高中第十一章 电路及其应用3 实验：导体电阻率的测量同步练习题

这是一份高中第十一章 电路及其应用3 实验：导体电阻率的测量同步练习题，共5页。试卷主要包含了如图甲为桶装水电动抽水器，解析等内容，欢迎下载使用。

1．如图所示，螺旋测微器的读数为________mm；游标卡尺的读数为__________cm.
2.
采用图甲所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率．
(1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在____________(选填“M”或“N”)端．
(2)按照图甲连接实物图，如图乙所示．闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为__________(选填“a”“b”或“c”).若闭合开关，该错误连接会带来的问题有__________．
3．用如图甲所示的电路来探究某种金属丝的电阻与长度之间的关系．电源电动势为3V，滑动变阻器采用分压式接法，通过调节P的位置，记录MP的长度x，并读出对应的电流表和电压表的示数，算出相应的电阻R，利用多组测量的数据绘出如图乙所示的R­x图像．回答下列问题．

(1)用笔画线代替导线，把电流表和滑动变阻器连接好．
(2)若该金属丝的直径用螺旋测微器测量的示数如图丙所示，则读数为d＝________mm，该金属丝的电阻率ρ＝________Ω·m．(计算结果保留两位有效数字)
4．如图甲为桶装水电动抽水器．某兴趣小组利用平抛运动规律测量该抽水器的流量Q(单位时间流出水的体积).
(1)为了方便测量取下不锈钢出水管，用游标卡尺测量其内径D如图乙所示，读数为________mm．
(2)重新安装出水管，转动出水管至出水口水平，使水能够沿水平方向流出．
(3)接通电源，待水流稳定后，用米尺测出管口到落点的高度差h＝5cm和管口到落点的水平距离L＝20cm.已知重力加速度g＝10m/s2，则出口处的水流速度v＝________m/s(保留两位有效数字).
(4)该抽水器的流量Q的表达式为Q＝________(用物理量D、v表示).
B组 能力提升练
5．导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆．现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路图，实验步骤如下：
a．测得样品截面的边长a＝0.20cm；
b．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；
c．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；
d．闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I＝0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；
e．改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U­L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k.
回答下列问题．
(1)L是丙到__________(选填“甲”“乙”或“丁”)的距离；
(2)写出电阻率的表达式ρ＝____________(用k、a、I表示)；
(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字).
6．某学习小组在“测量铅笔芯电阻率”的实验中，
用伏安法测量铅笔芯的电阻Rx(阻值约为5Ω).实验中除开关，若干导线外还提供下列器材：
电流表A1(量程0～0.6A，内阻约0.5Ω)；
电流表A2(量程0～3A，内阻约0.05Ω)；
电压表V(量程0～3V，内阻约3kΩ)；
滑动变阻器R(0～20Ω)；
电源E(电动势为3V，内阻不计).
(1)为了提高测量精确度，实验中电流表应选________(选填“A1”或“A2”).根据所选用的实验器材，应选用下面电路图________(选填“甲”或“乙”)进行实验．
(2)某次测量中，电流表指针指示如图丙所示，电流表的读数I＝________A.
(3)用游标卡尺测得铅笔芯接入电路的长度为l，用螺旋测微器测得铅笔芯的直径为d，电压表的示数为U，由此可计算得出铅笔芯的电阻率ρ＝________(用题目所给字母表示).
课时分层作业(十六) 实验：导体电阻率的测量
1．解析：螺旋测微器的固定刻度读数8.0mm，可动刻度读数为0.01×40.0＝0.400mm
固定刻度读数＋可动刻度读数等于最终读数，即8.0mm＋0.400mm＝8.400mm
游标卡尺的主尺读数为3.0cm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标尺读数为0.05×10mm＝0.50mm＝0.050cm
主尺读数＋游标尺读数等于最终读数，即3.0cm＋0.050cm＝3.050cm
答案：8.400 3.050
2．解析：(1)实验时，闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处在最大阻值处，滑动变阻器的滑片P应处在M端．
(2)滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变．
答案：(1)M (2)b 移动滑片时，电压表和电流表的示数不变
3．解析：(1)根据题意可知滑动变阻器采用分压式接法，则完整电路连线如图所示．
(2)螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图丙可知金属丝的直径为d＝0mm＋40.0×0.01mm＝0.400mm
根据电阻定律可得R＝ρeq \f(x,S)＝eq \f(4ρ,πd2)·x
可知R­x图像的斜率为k＝eq \f(4ρ,πd2)
解得该金属丝的电阻率为ρ＝eq \f(πd2k,4)＝eq \f(3.14×（0.400×10－3）2,4)×eq \f(4.0,0.4)Ω·m≈1.3×10－6Ω·m
答案：(1)见解析 (2)0.400 1.3×10－6
4．解析：(1)游标卡尺读数是主尺读数(mm的整数倍)加上游标尺的读数(mm的小数位)，D＝5mm＋5×0.1mm＝5.5mm
(3)根据平抛运动的关系式，利用管口到落点的高度差可得水下落的时间为t＝eq \r(\f(2h,g))＝0.1s
则出口处的水流速度v＝eq \f(L,t)＝2.0m/s
(4)抽水器的流量Q的表达式为
Q＝eq \f(V,t)＝eq \f(π（\f(D,2)）2vt,t)＝eq \f(πD2v,4)
答案：(1)5.5 (3)2.0 (4)eq \f(πD2v,4)
5．解析：(1)由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L是丙到乙的距离．
(2)根据电阻定律有R＝ρeq \f(L,a2)
再根据欧姆定律有R＝eq \f(U,I)
联立有U＝eq \f(ρI,a2)L
则ρ＝eq \f(ka2,I)
(3)根据图像可知k＝6.5V/m
则根据(2)代入数据有ρ＝6.5×10－5Ω·m
答案：(1)乙 (2)eq \f(ka2,I) (3)6.5×10－5
6．解析：(1)回路中的最大电流为I＝eq \f(E,Rx)＝0.6A
故电流表选A1.
因Rx的阻值与电流表的内阻比较接近，为了提高测量精确度，只能选用外接法，所以电路图选乙．
(2)指针指在第25条刻度线上，根据0.6A表盘读数法则，最小分度为0.02A，所以读数为0.50A.
(3)根据电阻定律R＝eq \f(ρl,S)
可得ρ＝eq \f(πUd2,4Il).
答案：(1)A1 乙 (2)0.50 (3)eq \f(πUd2,4Il)