测定金属的电阻率 知识点题库

为了测定金属丝的电阻率,某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上,其两端可作为接线柱,一小金属夹夹在金属丝上,且可在金属丝上滑动.请完成以下内容.

  1. (1) 某次用螺旋测微器测该金属丝的直径,示数如图甲所示,则其直径d=mm.
  2. (2) 实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω.

    准备的实验器材如下:

    A.电压表V(量程0~3 V,内阻约20 kΩ)

    B.定值电阻10Ω

    C.定值电阻100Ω

    D.蓄电池(电动势约12 V,内阻不计)

    E.开关S一只

    F.导线若干

    实验小组利用上述器材设计并完成实验.实验中通过改变金属夹的位置进行了多次测量,在实验操作和测量无误的前提下,记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U,并作出了 的关系图像,如图乙所示.根据题目要求,在图丙所示的虚线框内完成设

    计的实验电路图.其中定值电阻R应选(填“B”或“C”);金属丝电阻率的表达式 (用a、b、c、d、R表示).

测量电阻丝的电阻率r,电阻丝的电阻约为20Ω。先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。除电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω)、电阻箱R(0~999.9W)、开关、导线若干,可供选择的器材还有:

电流表A1(量程0~100mA,内阻约5W);

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)。

①实验操作步骤如下:

A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;

B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;

C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;

D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;

E.断开开关,改变的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次的R和L数据。

F.断开开关。

②如图乙,用螺旋测微器测量电阻丝直径为d =mm;

③电流表应选择(选填“A1”或“A2”);

④用记录的多组R和L的数据,绘出了如图丙所示图线,截距分别为R0和L0 , 再结合测出的电阻丝直径d,写出电阻丝的电阻率表达式 r =(用给定的字母表示)。

⑤电流表存在一定内阻,这对该实验的测量结果影响(选填“有”、“无”)

某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ , 完成下列部分步骤:

  1. (1) 用游标为20分度的卡尺测量其长度,如图所示,由图可知其长度为mm。
  2. (2) 用螺旋测微器测量其直径,如图所示,由图可知其直径为mm。
  3. (3) 用多用电表的电阻“×10”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为 Ω。
  4. (4) 该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:

    待测圆柱体电阻R;                         电流表A1(量程0~4 mA,内阻约50 Ω);    

    电流表A2(量程0~15mA,内阻约30 Ω);    电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ);    

    电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ);   直流电源E(电动势4 V,内阻不计);

    滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω,允许通过的最大电流2.0 A);

    滑动变阻器R2(阻值范围0~2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A); 开关S,导线若干。

    为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在虚线框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号

如图甲为某同学测量金属丝电阻率的实验电路图, 为保护电阻,实验的主要步骤如下,请完成相关内容.

①用螺旋测微器测金属丝的直径d如图乙示,可读出 mm.

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②将P移到金属丝某一位置x1 , 闭合单刀双掷开关接位置a,记下电流表读数I1 , 保持P位置不变,将单刀双掷开关接位置b,调节电阻箱阻值,使电流表读数为(选填“ ,I1 , 2I1”),读出电阻箱读数,金属丝电阻R1等于此时电阻箱阻值,并测出此时金属丝接入电路MP部分长度x1值.

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③将P移到金属丝另一位置x2 , 用同样方法测出金属丝接入电路电阻R2值和接入电路长度选值,重复步骤②多次,得出多组R和x的值,并画R-x的关系图如图丙所示.

④根据 的关系图线,求得斜率k为(保留3位有效数字).

⑤写出金属丝电阻率表达式 (用d、k表示).

在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。

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  1. (1) 用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲,示数L=cm;用螺旋测微器测量其直径如图乙,示数D=mm。
  2. (2) 用伏安法测出金属丝的电阻为R,则金属电阻率的表达式ρ=(用题中所给字母表示)。
某同学要测量一个由均匀新合金材料制成的金属丝的电阻率ρ.

