测定金属的电阻率 知识点题库

物质材料的电阻率的往往随温度的变化而变化,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率随温度的升高而减小.某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律,他们选用的器材有:

用该种导电材料制作而成的电阻较小的元件Z;

电压表V(量程3V,内阻约3可kΩ);

电流表A(量程3A,内阻约0.05Ω);

电源E(电动势2V,内阻不计)

滑动变阻器R(最大阻值约1Ω)、开关S、导线.

同学甲实验测得元件Z的电压与电流的关系如表所示,

U/V

0

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

I/A

0

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.80

①甲同学在实验过程中,采用的电路图是

②根据甲同学的实验数据,可判断元件Z是材料(填“金属”或“半导体”)

③乙同学采用同样的方法进行实验,检查实验电路连接正确,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑动头,发现电流表和电压表指针始终不发生偏转.在不断开电路的情况下,检查电路故障,应该使用多用电表挡(填“欧姆×10”、“直流电压 2.5V”、“直流电流 2.5mA”),检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“﹣”接线柱接触时,多用电表指针发生较大偏转,说明电路故障是

小李同学为测量某金属丝的电阻率,他截取了其中的一段,用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表粗测其电阻约为R.

①该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐,从图(甲)中读出金属丝的长度L=cm.

②该同学用螺旋测微器测金属丝的直径,从图(乙)中读出金属丝的直径D=mm.

③该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻,从图(丙)中读出金属丝的电阻R=Ω.

④接着,该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻,实验电路如图丁所示,然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率.实验室提供的器材有:

A.直流电源E(电动势4V,内阻不计)

B.电流表A1(量程0~3mA,内阻约50Ω)

C.电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω)

D.电压表V1(量程0~3V,内阻10kΩ)

E.电压表V2(量程0~15V,内阻25kΩ)

F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)

G.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A)

H.待测电阻丝Rx , 开关、导线若干

要求较准确地测出其阻值,电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选.(用器材前的字母表示即可)

⑤用图所示的电路进行实验测得Rx , 实验时,开关S2应向闭合(选填“1”或“2”).

⑥请根据选定的电路图,在如图戊的实物上画出连线(部分线已画出).

⑦设金属丝的长度为L,测得直径的平均值为D,测得的电压值是U,电流值是I,则金属丝电阻率的表达式为ρ=(用给定字母表示)

在“测定金属丝的电阻率”的实验中,需要测出金属丝的电阻R1 , 甲、乙两同学分别采用了不同的方法进行测量:

  1. (1) ①甲同学直接用多用电表测其电阻,该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针转过角度太大.为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的步骤,并排出合理顺序:.(填步骤前的字母)

    A.旋转选择开关至欧姆挡“×1Ω”

    B.旋转选择开关至欧姆挡“×100Ω”

    C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔

    D.将两表笔分别连接到Rx的两端,读出阻值后,断开两表笔

    E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔

    ②按正确步骤测量时,指针指在图1示位置,Rx的测量值为Ω.

  2. (2) 乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量:

    电压表V(量程0~5V,内电阻约10kΩ)

    电流表A1(量程0~500mA,内电阻约20Ω)

    电流表A2(量程0~300mA,内电阻约4Ω)

    滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω,额定电流为2A)

    滑动变阻器R2(最大阻值为250Ω,额定电流为0.1A)

    直流电源E(电动势为4.5V,内电阻约为0.5Ω)

    电键及导线若干

    为了较精确画出I﹣U图线,需要多测出几组电流、电压值,故电流表应选用,滑动变阻器选用(选填器材代号),乙同学测量电阻的值比真实值(选填“偏大”“偏小”“相等”),利用选择的器材,请你在图2方框内画出理想的实验电路图,并将图3中器材连成符合要求的电路

某兴趣小组用“测定金属丝的电阻率”的实验方法测出金属丝的长度,用螺旋测微计测量金属丝的直径,用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据公式计算出该金属材料的电阻率。

  1. (1) 若用螺旋测微器测得金属丝直径 d 的读数如图,则直径 d= mm.
  2. (2) 为了进一步测量一待测电阻 RX 的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量.实验室里准备了以下器材:

    A.多用电表

    B.电压表 V1,量程 6V,内阻约

    C.电流表 A1,量程 0~0.6A,内阻约

    D.电流表 A2,量程 0~3A,内阻约

    E.电源:电动势 E=22V

    F.滑动变阻器 R1,最大阻值20 ,最大电流为 2A

    G.滑动变阻器 R2,最大阻值50 ,最大电流为 0.2A

    H.导线、电键若干

    在用多用电表粗测电阻时,该兴趣小组首先选用“X10”欧姆挡,其阻值如少甲中指针所示,

    为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用 欧姆挡(选填“X100”或“X1”);按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如少乙中指针所示,则 RX 的阻值大约是Ω;

  3. (3) 在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从 0 开始可以连续调节,则在上述器材中应选出电流表和滑动变阻器分别是(填器材前面的字母代号);
  4. (4) 在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路.

