PAGEPAGE8試驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(2024陜西渭南高二上學(xué)期期末)現(xiàn)有一合金制成的圓柱體,用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑,用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度,螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖甲和圖乙所示,由圖甲讀得圓柱體的直徑為mm,由圖乙讀得圓柱體的長(zhǎng)度為cm。

解析由題圖所示可知,螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為2.5mm,游標(biāo)尺示數(shù)為21.0×0.01mm=0.210mm,螺旋測(cè)微器示數(shù)為2.5mm+0.210mm=2.710mm;由題圖乙所示可知,游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為3.9cm=39mm,游標(biāo)尺示數(shù)為15×0.05mm=0.75mm,游標(biāo)卡尺示數(shù)為39mm+0.75mm=39.75mm=3.975cm。答案(1)2.710(2)3.9752.(2024安徽合肥高二上學(xué)期期末檢測(cè))(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)圓柱體的直徑時(shí),示數(shù)如圖甲所示,此示數(shù)為mm。

(2)一游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1mm,游標(biāo)上有10個(gè)小等分間隔,現(xiàn)用此卡尺來(lái)測(cè)量工件的直徑,如圖乙所示。該工件的直徑為mm。

解析(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為8mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×11.7mm=0.117mm。所以最終讀數(shù)為:8mm+0.117mm=8.117mm,由于須要估讀因此在范圍8.116~8.118內(nèi)均正確。(2)游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為29mm,游標(biāo)讀數(shù)為0.1×8=0.8mm,所以最終讀數(shù)為:29mm+0.8mm=29.8mm。答案(1)8.117(8.116~8.118均可)(2)29.83.(2024湖南張家界高二上學(xué)期期末考試)某愛(ài)好小組通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量澧水河水的電阻率,現(xiàn)備有一根勻稱(chēng)長(zhǎng)的玻璃管(兩端各有一個(gè)圓形電極,可裝入樣品水,接觸電阻不計(jì)),電壓表(量程12V、內(nèi)阻約為1000Ω),電流表(量程100μA、內(nèi)阻約為5Ω),滑動(dòng)變阻器(10Ω、1A),電池組(電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻不計(jì)),開(kāi)關(guān),導(dǎo)線,游標(biāo)卡尺,螺旋測(cè)微器,待測(cè)樣品水(電阻約為200kΩ)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)如下圖所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)量樣品水的長(zhǎng)度L=mm,螺旋測(cè)微器測(cè)出直徑d=mm。

(2)為了精確測(cè)量,測(cè)量電路圖應(yīng)選。

解析(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量樣品水的長(zhǎng)度L=70mm+0.05mm×12=70.60mm;螺旋測(cè)微器測(cè)出直徑d=6.5mm+0.01mm×8.0mm=6.580mm。(2)比較待測(cè)水樣的電阻、電壓表的內(nèi)阻和電流表的內(nèi)阻可知,待測(cè)水樣的電阻遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻,則應(yīng)當(dāng)采納電流表內(nèi)接;滑動(dòng)變阻器用分壓電路,則電路圖D正確。答案(1)70.606.580(2)D4.(2024陜西咸陽(yáng)高二上學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))某同學(xué)需測(cè)量一個(gè)圓柱體工件的電阻率,該同學(xué)先用螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的直徑,游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度。(1)螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如上圖,則直徑為D=mm,圓柱體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=mm;

(2)為了測(cè)量出該金屬的電阻,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,請(qǐng)按設(shè)計(jì)的電路完成實(shí)物圖乙的連線;(3)如圖丙所示,試驗(yàn)中當(dāng)把電壓表的右端分別接于a點(diǎn)和b點(diǎn),發(fā)覺(jué)電流表的示數(shù)有明顯的變更。若試驗(yàn)時(shí)把電壓表的右端接于a點(diǎn),這時(shí)測(cè)得的電阻值比真實(shí)值偏(選填“大”或“小”);

(4)試驗(yàn)測(cè)得工件兩端的電壓為U,通過(guò)的電流為I,寫(xiě)出該工件材料電阻率的表達(dá)式ρ=(用已測(cè)量的物理量相應(yīng)的字母表達(dá))。

解析(1)螺旋測(cè)微器示數(shù)為1.5mm+11.0×0.01mm=1.610mm游標(biāo)卡尺示數(shù)為38mm+7×0.05mm=38.35mm(2)依據(jù)圖示電路圖連接實(shí)物電路圖,實(shí)物電路圖如圖所示:(3)若試驗(yàn)時(shí)把電壓表的右端接于a點(diǎn),電壓表測(cè)量值等于真實(shí)值,而電流表測(cè)量值大于真實(shí)值,因此依據(jù)R=UI(4)電阻:R=U由電阻定律可知:R=ρLS=ρ則電阻率為:ρ=π答案(1)1.61038.35(2)(3)小(4)π實(shí)力提升1.在“金屬電阻率的測(cè)量”的試驗(yàn)中,供應(yīng)的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計(jì)的干電池,待測(cè)金屬絲的直徑小于1mm,長(zhǎng)度約為80cm,阻值約為3Ω,運(yùn)用的電壓表有0~3V(內(nèi)阻約為3kΩ)和0~15V(內(nèi)阻約為15kΩ)兩個(gè)量程,電流表有0~0.6A(內(nèi)阻約為0.1Ω)和0~3A(內(nèi)阻約為0.02Ω)兩個(gè)量程,供限流用的滑動(dòng)變阻器有:A.0~10Ω;B.0~100Ω;C.0~1500Ω三種,可供選擇的試驗(yàn)電路有如圖所示的甲、乙兩種。用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑如圖丙所示,則:(1)螺旋測(cè)微器的示數(shù)是mm。