  1. (1) 该同学用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲所示,可知其长度为L=mm.
  2. (2) 如图乙所示,用螺旋测微器测金属丝的直径,测量值d=mm.
  3. (3) 选用“×10”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转过大,因此需选择“”倍率的电阻挡(填“×1”或“×100”),并,再进行正确测量,多用电表的示数如图丙所示,测量结果为R=Ω.
  4. (4) 该金属丝电阻率的表达式为ρ=.(用R、d、L表示)
在市场上销售的铜质电线电缆产品中,部分存在导体电阻不合格问题,质检部门检验发现,一种是铜材质量不合格,使用了再生铜或含杂质较多的铜;再一种就是铜材质量合格,但横截面积较小.质检组查阅到:常温下,纯铜的电阻率约为 .为检测一捆铜电线的电阻率是否合格,现取一段铜电线测量其电阻率,实验室现有的器材如下:

A.电源(电动势约为1.5V,内阻不计);

B.待测铜电线(长度150m,横截面积约1mm2);

C.一电流表A1(量程150mA,内阻r1约为2 ): 

D.电流表A2(量程100mA ,内阻r1=3 );  

E.滑动变阻器R1(0~20 ,额定电流0.2A);

F.开关、导线若干.

  1. (1) 小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d,如图(a)所示,则d=mm.
  2. (2) 小组设计的测量电路如图(b)所示,则P是,N是 (填对应器材符号),通过实验作出的图象如图(c)所示.
  3. (3) 由图(b)电路测得的铜电线的电阻,其测量值比真实值 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”). 
  4. (4) 由图(c)求得这捆铜电线的电阻率 =(结果保留三位有效数字)从铜电线自身角度,你认为电阻率大的可能原因是.
某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(达标的污水离子浓度低,电阻率大,一般电阻率 ρ≥200 Ω·m 的工业废水即达到排放标准).如图甲所示为该组同学所用盛水容器,其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小),其余四面由绝缘材料制成,左、右两侧带有接线柱.容器内表面长 a=40 cm,宽 b=20 cm,高 c=10 cm.将水样注满容器后,进行以下操作:

  1. (1) 用多用电表欧姆挡测量电阻时,红黑表笔互换了插孔,这样 (填“会”或“不会”)影响测量结果;
  2. (2) 分别用多用电表欧姆挡的“×1 k”、“×100”两挡粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图乙所示,则所测水样的电阻约为Ω.
  3. (3) 为更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:

    A.电流表(量程 5 mA,电阻 RA=500 Ω)

    B.电压表(量程 15 V,电阻 RV 约为 10 kΩ)

    C.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流 1 A)

    D.电源(12 V,内阻约 10 Ω)

    E.开关一只,导线若干 请在图中完成电路连接.

  4. (4) 正确连接电路后,闭合开关,测得一组 U、I 数据;再调节滑动变阻器,重复上述测量步骤,得出一系列数据如下表所示.

    由以上测量数据可以求出待测水样的电阻为Ω.据此可知,所测水样排放标准(填“达到”或“没达到”).

测定金属丝的电阻率,提供实验器材如下:

A.待测金属丝R(电阻约8Ω)

B.电流表A(0.6A,内阻约0.6Ω)

C.电压表V(3V,内阻约3kΩ)

D.滑动变阻器R1(0-5Ω,2A)

E.电源E(6V)

F.开关,导线若干

  1. (1) 用螺旋测微器测出金属丝的直径如图所示,则金属丝的直径为mm.

  2. (2) 某同学采用如图所示电路进行实验,请用笔画线代替导线,在图中将实物电路图连接完整.

