2021学年3 实验：导体电阻率的测量习题

11.3实验：导体电阻率的测量同步练习高中物理人教版（新课标）必修三

一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 下列读数中正确的是

A.
B.  
C.
D.

2. 下列游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为

A. 、 B. 、
C. 、 D. 、

3. 如图所示，螺旋测微器图、游标卡尺图的读数，下列选项正确的是

A. ， B. ，
C. ， D. ，

4. 在下列测量长度的仪器中能够精确到的是

A. 毫米尺度  B. 10分度游标卡尺  C. 20分度游标卡尺
D. 50分度游标卡尺  E. 螺旋测微器  

5. 某同学测量一个圆柱体工件的电阻率，分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体工件的直径和长度，某次测量的示数如图甲和乙所示，下列读数都正确的是

A.    B.   
C.    D.   

6. 在下列测量长度的仪器中能够精确到的是

A. 10分度游标卡尺 B. 20分度游标卡尺
C. 50分度游标卡尺 D. 螺旋测微器

7. 如图游标卡尺的读数为

A.  B.  C.  D.

8. 如图所示，螺旋测微器图、游标卡尺图的读数，下列选项正确的是

A. ， B. ，
C. ， D. ，

9. 在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是

A.  B.
C.  D.

10. 螺旋测微器测测金属丝直径，两个读数都正确的是

A.    B.   
C.    D.   

二、填空题（本大题共4小题，共16.0分）

11. 在“测金属的电阻率”的实验中，分别用游标卡尺和螺旋测微器测出用金属材料制成的一段圆柱体的长度和横截面的直径如图所示．则该圆柱体的长度为________mm，横截面的直径为________mm．

12. 现有一合金制成的圆柱体．为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端的电阻，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，游标卡尺和螺旋测微器的示数如图甲和乙所示．

由图读得圆柱体的长度为______，直径为________mm。

若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为__________．

13. 某同学为测定某柱形电子元件的电阻率，先做如下测量：

                                                                                                        丙
用螺旋测微器测量它的直径，示数如图甲所示，读数为______；用游标为20分度的卡尺测量它的长度，示数如图乙所示，读数为______．
用多用表粗测该元件的电阻，选用“”倍率的电阻挡后，应先______ ，再进行测量，之后多用表的示数如图丙所示，测得该元件电阻为______．

14. 用游标卡尺测得某样品的长度如图1所示，其读数______mm；用螺旋测微器测得该样品的外边长如图2所示，其读数______mm．

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

15. 张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：
    
    用螺旋测微器测得其直径为_________如图甲所示；

用20分度的游标卡尺测其长度为__________如图乙所示；

用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________填“偏大”或“偏小”。

16. 一某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率时：

用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为______cm．

用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为______mm．

用电压表和电流表分别测量其两端的电压和流过其中的电流如图丙、丁所示，由图可知电压为______V，电流为________A．

二为了测量电阻，现取一只已经完成机械调零的多用电表，如图所示，请根据下列步骤完成电阻测量：

将K旋转到电阻挡“”的位置．

将插入“十”、“”插孔的表笔短接，旋动部件______选填“C”或“D”，使指针对准电阻的“0”刻度线．

将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻，P的两端分别为、b，指针指示位置如图所示。为使测量比较精确，应将选择开关旋到_______选填“”、“”、“”的倍率挡位上，并重新调零，再进行测量．

多用电表电阻挡的内部电路如图虚线框中所示，电源电动势为E、内阻为r，为调零电阻，为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值的关系式为_________

 

三有一个额定电压为，功率约为的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的图线，有下列器材供选用：

A.电压表，内阻

B.电压表，内阻

C.电流表，内阻

D.电流表，内阻

E.滑动变阻器

F.滑动变阻器

G.蓄电池电动势6V，内阻不计

用如图所示的电路进行测量，电压表应选用_______，电流表应选用______。滑动变阻器应选用______。用序号字母表示
    
通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线图．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_____。结果保留两位有效数字

若将此灯泡与的定值电阻串联，接在电动势为6V、内阻为的电源上，则灯泡的实际功率为 ________W。结果保留两位有效数字

四、综合题（本大题共1小题，共12.0分）

17. A.如图所示，灯和的铭牌标有“”的字样，灯和的铭牌标有“”的字样，如A、B两端电压为，则下述结论正确的是
    

A.四个灯同样亮

B.灯最亮，灯最暗

C.灯最暗，灯最亮

D.灯最亮，灯最暗

B.如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为长10等分、长20等分、长50等分，它们的读数依次为________mm，________mm，________mm．