某同学测量一金属导体的电阻率,如图甲所示,该导体横截面为空心的正方形。外正方形的边长是内正方形边长的2倍且内正方形中空。经粗略测量该金属导体电阻为 左右。为了精确测量它的阻值R,以便进一步测出该材料的电阻率 ,实验室备有下列器材。

A.电源E(电动势为3V,内阻不计)

B.电流表A1(量程为0~1A,内阻r1约为

C.电流表A2(量程为0~0.6A,内阻

D.滑动变阻器 (阻值范围0~

E.开关S,导线若干

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  1. (1) 请在图乙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。
  2. (2) 做实验时,先把滑动变阻器滑片P滑动到A端,闭合开关S,滑动P到合适位置,记录电流表A1的读数 ,记录电流表 的读数 ,可以求出金属导体电阻R=(用题中所给字母表示),然后滑动滑片,多次测量求平均值,可得到更精确阻值。
  3. (3) 该同学测得外正方形的边长为a,金属导体的长度为L。用已经测得的物理量 、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
在测定金属丝的电阻率的实验中,请读出下列图所示测量值。游标卡尺读数为mm;螺旋测微器读数为mm;

图片_x0020_100012

在“测量一段圆柱形金属材料的电阻率”的实验中,需要用伏安法测定这段金属材料两端的电压和通过其的电流,以及这段金属材料的长度和直径。

图片_x0020_100015

  1. (1) 如下图所示:

    甲图中用游标卡尺测量金属材料的长度为cm;

    乙图中用螺旋测微器测量金属材料的直径为mm。

  2. (2) 实验中,要求电压从零开始调节,除开关、导线外,还有如下器材:

    R金属丝(电阻约为十几欧姆)

    E直流电源6~8 V

    A1电流表(量程3 A,内阻约0.2 Ω)

    A2电流表(量程0.6 A,内阻约1 Ω)

    V1电压表(量程6 V,内阻约20 kΩ)

    V2电压表(量程20 V,内阻约60 kΩ)

    R1滑动变阻器(0~20 Ω,2 A)

    R2滑动变阻器(1 kΩ,0.5 A)

    ①实验所用到的电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选(填字母符号)。

    ②在虚线框内画出最合理的实验原理图,并标出相应的字母符号

    图片_x0020_100016

要测量某种合金的电阻率。

图片_x0020_100023

  1. (1) 若合金丝长度为 L,直径为 D,阻值为 R,则其电阻率ρ的表达式为。用螺 旋测微器测合金丝的直径如图甲所示,读数为 mm;
  2. (2) 图乙是测量合金丝阻值的原理图,S2 是单刀双掷开关;闭合 S1 , 当 S2 处于位置 a 时,电压表和电流表的示数分别为 U1=1.35V,I1=0.30A; 当 S2 处于位置 b 时,电压表和电流表的示数分别为 U2=0.92V,I2=0.32A。根据以上 测量数据判断,当 S2 处于位置 (选填“a”或“b”)时,测量相对准确,测量值 Rx Ω,(结果保留两位有效数字)比真实阻值 (填“偏大”或“偏小”)。
如图,在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如示,用米尺测量金属丝的长度l=1.50m。金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

图片_x0020_100012

  1. (1) 从图中读出金属丝的直径为mm。
  2. (2) 在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:

    图片_x0020_100013

    A.直流电源:电动势约4.5 V,内阻很小;

    B.电流表A1:量程0~0.6 A,内阻约12Ω;

    C.电流表A2:量程0~3.0 A,内阻约25Ω;

    D.电压表V:量程0~3.0 V,内阻约3 kΩ;

    E.滑动变阻器R1:最大阻值10Ω;

    F.滑动变阻器R2:最大阻值100Ω;

    G.开关、导线等。

    在可供选择的器材中,应该选用的电流表是,应该选用的滑动变阻器是。(请选填器材前面的序号)

