阻,電流表應選用________（選填“A”或“B”）,請在圖乙方框中畫出實驗原理電路圖。 （4）若該同學在測量金屬

31、絲直徑時沒有去除漆包線表面的絕緣漆,這會使實驗測得該漆包線的長度與真實值相比________（選填“偏大”或“偏小”）。 【參考答案】（1）?。?）0.600　（3）A　見解析圖?。?）偏大 【解析】（1）根據(jù)電阻定律R＝,可得漆包線的長度l＝。 （2）螺旋測微器的示數(shù)為0.600 mm； （3）金屬絲中的最大電流I＝＝0.06 A,電流表A2的量程0.6 A太大,測量的誤差較大,故應選電流表A1,因A1的量程小于0.06 A,故電路中應對電流表A1改裝,使其量程變大,實驗原理電路圖如圖所示； （4）若該同學在測量金屬絲直徑時沒有去除漆包線表面的絕緣漆,則測量的直徑偏大,由l＝知

32、,長度也偏大。 14．要測量某種合金的電阻率 （1）若合金絲長度為l,直徑為D,阻值為R,則其電阻率ρ＝________。 用螺旋測微器測合金絲的直徑如圖甲所示,讀數(shù)為________ mm。 （2）圖乙是測量合金絲阻值的原理圖,S2是單刀雙擲開關．根據(jù)原理圖在圖丙中將實物連線補充完整． （3）閉合S1,當S2處于位置a時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1＝1.35 V,I1＝0.30 A；當S2處于位置b時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2＝0.92 V,I2＝0.32 A．根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)判斷,當S2處于位置________（選填“a”或“b”）時,測量相對準確,測量值R

33、x＝_______ Ω。（結果保留兩位有效數(shù)字） 【參考答案】（1）　0.650?。?）見解析圖　（3）b　2.9 【解析】（1）合金絲電阻：R＝ρ＝ρ,則電阻率：ρ＝； 圖示螺旋測微器讀數(shù)為：0.5 mm＋15.0×0.01 mm＝0.650 mm； （2）實物連線如圖所示： （3）根據(jù)＝≈0.32,而＝≈0.07, 可知,使用電流表外接法測量相對準確,即S2處于位置b, 根據(jù)歐姆定律,則有：Rx＝ Ω≈2.9 Ω。 15．為了測量某待測電阻Rx的阻值（約為30 Ω）,有以下一些器材可供選擇。 電流表A1（量程0～50 mA,內阻約10 Ω）；電流表A2（量程0～3 A

34、,內阻約0.12 Ω）； 電壓表V1（量程0～3 V,內阻很大）； 電壓表V2（量程0～15 V,內阻很大）； 電源E（電動勢約為3 V,內阻約為0.2 Ω）；定值電阻R（20 Ω,允許最大電流1.0 A）； 滑動變阻器R1（0～10 Ω,允許最大電流2.0 A）；滑動變阻器R2（0～1 kΩ,允許最大電流0.5 A）； 單刀單擲開關S一個,導線若干。 （1）電流表應選________,電壓表應選________,滑動變阻器應選________。（填字母代號） （2）請在下面的虛線框內畫出測量電阻Rx的實驗電路圖。（要求所測量范圍盡可能大） （3）某次測量中,電壓表

35、示數(shù)為U時,電流表示數(shù)為I,則計算待測電阻阻值的表達式為Rx＝________。 【參考答案】（1）A1　V1　R1?。?）見解析圖?。?）－R 【解析】（1）首先選取唯一性器材：電源E（電動勢約為3 V,內阻約為0.2 Ω）,定值電阻R（20 Ω允許最大電流1.0 A）,單刀單擲開關S,導線。電源電動勢約為3 V,所以電壓表選擇V1（量程0～3 V,內阻很大）；待測電阻Rx的阻值約為30 Ω,流過Rx的最大電流為＝0.1 A＝100 mA,如果電流表選擇A2（量程0～3 A,內阻約0.12 Ω）,指針偏轉很小,測量不準確,所以只能選擇A1（量程0～50 mA,內阻約10 Ω）；滑動變阻器

36、R2的全值電阻太大,操作不便,所以滑動變阻器應選R1（0～10 Ω,允許最大電流2.0 A）。 （2）因為實驗要求所測量范圍盡可能大,所以滑動變阻器應采用分壓接法；因為待測電阻Rx的阻值遠小于電壓表內阻,所以電流表采用外接法；為了使流過電流表的電流不超過其最大量程,即50 mA,應給待測電阻串聯(lián)一個定值電阻R,起保護作用．實驗原理圖如圖所示。 （3）根據(jù)歐姆定律可得Rx＝－R。 16．某同學通過實驗測量一種合金的電阻率。 （1）用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉動,讀數(shù)前應先旋緊圖1所示的部件________（選填“A”、“B”、“C”或“D”）。從圖中的示數(shù)