使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是________mm．

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查基本仪器的使用。根据刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器的读法即可。
【解答】
A.读数应该为，故A错误；
B.游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以最终读数为，故B错误；
C.游标卡尺的主尺读数为5cm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，则读数为，故C错误；
D.螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数，故D正确。
故选D．  

2.【答案】B
 

【解析】

【分析】
解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。
【解答】
游标卡尺的主尺读数为12mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为，所以最终读数为：；
螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为，故B正确，ACD错误。
故选B。  

3.【答案】D
 

【解析】

【分析】
解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。

对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。
【解答】
1、螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数；
2、游标卡尺的主尺读数为6mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：；
故选D。

4.【答案】E
 

【解析】

【分析】
熟悉各种仪器的精确度，毫米尺度的精确度是1mm，10分度游标卡尺精确度是，20分度游标卡尺精确度是，50分度游标卡尺精确度是。
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。
【解答】
A.毫米尺度的精确度是1mm，故A错误；
B.10分度游标卡尺精确度是，故B错误；
C.20分度游标卡尺精确度是，故C错误；
D.50分度游标卡尺精确度是，故D错误；
E.螺旋测微器精确度是，故E正确。
故选E。  

5.【答案】B
 

【解析】主尺读数为：50mm，游标上第3个刻度与上面对齐，读数为：，
故最终读数为：；
螺旋测微器：固定刻度为5mm，可动刻度为，则读数为。故ACD错误，B正确。
故选B。
游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量。
 

6.【答案】D
 

【解析】

【分析】
熟悉各种仪器的精确度，根据各游标卡尺及螺旋测微器的精确度直接进行分析即可。
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。
【解答】
A.10分度游标卡尺精确度是，故A错误；
B.20分度游标卡尺精确度是，故B错误；
C.50分度游标卡尺精确度是，故C错误；
D.螺旋测微器精确度是，故D正确。
故选D。  

7.【答案】B
 

【解析】解：游标卡尺的读数为：，故B正确，ACD错误；
故选：B。
分析游标卡尺的等分度，游标卡尺读数等于主尺加上游标尺的读数；
注意该题的游标卡尺是20等分的游标卡尺，掌握游标尺上的精确度，掌握游标卡尺读数的原理；注意有效数字位数的保留；
 

8.【答案】B
 

【解析】

【分析】
解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。

对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。
【解答】
1、螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数；
2、游标卡尺的主尺读数为6mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：
故选B。

9.【答案】D
 

【解析】

【分析】
本题考查测定金属的电阻率实验，解题关键是要知道分压式和限流式的优缺点，再根据题目要求合理选择，以及内外接选择的依据，再运用电阻定律分析求解即可，注意单位的换算，难度不大。
因为要减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，故选择分压式，小电阻选择外接法；
【解答】
解：金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D正确，ABC错误。
故选D。  

10.【答案】C
 

【解析】

【分析】
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。
【解答】
解：图1中螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为；
图2中螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为，故C正确，ABD错误。
故选C。  

11.【答案】，
 

【解析】解：由图1所示游标卡尺可知，其主尺示数为49mm，游标尺示数为，游标卡尺示数为；
由图2所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为，可动刻度示数为，螺旋测微器所示为．
本题考查了游标卡尺与螺旋测微器的读数，游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读．
 

12.【答案】；；

【解析】

【分析】
本题考查了游标卡尺、螺旋测微器的使用；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；游标卡尺不需要估读，螺旋测微器需要估读，对游标卡尺读数时，要注意游标尺的精度，并掌握电阻定律与欧姆定律的应用。
游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
根据欧姆定律和电阻定律列式求解。
【解答】
游标卡尺的固定刻度读数为，游标尺读数为，
所以最终读数为：；
螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为；
所以最终读数为：；
由欧姆定律和电阻定律，

联立得

故答案为：；；。

13.【答案】均对  进行欧姆调零 300
 

【解析】

【分析】

游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。
使用欧姆表测电阻应选择合适的倍率，使指针指针表盘中央刻度线附近；欧姆表选挡后要进行欧姆调零；欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数。