  3. (3) 测得金属丝的直径为d,改变金属夹P的位置,测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I,作出 如图所示.测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率ρ为

  4. (4) 关于电阻率的测量,下列说法中正确的有________
    A . 开关S闭合前,滑动变阻器R1的滑片应置于最左端 B . 实验中,滑动变阻器R1的滑片位置确定后不可移动 C . 待测金属丝R长时间通电,会导致电阻率测量结果偏小 D . 该实验方案中电流表A的内阻对电阻率测量结果没有影响
小李同学设计实验测定一圆柱体合金的电阻率,需要精确测量合金的电阻值。已知圆柱体合金长度为L、电阻约为 ,现在手头备有如下器材:

A.电流表A1 , 量程为 、内阻约为

B.电流表A2 , 量程为 、内阻约为

C.电阻箱 ,最大阻值为

D.滑动变阻器 ,最大阻值为

E.滑动变阻器 ,最大阻值为

F.电源,电动势约为 、内阻约为

G.导线和开关若干

H.刻度尺(最小刻度为1mm)

I.游标卡尺

  1. (1) 用游标卡尺测量圆柱体合金的直径如图所示,则直径

  2. (2) 如图所示是该同学设计的测量该合金电阻的电路图,请帮助他选择合适的电学器材,要求电表的示数大于其量程的三分之二、滑动变阻器方便调节,则电流表和滑动变阻器需选择(填对应器材前面的字母序号)。按图连接好线路进行实验,即可测量出该合金的电阻值

  3. (3) 用以上已知量和所测量的物理量的字母,写出该合金电阻率的表达式为
用一段长约为80cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验。
  1. (1) 为选择合适电路,先用多用电表粗测金属丝电阻Rx。将选择开关“K”旋转到欧姆档“×10”位置,正确操作后,将两表笔与待测电阻Rx相接,发现指针偏转角度过大,为得到比较准确的测量结果,应将选择开关“K”旋转到电阻档 (填“×1”或“×100”)位置。更换欧姆档重新调零并测量,指针如下图甲所示,其读数为Ω。

  2. (2) 用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量结果如上图乙所示,读数为mm。
  3. (3) 在用电压表和电流表测金属丝的电阻时,提供下列供选择的器材:

    A.直流电源(电动势约为3.0V,内阻很小)

    B.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ)

    C.电流表(量程0~0.6A,内阻约0.15Ω)

    D.电流表(量程0~3A,内阻约0.025Ω)

    E.滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,最大允许电流1A)

    F.滑动变阻器(阻值范围0~200Ω,最大允许电流2A)

    G.开关、导线。

    为了有较高的测量精度,并能测得多组数据,在供选择的器材中,电流表应选择,滑动变阻器应选择。(填字母代号)

  4. (4) 在实验中,某同学按照图甲所示电路图进行连线,连成图乙所示的电路进行实验,请将图中接线错误之处改正过来。(多余的导线上画×表示删除,添加的导线用笔在图中画出)。

  5. (5) 用上问图甲所示电路进行测量金属丝的电阻,测量结果比真实值(填“偏大”或“偏小”),造成这样误差的原因是
         

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  1. (1) 用游标卡尺测量某些工件的外径时,示数如图甲所示,则读数为mm;
  2. (2) 用螺旋测微器测量合金丝的直径,示数如图乙所示,则合金丝的直径为mm。
  3. (3) 某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:

    用多用电表(图丙)粗测:多用电表电阻档有4个倍率:分别为 ,该同学选择 倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太小。

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    ①为了较准确地进行测量,应该选择倍率(选填“ ”、“ ”、“ ”),并重新欧姆调零,正确操作测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是

    ②该同学用伏安法继续较精确地测定这只电阻的阻值,使用器材如下:

    A.直流电源(电压3V,内阻不计)

    B.电压表V(量程: ,内阻约为

    C.电流表A(量程: 、内电阻约

    D.滑动变阻器一只,阻值

    F.电键一只,导线若干

    若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节,以下电路图应该选择电路。

    A. 图片_x0020_100016         B. 图片_x0020_100017    

    C. 图片_x0020_100018               D. 图片_x0020_100019

  4. (4) 测定一节电池的电动势和内阻,电路如图甲所示,MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,定值电阻 。调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x,绘制了 图象如图乙所示。

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    ①由图乙求得电池的电动势E=V,内阻r=Ω。

    ②实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值其真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