37、可讀出合金絲的直徑為________mm。 （2）圖2所示是測量合金絲電阻的電路,相關器材的規(guī)格已在圖中標出。合上開關,將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程中,發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷：電路中________（選填圖中表示接線柱的數(shù)字）之間出現(xiàn)了________（選填“短路”或“斷路”）。 （3）在電路故障被排除后,調節(jié)滑動變阻器,讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23 V和38 mA,由此,該同學算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7 Ω。為了更準確地測出合金絲的阻值,在不更換實驗器材的條件下,對實驗應作怎樣的改進？請寫出兩條建議。

38、【參考答案】（1）B　0.410?。?）7、9　斷路（3）電流表改為內接；測量多組電流和電壓值,計算出電阻的平均值。（或測量多組電流和電壓值,用圖象法求電阻值） 【解析】（1）讀數(shù)前應先旋緊B防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉動．螺旋測微器讀數(shù)＝0＋41.0×0.01 mm＝0.410 mm。 （2）7、9之間發(fā)生斷路,則內阻較大的電壓表和內阻較小的電流表一起串聯(lián)于電路中,此時改變阻值較小的滑動變阻器阻值時,對電壓表和電流表的示數(shù)影響很小,符合題述現(xiàn)象,同時滿足兩表讀數(shù)。 （3）因為Rx＝58.7 Ω>＝30 Ω,所以應選用電流表內接法。為了減小偶然誤差可測量多組電流和電壓值,計算電阻的平均值。或

39、測量多組電流和電壓值,用圖象法求電阻值。 17．某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中： （1）小組同學正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數(shù)如圖甲、乙、丙所示,則它們的讀數(shù)值依次是________ mm、________ A、________ V. （2）已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0～10 Ω,電流表內阻約幾歐,電壓表內阻約幾十千歐,電源為干電池組（不宜在長時間、大功率狀況下使用）,電動勢E＝4.5 V,內阻較小。則A、B兩電路圖中,________（選填字母代號）電路為本次實驗應當采用的較好電路,但用此電路測量的金屬絲電阻仍然會比真實值偏______

40、__（選填“大”或“小”）。 （3）若已知實驗所用的電流表內阻的準確值RA＝2.0 Ω,那么能準確測量出金屬絲電阻Rx的電路應是A、B兩電路圖中的________（選填字母代號）電路．使用該電路實驗時,電流表示數(shù)為I,電壓表示數(shù)為U,則金屬絲電阻Rx＝________（ 用題中字母代號表示）。 【參考答案】（1）0.997　0.44　2.27?。?）A　小?。?）B　－RA 【解析】（1）螺旋測微器固定部分讀數(shù)為0.5 mm,可動部分可估讀為49.7×0.01 mm＝0.497 mm,故讀數(shù)為：0.5 mm＋0.497 mm＝0.997 mm；電流表量程為0.6 A,則最小分度為0.

41、02 A,讀數(shù)為0.44 A；電壓表量程為3 V,最小分度為0.1 V,需估讀一位,故讀數(shù)為：2.27 V。 （2）因電源不能在大功率下長時間使用,則本實驗應采用限流接法；同時電壓表內阻較大,由以上讀數(shù)可知,金屬絲電阻的內阻約為5 Ω,故采用電流表外接法誤差較小,故選A電路；在實驗中電壓表示數(shù)準確,但電流表測量的是干路電流,故電流表示數(shù)偏大,則由歐姆定律得出的結果偏小,故用此電路測量的金屬絲電阻會比真實值偏小。 （3）因已知電流表內阻的準確值,則可以利用電流表內接法準確求出金屬絲電阻,故應選B電路；金屬絲電阻及電流表總電阻：R＝,則金屬絲電阻Rx＝R－RA＝－RA。 18．某同學為“探究

42、決定電阻絲電阻的因素”,設計了如圖所示電路,電路中ab是一段電阻率較大、粗細均勻的電阻絲,保護電阻R0＝4.0 Ω,電源的電動勢E＝3.0 V,電流表內阻忽略不計,滑片P與電阻絲始終接觸良好。 （1）實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖所示,其示數(shù)為d＝________ mm。 （2）實驗時閉合開關,調節(jié)滑片P的位置,分別測量出每次實驗中aP長度x及對應的電流值I,實驗數(shù)據(jù)如下表所示： x（m） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I（A） 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 （A－1） 2.04 2.