  3. (3) 要求电流表的示数从“0”开始,根据所选的器材,在方框中画出实验电路图。
现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ,其阻值Rx约为0.5   Ω,允许通过的最大电流为0.5   A.现有如下器材可供选择:

电流表A(量程0.6A,内阻约为0.6Ω)

电压表V(量程3V,内阻约为3kΩ)

待测电阻丝Rx(阻值约为0.5Ω)

标准电阻R0(阻值5Ω)

滑动变阻器R1(5   Ω,2A)

滑动变阻器R2(200   Ω,1.5A)

直流电源E(E=6   V,内阻不计)

开关S、导线若干

  1. (1) 图为四位同学分别设计的测量电路的一部分,你认为合理的是

    图片_x0020_100015 图片_x0020_100016

  2. (2) 实验中滑动变阻器应该选择(选填“R1”或“R2”),并采用接法;(分压,限流)
  3. (3) 根据你在(1)(2)中的选择,在图甲上完成实验电路的连接;

    图片_x0020_100017

  4. (4) 实验中,如果两电表的读数分别为U和I,测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D,则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ=
  5. (5) 用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示,则该电阻丝的直径D=.

    图片_x0020_100018

在“测定金属的电阻率”的实验中,所用测量仪器均已校准。电路图如图所示。已知待测金属丝的电阻值Rx约为5Ω,在测电阻时,可供选择的器材有:

电源E:输出电压约为3V

电流表A1:量程0~0.6A,内阻约0.125Ω

电流表A2:量程0~3A,内阻约0.025Ω

电压表V1:量程0~3V,内阻约3kΩ

电压表V2:量程0~15V,内阻约15kΩ

滑动变阻器R1:最大阻值5Ω,允许最大电流2A

滑动变阻器R2:最大阻值1000Ω,最大电流0.6A

开关一个,导线若干。

  1. (1) 在上述器材中,应该选用的电流表是,应该选用的电压表是。若想尽量多测几组数据,应该选用的滑动变阻器是(填写仪器的字母代号)。
  2. (2) 该同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示,则螺旋测微器的示数d=mm。

  3. (3) 关于本实验的误差,下列说法正确的是_______。
    A . 测量过程中,开关长时间闭合,对实验结果没有影响 B . 由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C . 利用电流I随电压U的变化图线求Rx可减小系统误差 D . 由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值
现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。

  1. (1) 由图甲、图乙两图读得圆柱体的直径D为mm,长度L为mm。
  2. (2) 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表示电阻率的关系式为\rho =
在“探究电阻与导体长度、横截面积的关系”的实验中,用刻度尺测量金属丝直径时的刻度位置如图甲所示,金属丝的匝数为39,用刻度尺测出金属丝的长度为L,金属丝的阻值大约为 ,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截面积的关系。

  1. (1) 从图中得出金属丝的直径为mm。(结果保留三位小数)
  2. (2) 实验室提供两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材:

    A.电压表( ,内阻约为

    B.电压表( ,内阻约为

    C.电流表( ,内阻约为

    D.电流表( ,内阻约为

    E.滑动变阻器(阻值为

    F.滑动变阻器(阻值为

    ①要求较准确地测出金属丝的阻值,电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选。(均填器材前的字母符号)

    ②实验中某同学连接的实物图如图乙所示,请指出该同学实物图中的两处明显错误:

在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为3 Ω,实验室备有下列实验器材:

A.电压表V(量程3 V,内阻约为3 kΩ)

B.电流表A(量程0.6 A,内阻约为1 Ω)

C.滑动变阻器R(0~10 Ω,额定电流0.5 A)

D.电源E(电动势为3 V,内阻约为0.3 Ω)

E.开关S,导线若干

  1. (1) 为减小实验误差,应选用图中(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图。
  2. (2) 现用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm,用螺旋测微器测得其直径示数如丙图,则直径为mm。图丁为两电表的示数,电压表的读数为V,电流表的读数为A。则该金属丝的电阻为Ω结果保留三位有效数字)。
某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,电阻约为20Ω,部分步骤如下:
  1. (1) 使用游标卡尺测量圆柱体的长度和直径,某次测量圆柱体的直径的示数如图所示,则直径为mm;

  2. (2) 为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:

    电流表A1(量程600mA,内阻约为2Ω);电流表A2(量程l50mA,内阻约为10Ω);

    电压表V1(量程3V,内阻 1000Ω);电压表V2(量程l5V,内阻约为3000Ω);