    ③根据实验数据可绘出 图象,如图丙所示。图象斜率为k,纵轴截距为b,测得电阻丝直径为D,可求得电阻丝的电阻率ρ=,电流表的内阻为

               
  1. (1) 在“测量金属丝的电阻率”的实验中,甲组同学用米尺测得金属丝接入电路的长度L,用螺旋测微器测量金属丝直径d(刻度位置如图所示),用伏安法测出金属丝的两端的电压U和通过金属丝的电流I,通过计算得到金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

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    在用伏安法测量金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下实验器材:

    A.直流电源:电动势约3V,内阻很小;

    B.电流表A:量程0~0.6A,内阻约为0.125Ω;

    C.电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;

    D.滑动变阻器:最大阻值20Ω;

    E.开关、导线等。

    ①从图中读出金属丝的直径为mm;

    ②金属丝电阻率的表达式ρ=(用电阻丝的长度L、直径d、电压U、电流I及必要常数表示);

    ③根据所提供的器材,在如图所示的方框中画出测量金属丝电阻率的实验电路图

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  2. (2) 乙组同学采用如图所示的电路进行实验,将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在金属电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头上固定了接线柱c,按下P时,触头才与电阻丝接触,触头的位置可从刻度尺上读出。实验中改变触头P与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数I保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L,记录对应的电压U。利用测量数据画出 图像,已知图线斜率为k。

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    ①请在图中用连线代替导线完成实验器材的连接(要求:能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量)。

    ②根据实验的原理及数据,用电阻丝的直径d、电流I、图线斜率k及必要常数可计算得出电阻丝的电阻率ρ=

某同学测量一段长为L的圆柱形金属丝的电阻率。实验过程如下:

  1. (1) 螺旋测微器的构造如图甲所示。在测量电阻丝直径时,当测微螺杆和电阻丝非常接近时,应旋动(选填“A”或“B”“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。测量的结果如图乙所示,则金属丝的直径D=mm。
  2. (2) 该同学先用欧姆表粗测金属丝的电阻,将选择开关调节到“ ”,调节好欧姆表,测得金属丝的电阻示数如图丙所示,则金属丝的电阻Rx=Ω。

  3. (3) 为精确测定金属丝的电阻,该同学设计了如图丁所示电路图,请根据电路图,在答题卷中用连线代替导线将图丁中的实物图连接完整,闭合开关前为使滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片P应移到端(填“a”或“b”)。
  4. (4) 根据图丁电路测得的金属丝的电阻值与真实值相比(填“偏大”或“偏小”)。
某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
  1. (1) 如图甲所示,先用多用电表“ ”挡粗测其电阻 ,然后用图乙的螺旋测微器测其直径 ,再用毫米刻度尺测其长度为

  2. (2) 为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:

    A.电压表 (量程 ,内阻约为 ;量程 ,内阻约为

    B.电流表 (量程 ,内阻约为 ;量程 ,内阻约为

    C.滑动变阻器

    D.滑动变阻器

    E. 的干电池两节,内阻不能忽略

    F.电阻箱

    G.开关 ,导线若干

    为了测多组实验数据,则滑动变阻器应选用(填“ ”或“ ”)

  3. (3) 请在方框内设计最合理的电路图。

  4. (4) 通过移动滑动变阻器测得多组电压 和电流 的值,并以 为纵轴、 为横轴建立 图象,作出一条过原点的倾斜直线,若斜率大小为 ,则该金属丝电阻率 (用题中相关字母表示)。
某同学要测量。均匀新材料制成的圆柱体的电阻率 ,步骤如下:

  1. (1) 用游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为
  2. (2) 用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径D=
  3. (3) 用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为
  4. (4) 该同学想用伏安法更精确地测量其电阻 ,现有的器材及其代号和规格如下:

    待测圆柱体电阻

    电流表 (量程 ,内阻约 );

    电压表 (量程 ,内阻约 );

    直流电源 (电动势 ,内阻不计);

    滑动变阻器 (阻值范围 ,允许通过的最大电流 );

    开关

    导线若干。

    为减小测量误差,在实验中实验电路应采用图中的,但用此电路图测得的电阻值真实值(填“大于”“等于”或“小于”)。

    A. B.

    C. D.

电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量—新材料制成的圆柱体的电阻率。
  1. (1) 用游标卡尺测其长度,示数如图所示,可知其长度 mm ;

