新高考物理一轮复习考点巩固练习专题59实验：测定金属的电阻率（含解析）

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电源E：具有一定内阻，电动势约为10 V
电流表A1：量程为0～2 mA，内阻r1＝50 Ω
电流表A2：量程为0～5 mA，内阻r2≈100 Ω
定值电阻R1＝50 Ω
定值电阻R2＝700 Ω
滑动变阻器R：最大阻值约为50 Ω
多用电表一个
单刀单掷开关S，导线若干
(1)甲同学将多用电表欧姆挡旋至“×100”倍率位置，对玻璃管中水的电阻进行粗略测量如图所示，该同学所测阻值为________ Ω.
(2)乙同学想要较精确地测量水柱的阻值，他将电流表A1与定值电阻________(填字母代号)进行________联，改装成量程为1.5 V的电压表．
(3)乙同学测量中要求仪表的指针偏角不小于满偏角度的三分之一，实验电路应选用下面的图________最为合理．
(4)乙同学测得电流表A1读数为I1，电流表A2读数为I2，玻璃管中有水部分的长度为l，玻璃管内径为d.则所测家用自来水的电阻率ρ＝________(用题中所给的字母表达).
2．[2022·广东省检测调研卷]热敏电阻是温度传感器的核心元件，该热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的曲线如图所示．现在有一课外活动小组利用所学知识来测量该金属热敏电阻随温度变化(低于100 ℃)的阻值，现提供实验器材如下：
A．直流电源，电动势E＝3 V，内阻不计；
B．电压表，量程3 V，内阻约5 kΩ；
C．电流表，量程0.3 A，内阻约10 Ω；
D．滑动变阻器R1，最大阻值5 Ω；
E．滑动变阻器R2，最大阻值2 kΩ；
F．被测热敏电阻RT；
G．开关、导线若干
(1)本实验采用如图乙的电路连接方式，滑动变阻器RP应选用________(选填“R1”或“R2”)，开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________(选填“左”“右”或“中间”)；
(2)结合所供实验器材，为了较精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于________(选填“1”或“2”)，从实验原理上看，测得的阻值比真实值略微________(选填“偏大”或“偏小”)；
(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为0.80 V，对应电流表示数(如图丙所示)为 ________ A，由此得到热敏电阻的测量值为 ________ Ω(结果保留两位有效数字)，其对应的温度为________ ℃.
专题59 实验：测定金属的电阻率
1．(1)1 100 (2)R2 串 (3)A (4) eq \f(πd2I1（r1＋R2）,4l（I2－I1）)
解析：(1)欧姆挡刻度盘读数11×100 Ω＝1 100 Ω.(2)改装成电压表的内阻为RV＝ eq \f(UV,Ig)＝ eq \f(1.5,2×10－3) Ω＝750 Ω，需串联的电阻R串＝RV－r1＝700 Ω，所以串联的电阻为R2.(3)由于滑动变阻器的阻值较小，应采用分压式接法，C、D均错误；电路B中A2所在支路电阻大，电流小，但其量程大，无法使两者同时达到电流超过量程的 eq \f(1,3)，只有A电路能满足要求，A正确．(4)由电阻定律得Rx＝ρ eq \f(l,S)，且S＝ eq \f(l,4)πd2，由电路知识得I′1(r1＋R2)＝(I2－I1)Rx，联立解得ρ＝ eq \f(πd2I1（r1＋R2）,4l（I2－I1）).
2．(1)R1 左 (2)2 偏小 (3)0.200 4.0 40
解析：(1)本题为分压式控制电路，为了测量时调节方便，滑动变阻器RP应选用小阻值的，则选R1.为了保护电路，开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于最左端．(2)参照图甲中的参数，待测电阻的阻值约为几欧，待测电阻的阻值较小，则采用外接法误差较小，所以单刀双掷开关应接在2；由于本实验采用电流表外接法，电流表测的比真实值大，由欧姆定律可知测量值比真实值偏小．(3)如图丙所示电流表示数为0.200 A，根据Rx＝ eq \f(U,I)＝ eq \f(0.8,0.200) Ω＝4.0 Ω，对应图甲可知其对应的温度为40 ℃.