解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。

【解答】

螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数为。
游标卡尺的主尺读数为6mm，游标读数为，所以最终读数为。
用多用表测量该元件的电阻，选用“”倍率的电阻档后，应先进行欧姆调零，再进行测量，
由图所示可知，测量结果为。
故答案为：均对。 进行欧姆调零 300。

14.【答案】；。
 

【解析】解：1、游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：．
2、螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为，由于需要估读，最后的结果可以在之间．
故答案为：，
解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．
 

15.【答案】；
；
偏小
 

【解析】

【分析】
由螺旋测微器的读数方法得解；
由游标卡尺的读数方法得解；
由实验原理判断误差。
本题主要考查螺旋测微器、游标卡尺的读数方法及伏安法测电阻的误差分析，知道误差的来源是解题的关键，难度不大。
【解答】
由图可知，螺旋测微器固定尺读数为：3mm，而可动尺读数为：，故其读数为：；
由图可知游标卡尺的主尺读数为：5cm，而游标尺读数为：，故游标尺读数为：；
由伏安法测电阻的原理可知，电压表分流，故由欧姆定律可知电路测得的电阻值将比真实值偏小。
故填：；
；
偏小。  

16.【答案】 一；
二；； 
三；；
 

【解析】

一
【分析】
游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数；
螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；
根据电表的量程进行读数。
本题考查了游标卡尺与螺旋测微器的读数，游标卡尺与螺旋测微器是高中物理的常用实验器材，它们的读数问题是高考的常考内容，一定要掌握。
【解答】
由图示游标卡尺可知，主尺示数是，游标尺示数是，则圆柱体的长度是；
由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数是，可动刻度示数是，圆柱体的直径是；
根据电表的量程可知，电压表的读数为；
电流表的读数为：
故填：  
 【分析】
根据多用电表的使用方法进行分析，注意当指针偏角过大时，电阻偏小，应使用小量程；由闭合电路欧姆定律可得出电流的表达式；
本题考查了欧姆表的内部结构和使用方法，以及测量电动势的方法，要求能熟练掌握多用电表的结构原理及使用方法；并能正确分析题意明确实验原理。
【解答】
在进电阻测量时，每次调整档位均应进行欧姆调零，即旋转D旋钮；
由图知测电阻时指针的偏角太大，说明电阻较小，应换挡，并需重新欧姆调零；
由闭合电路欧姆定律可知：电流故答案为：；；
三【分析】
根据电源电动势选择电压表，根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；
根据图象读出小灯泡，正常工作时电压为时的电流，再利用欧姆定律即可求出小灯泡正常工作时的电阻；
将的定值电阻当成电源的内阻，在图象中做出等效电源的干路电流随路端电压的变化的图象，利用交点得出小灯泡正常工作时的功率。
本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线实验，解题关键是要知道实验原理，会运用欧姆定律进行定量计算；求灯泡实际功率时，需要在图象中再画出表示电源的图象，根据交点坐标来求功率。
【解答】
因为电源电动势，为了减小误差是电压表有较大的偏转，故电压表选择A，
额定电压为，功率约为的小灯泡，额定电流，为了减小误差，故电流表选择D，
为了滑动方便选最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器选择E。
根据图2可求得此灯泡在正常工作时的电压时的电流为，故根据欧姆定律可得此灯泡在正常工作时的电阻：
电源与的定值电阻串联组成等效电源，其电动势，内阻为；
在灯泡伏安特性曲线中作出电源的干路电流I随路端电压U变化的图象，如图所示

两图象的交点坐标值为：，
灯泡功率为：。
故答案为：；；  

17.【答案】
B.；；；
 

【解析】

A.
【分析】
根据它们的额定电压和额定功率可以得出，，再根据电路结构he和功率公式得出功率的大小关系进行判断。
本题是串并联电路中的关于实际功率的常规题目，弄清电路结构是解决问题的关键所在。
【解答】
根据它们的额定电压和额定功率可以得出，得出：
由串联电路的功率分配关系可得，由并联电路的功率分配关系可得：，所以灯最暗，最亮。故B正确，ACD错误。
故选B。
B.
【分析】
解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。
【解答】
长10等分，精确度为，游标卡尺的主尺读数为17mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：；
19mm长20等分，精确度为，游标卡尺的主尺读数为23mm，游标尺上第17个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：；
49mm长50等分，精确度为，游标卡尺的主尺读数为3mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：
螺旋测微器的固定刻度为2mm，可动刻度为，所以最终读数为
故答案为：，，；；