  2. (2) 用多用电表粗测其电阻约为 ,为了减小实验误差,需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻,要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大。除待测圆柱体 外,实验室还备有的实验器材如下:

    A.电压表 (量程 ,内阻约为

    B.电压表 (量程 ,内阻约为

    C.电流表 (量程 ,内阻约为

    D.滑动变阻器 (阻值范围

    E.滑动变阻器 (阻值范围

    F.直流电源 (电动势为

    G.开关 ,导线若干

    则电压表应选,滑动变阻器应选。(均填器材前的字母代号)

  3. (3) 请在下框中画出合理的实验电路图。

  4. (4) 实验测出圆柱体的电阻为 ,圆柱体横截面的直径为D,长度为L,则圆柱体电阻率为 。(用D、L、R、 表示)
某实验小组为了测量一横截面为圆形、粗细均匀的金属丝的电阻率。
  1. (1) 某同学用游标卡尺测金属丝长度,用螺旋测微器测金属丝直径。正确操作游标卡尺和螺旋测微器,得到的结果分别如图甲、乙所示,则该金属丝的长度L=cm、直径D=mm。

  2. (2) 实验小组设计的实验电路如图丙所示,在连接电路时开关S应,连接好电路后进行实验前,滑动变阻器的滑片应滑至(选填“左端”或“右端”)。
  3. (3) 实验小组用伏安法测得金属丝的电阻为R,则被测金属丝的电阻率ρ=。(用题中所给物理量的字母表示)
在甲乙丙丁三位同学学习了如何通过实验测量一种合金的电阻率。

  1. (1) 甲同学用螺旋测器测量合金丝的直径,为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图(1)所示的部件(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
  2. (2) 乙同学用如图(2)所示游标卡尺测量另一条合金丝直径的读数为mm。
  3. (3) 丙同学在用如图(3)所示的电路图探究该实验时,a、b、c、d是四条不同的金属导体,b、c、d与a相比,分别只有一个因素不同:b与a长度不同,c与a横截面积不同,d与a材料不同,各导体两端的理想电压表的示数分别用Ua、Ub、Uc、Ud表示,下列说法正确的是___________(填正确答案标号)。
    A . 开关闭合前,需移动滑片使滑动变阻器的阻值最大 B . 研究电阻与长度的关系时,需分别测量a、b两条导体两端的电压值 C . 如果Ua<Uc , 说明导体c的横截面积大于导体a的横截面积 D . 如果Ua<Ud , 说明导体d材料的电阻率大于导体a材料的电阻率
  4. (4) 丁同学对2B铅笔芯的导电性能很感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值。如图(4)所示是部分连接好的实物电路图,请用电流表外接法完成接线并在图中画出。

物理兴趣小组的同学们用电源、电阻箱、电流表、圆柱形玻璃管等器材设计实验测是淡盐水的电阻率。实验所用圆柱形玻璃管内径均匀,侧壁连接一细管,细管上加有一阀门K,以控制管内淡盐水的量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻忽略),右侧活塞固定,左侧活塞可自由移动。主要实验步骤如下:

①装入淡盐水之前,先用图甲所示的游标卡尺测玻璃管的内径D;

②向玻璃管内注入淡盐水,并用刻度尺测水柱的长度L;

③连接好如图丙所示的电路,闭合开关,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的阻值R;

④改变玻璃管内水柱长度,调整____,使电流表再次满偏;

⑤重复步骤④多次,记录每一次R和L数据;

⑥断开开关,整理器材。

请回答下列问题:

  1. (1) 测量时,玻璃管内径应卡在图甲中游标卡尺的(选填“A”或“B”)部位,测得玻璃管内径图乙所示,读数为mm。
  2. (2) 完善步骤④的内容是
  3. (3) 用记录的多组R和L数据,绘出了图线如图丁所示,截距分别为b和a,则淡盐水的电阻率表达式为(用给定的字母表示)。
  4. (4) 电流表的内阻对本实验结果(填“有”或“无”)影响。
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