43、33 2.63 3.03 3.23 3.57 ①將表中數(shù)據(jù)描在－x坐標紙中,如圖所示。請作出其關系圖線,圖線斜率的表達式k＝______（用題中字母表示）,由圖線求得電阻絲的電阻率ρ＝_____ Ω·m（保留兩位有效數(shù)字）。 ②根據(jù)圖中－x關系圖線縱軸截距的物理意義,可求得電源的內阻為r＝________ Ω（保留兩位有效數(shù)字）。 【參考答案】（1）0.400?。?）①見解析圖　　1.1×10－6　②1.3 【解析】（1）由題圖所示螺旋測微器可知,其示數(shù)為0 mm＋40.0×0.01 mm＝0.400 mm。 （2）①－x圖線如圖所示,由閉合電路歐姆定律有,I＝,那么

44、＝＋,由電阻定律可知：R＝ρ＝ρ＝ρ,則＝＋x,則－x圖象的斜率：k＝,由圖示圖象可知：k＝≈3,電阻率ρ＝,代入數(shù)據(jù)得：ρ≈1.1×10－6 Ω·m。 ②由－x關系圖線知縱軸截距為1.77 A－1,則＝1.77 A－1,解得：r≈1.3 Ω。 19．某同學測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻。 （1）分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數(shù)如圖（a）和圖（b）所示,長度為________ cm,直徑為________ mm。 （2）按圖（c）連接電路后,實驗操作如下： （a）將滑動變阻器R1的阻值置于最________處（填“大”或“小”

45、）；將S2撥向接點1,閉合S1,調節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0； （b）將電阻箱R2的阻值調至最________（填“大”或“小”）,將S2撥向接點2；保持R1不變,調節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時R2阻值為1 280 Ω； （3）由此可知,圓柱體的電阻為________ Ω。 【參考答案】（1）5.01　5.315?。?）（a）大?。╞）大（3）1 280 【解析】（1）游標卡尺的精度為0.1 mm,所以L＝（50＋1×0.1） mm＝5.01 cm,螺旋測微器的讀數(shù)為d＝（5＋31.5×0.01） mm＝5.315 mm。 （2）（a）為了保護電流表,在接通電路之前,要使電

46、路中的總電阻盡可能大,然后慢慢減小電路中的電阻。 （b）為使電路電流較小,使電流表示數(shù)逐漸變大,電阻箱阻值也應先調至最大。 （3）將S1閉合,S2撥向接點1時,其等效電路圖如圖甲所示。 當S2撥向2時,其等效電路圖如圖乙所示。 由閉合電路歐姆定律知I＝,當I相同均為I0時,R2＝R圓柱體,所以R圓柱體＝1 280 Ω。 20．現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率ρ,其阻值Rx≈0.5 Ω,允許通過的最大電流為0.5 A?，F(xiàn)有如下器材可供選擇： 電流表A（量程0.6 A,內阻約為0.6 Ω） 電壓表V（量程3 V,內阻約為3 kΩ） 待測的電阻絲Rx（阻值約為0。5 Ω）

47、標準電阻R0（阻值5 Ω） 滑動變阻器R1（5 Ω,2 A） 滑動變阻器R2（200 Ω,1.5 A） 直流電源E（E＝6 V,內阻不計） 開關S、導線若干 （1）圖甲為四位同學分別設計的“測量部分”的電路,你認為合理的是________。 （2）實驗中滑動變阻器應該選擇________（選填“R1”或“R2”）,并采用________接法。 （3）根據(jù)你在（1）、（2）中的選擇,在圖乙上完成實驗電路的連接。 （4）某次測量中,電壓表示數(shù)為U時,電流表示數(shù)為I,則計算待測電阻絲的電阻率的表達式為ρ＝________。 （5）用螺旋測微器測量電阻絲的

48、直徑,其中某一次測量結果如丙圖所示,其讀數(shù)應為________。 【參考答案】（1）C?。?）R1　分壓　（3）見解析圖?。?）?。?）1.205 mm（1.203 mm～1.207 mm均正確） 【解析】（1）電阻Rx兩端的最大電壓U＝IRx＝0。25 V,約為電壓表量程的,需要在待測電阻Rx兩端串聯(lián)分壓電阻,即串聯(lián)標準電阻R0,此時R0＋Rx<,電流表采用外接法,C正確。 （2）滑動變阻器若選用R2限流接法,電流調控范圍小,操作不便,所以應選擇R1,并采用分壓接法。（3）根據(jù)測量電路圖和滑動變阻器的分壓式接法,實物連線如圖所示。 （4）待測電阻Rx＝－R0,由電阻定律有Rx＝＝,聯(lián)立解得ρ＝。 （5）螺旋測微器的讀數(shù)為1 mm＋0.01×20.5 mm＝1.205 mm。 知識改變命運 21