(2)為減小測(cè)量電阻的誤差,應(yīng)選用圖所示的電路。

(3)為了便于調(diào)整,應(yīng)選用編號(hào)為的滑動(dòng)變阻器。

(4)電壓表的量程應(yīng)選用V。

(5)電流表的量程應(yīng)選用A。

解析(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0.5mm+30.6×0.01mm=0.806mm;(2)依據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V可知,電壓表應(yīng)選0~3V的量程;依據(jù)I=UR可求出通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流為Imax=ERx=0.5A,所以電流表應(yīng)選0~0.6A的量程;由于待測(cè)電阻(3)為使試驗(yàn)時(shí)調(diào)整便利,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選A;(4)依據(jù)(2)的分析可知,電壓表應(yīng)選0~3V的量程;(5)依據(jù)(2)的分析可知,電流表應(yīng)選0~0.6A的量程。答案(1)0.806(0.804~0.808均正確)(2)乙(3)A(4)0~3(5)0~0.62.(2024廣東汕頭高二上學(xué)期檢測(cè))在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的試驗(yàn)中,某同學(xué)進(jìn)行了如下測(cè)量:(1)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度。測(cè)量3次,求出其平均值l。其中一次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示,金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對(duì)齊,圖中讀數(shù)為cm。用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,選不同的位置測(cè)量3次,求出其平均值d。其中一次測(cè)量結(jié)果如圖乙所示,圖中讀數(shù)為mm。

(2)采納如圖所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻。電阻的測(cè)量值比真實(shí)值(填“偏大”或“偏小”)。最終由公式ρ=計(jì)算出金屬絲的電阻率(用干脆測(cè)量的物理量表示)。

(3)請(qǐng)你依據(jù)電路圖在實(shí)物圖中進(jìn)行實(shí)物連線。(電流表選0.6A量程,電壓表選3V量程)解析(1)由題圖刻度尺可知,其分度值為1mm,示數(shù)為24.12~24.16cm;由圖示螺旋測(cè)微器可知,其示數(shù)為:0.5mm+1.6×0.01mm=0.516mm;(2)采納安培表外接法,由于電壓表的內(nèi)阻不是無(wú)窮大,電壓表有分流,從而電流表的測(cè)量值大于真實(shí)值,由R=UI可知,電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值;由R=ρlS,R=UI,S=14πd2,可得(3)實(shí)物連接如下圖所示。答案(1)24.14(24.12~24.16均可)0.516(0.515~0.518均可)(2)偏小πd23.(2024山西運(yùn)城高二上學(xué)期期末)在“測(cè)定金屬的電阻率”的試驗(yàn)中,某同學(xué)所測(cè)的金屬導(dǎo)體的形態(tài)如圖甲所示,其橫截面為空心的等邊三角形,外等邊三角形的邊長(zhǎng)是內(nèi)等邊三角形邊長(zhǎng)的2倍,內(nèi)三角形為中空。(1)為了合理選用器材設(shè)計(jì)測(cè)量電路,他先用多用表的歐姆擋“×1”按正確的操作步驟粗測(cè)其電阻,指針如圖乙所示,則讀數(shù)應(yīng)記為Ω。

(2)現(xiàn)利用試驗(yàn)室的下列器材,精確測(cè)量它的電阻R,以便進(jìn)一步測(cè)出該材料的電阻率ρ:A.電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻約為1Ω)B.電流表A1(量程為0~0.6A,內(nèi)阻r1約為1Ω)C.電流表A2(量程為0~0.6A,內(nèi)阻r2=5Ω)D.最大阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器R0E.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干①請(qǐng)?jiān)趫D丙虛線框內(nèi)補(bǔ)充畫(huà)出完整、合理的測(cè)量電路圖。②先將R0調(diào)至最大,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器R0,登記各電表讀數(shù),再變更R0進(jìn)行多次測(cè)量。在所測(cè)得的數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù),用測(cè)量的量和已知量來(lái)計(jì)算R時(shí),若A1的示數(shù)為I1,A2的示數(shù)為I2,則該金屬導(dǎo)體的電阻R=。

③該同學(xué)用直尺測(cè)量導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng),用螺旋測(cè)微器測(cè)量了外三角形的邊長(zhǎng)a。測(cè)邊長(zhǎng)a時(shí),螺旋測(cè)微器讀數(shù)如圖丁所示,則a=mm。用已經(jīng)測(cè)得的物理量I1、I2、L、a及題中所給物理量可得到該金屬材料電阻率的表達(dá)式為ρ=。

解析(1)用表的歐姆擋“×1”按正確的操作步驟粗測(cè)其電阻,由圖乙所示表盤(pán)可知,讀數(shù)為:6×1Ω=6Ω。(2)①給出的器材中只有電流表,沒(méi)有電壓表,但其中一