电阻率测量实验

电阻率测量实验
【解法归纳】电阻率是描述导体导电性能的重要物理量,电阻率测量需要根据题述条件设计测量电路。待测电阻远大于电流表内阻时采用电流表内接,待测电阻远小于电压表内阻时采用电流表外接。若待测电阻较大而滑动变阻器又很小时必需采用分压电路。由于分压电路的电压调节范围大,且电压可以从零开始逐渐增大,所以凡是要求多测几组值,一般采用分压电路;由于限流电路耗电少,所以不是必须采用分压电路的一般采用限流电路。金属丝的截面直径测量一般用螺旋测微器,长度测量可以使用毫米刻度尺。螺旋测微器测量导线直径时从固定刻度读得整毫米数,可动刻度读得百分之一毫米数,注意,螺旋测微器读数时要看固定刻度上半毫米刻度是否露出,若露出,要加0.5毫米;从可动刻度上读数时要估读1位。
典例(2012·广东理综物理)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图15a)和图15b)所示,长度为_____cm,直径为_____mm
②按图15c)链接电路后,实验操作如下:
a)将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0
b)将电阻箱R2的阻值调至最______(填“大”或“小”);将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280Ω
③由此可知,圆柱体的电阻为_____Ω服装人台。
【针对训练题精选解析】
1.2012·山东理综)在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:Rx(阻值约4Ω,额定电流约0.5A);
电压表:V(量程3V,内阻约3kΩ);
电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);
A2(量程3A,内阻约0.05Ω);
电源:E1(电动势3V,内阻不计)
              E2(电动势12V,内阻不计)
滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω)
螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。
①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为          mm
②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选    、电源应选  (均填器材代号),在虚线框中(问答题卡)完成电路原理图。
2.18分)(2012·北京理综)在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准,待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm
(1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1折叠麻将桌所示,其读数应为  m(该值接近多次测量的平均值)
(2) 用伏安法测金属丝的电阻R。实验所用器材为:电源(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
由以上实验数据可知,他们测量R是采用图2中的        图(选填:“甲”或“乙”)
(3) 3是测量R的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流变不至于被烧坏。
(4) 这个小组的同学在坐标纸上建立U I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。图4中标出第246次测量数据的坐标点,并描绘出U--I图线,由图线得到金属丝的阻值R=      Ω(保留两位有效数字)。
(5) 根据以上数据可以估算出金属丝电阻率为      (填选项钱的符号)。
A.1×10-2Ω·m  B.1×10-4Ω·m    C.1×10-6Ω·m  D.1×10-8Ω·m
(6) 任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是        (有多个正确选项)。
  A. 用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差
  B. 由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
  C. 若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除测量仪表引起的系统误差
  D. U---I图像处理数据求金属丝电阻可以减少偶然误差
3.(2010山东理综)在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是     (填待测金属丝led日光灯灯座”“滑动变阻器电键)。
若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至    档(填欧姆×100”“直流电压10V”或直流电流25mA”),再将    (填)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接bcd接线柱。若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是           
52012湖南衡阳六校联考 测定金属丝的电阻率的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度.测量3次,求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为________ cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d地址标准化.其中一次测量结果如图乙所示,图中读数为________ mm.
(2)采用右图所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值________(偏大偏小”).最后由公式ρ________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)
6.2012天星领航卷)在研究性学习中,某同学设计了一个测量导电纸的导电膜厚度的实验,该同学从资料上查得导电纸导电膜导电材料的电阻率为ρ,并利用下列器材完成这个实验:
    A.电源E(电动势为1 2V,内阻不计)
    B.木板N(板上放有导电纸一张,导电膜向上),两个金属条ab(平行放置在导电纸上,与导电纸接触良好,用作电极,其电极长度与导电纸宽度相同)
    C.滑线变阻器R(其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻)
    D.毫米刻度尺.
    E.电压表V(量程为太阳活动预报中心6V,内阻约3 kΩ)
    F.电流表A(量程为06A,内阻忽略不计)
    G.开关K,导线若干。
    1)请利用上述器材设计实验电路。在题12图虚线框中画出实验电路原理图。(导电纸用符号“”表示)
2)实验中应测定的物理量是:                                             
3)计算导电膜厚度h的公式是:        。(用ρ和测得物理量的符号表示)
72012浙南浙北部分学校联考)某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时,电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验:
1)该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器材供供选择:
A.直流电源:电动势12V,内阻很小,额定电流1A
B.电流表A1:量程010mA,内阻约
C.电流表A2:量程0600mA,内阻约
D.电压表V:量程015V,内阻约
E.滑动变阻器R1:最大阻值1kΩ;
F.滑动变阻器R2:最大阻值5kΩ;
G.开关.导线等
在可供选择的器材中,应选用的电流表是_______(填A1A2),应该选用的滑动变阻器是________(填R1R2);
2)根据所选的器材画出实验的电路图
3)握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L.电阻R的数据如下表:
高铬铸铁
实验次数
1
2
3
4
5
6
长度Lcm
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
电阻R
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7
为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是____________

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