高考物理一轮复习巩固提升第8章实验八　测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)(含解析)

1．(1)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9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50等分，它们的读数依次为________mm，________mm，________mm.

(2)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.

(3)①图丙使用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数是________A；当使用3 A量程时，对应刻度盘中每一小格代表________A，图中表针示数为________A.

②图丁使用较小量程时，每小格表示________V，图中表针的示数为________V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针示数为________V.

解析：(1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm.

中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0.05 mm＝0.85 mm，最后结果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm.

最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是9×0.02 mm＝0.18 mm，最后结果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm.

(2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.

(3)①使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A.

②电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V.

答案：(1)17.7　23.85　3.18　(2)2.150

(3)①0.02　0.44　0.1　2.20　②0.1　1.70　0.5　8.5

2．小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率ρ.待测金属丝的横截面为圆形．实验器材有毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻为几千欧)、电流表(内阻为几欧)、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干．

(1)用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图甲和图乙所示．由图可知其长度L＝________ cm，直径为D＝________ mm；

(2)该同学计划要用图象法求出电阻的阻值，要求电压从0开始变化．请将图丙所示实物电路图中所缺部分补全；

(3)图丁是实验中测得的6组电流I、电压U的值描的点，由图求出的电阻值R＝________ Ω.(保留三位有效数字)

解析：(1)金属丝长度测量值为59.40 cm；螺旋测微器的读数为43.4×0.01 mm＝0.434 mm，即金属丝直径测量值为0.434 mm.

(2)要求电压从0开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法．

(3)用直线拟合各数据点，使直线通过尽量多的点，其他点均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点，直线的斜率表示金属丝的电阻，故R＝5.80 Ω.

答案：(1)59.40　0.434　(2)如图所示　(3)5.80

3．电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：

待测电压表V(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干．

(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．

(2)根据设计的电路，写出实验步骤：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V，与电压表内阻的真实值RV相比，R′V________RV(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是________________________________________________________________________．

解析：(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法．

实验电路图如图所示．

(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻．

(3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R′V＞RV(其他合理说法也可以)．

答案：见解析

4．(2019·开封模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空．为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________ Ω.

现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：

A．电源E(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)

B．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻r1约为1 Ω)

C．电流表A2(量程为0～0.6 A，内阻r2＝5 Ω)

D．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0

E．开关S，导线若干

(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图．

(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量．在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若A1的示数为I1，A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝________．

(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a.测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝________ mm.用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________．

解析：多用电表读数为：6×1 Ω＝6 Ω；

(1)测量电路如图所示；

(2)由欧姆定律可知：

I2r2＝(I1－I2)R，

解得R＝；

(3)螺旋测微器读数

a＝5.5 mm＋0.01 mm×16.5＝5.665 mm；

导体的截面积S＝a2－＝a2，则根据欧姆

定律R＝ρ，解得ρ＝.

答案：6　(1)电路图见解析图　(2)

(3)5.665(5.663～5.667)