    滑动变阻器 (最大阻值5Ω);滑动变阻器 (最大阻值1000Ω);

    电源 (电动势约为4V,内阻 约为1Ω);开关,导线若干。

    为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的 ,电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选。(均填器材代号)

某学习小组为了测定家用自来水的电阻率,在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满自来水,玻璃管两端用具有良好导电能力的活塞塞住管口,现有如下仪器∶

电源E∶具有一定内阻,电动势约为10V

电流表A1∶量程为0~2mA.内阻r1=50Ω

电流表A2∶盘程为0~5mA.内阻r2约为100Ω

定值电阻R1=50Ω

定值电阻R2 =700Ω

滑动变阻器R∶最大阻值约为50Ω

多用电表一个

单刀单掷开关S,导线若干

  1. (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. (2) 乙同学想要较精确测量水柱的阻值,他将电流表A,与定值电阻(填字母代号)进行联,改装成量程为1.5V的电压表V。
  3. (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。
    A . B . C . D .
  4. (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)。
在测定金属丝的电阻率实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度l约为50cm,其电阻Rx约为5Ω。
  1. (1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径D,其中某一次测量结果如图所示,其读数为mm。

  2. (2) 为了使金属丝两端电压调节范围较大,并使测量结果尽量准确,实验小组设计了如图所示的电路图,可供选择的器材如下:

    电流表A1:(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω)

    电流表A2:(量程0~3A,内阻约0.1Ω)

    电压表V1:(量程0~3V,内阻约3kΩ)

    电压表V2:(量程0~15V,内阻约15kΩ)

    滑动变阻器R1:(0~5Ω,允许最大电流2.0A)

    滑动变阻器R2:(0~1kΩ,允许最大电流0.5A)

    电源E:(约3V,内阻不计)

    单刀单掷开关S一个,导线若干;

    ①电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选;(均填写器材的字母代号)

    ②若某次测量中电压表示数为U,电流表示数为I,则所测金属丝的电阻率的表达式ρ=。(用所测物理量的符号l、D、U、I表示)

某同学用如图甲所示电路测量一金属丝的电阻率。

  1. (1) 该同学用螺旋测微器测段金属丝直径的结果如图乙所示,则读数为mm;
  2. (2) 为了保证电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于(填“最上端”或“最下端”);
  3. (3) 如果考虑电压表与电流表内阻对测量结果的影响,金属丝电阻率的测量值(填“大于”、“等于”、“小于”)真实值。
某同学想测出一个工厂排出废水的电阻率,以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω·m)。有一个长为L的圆柱形玻璃管,两底面为带有接线柱的圆形金属薄板(板的电阻不计)。该同学将水样注满玻璃管后,用图甲的实验方案进行测量。

①该同学用游标卡尺测量玻璃管的内径,需用到图乙中游标卡尺的(选填图乙中的“A”、“B”、“C”)部分与玻璃管紧密接触;该同学实验前,先用多用电表欧姆档的“×100”档粗测水样的电阻值,测量时表盘上指针如图丙所示,则所测水样的电阻约为Ω。

②该同学实验测得电压表示数U,电流表示数I、玻璃管内径d、水柱长度L,则该水样的电阻率=(用题中所给字母表示)

在“测定金属丝的电阻率”的实验中,已知金属丝的长度L。
  1. (1) 测量金属丝横截面直径时,金属丝应卡在甲图游标卡尺的(选填“A”“B”或“C”)部位,图乙中金属丝横截面直径的读数d=cm。

  2. (2) 用多用电表粗测金属丝电阻约为3 Ω。为了减小实验误差,需用伏安法测量金属丝的电阻。除待测金属丝外,实验室还备有如下器材:

    A.电压表V(量程3 V,内阻约15 kΩ)

    B.电流表A(量程0.6 A,内阻约1 Ω)

    C.滑动变阻器R1(阻值范围0~5 Ω,额定电流1 A)

    D.滑动变阻器R2(阻值范围0~1 Ω,额定电流1 A)

    E.直流电源E(电动势3 V,内阻约0.5 Ω)

    G.开关、导线若干

    ①滑动变阻器应选(选填“R1”或“R2”)。

    ②实验中应采用电流表(选填“内”或“外”)接法测电阻,该接法测量金属丝电阻会产生系统误差,误差的来源是因为

  3. (3) 多次测量后,画出金属丝的伏安特性曲线,求出了金属丝的电阻 , 则金属丝的电阻率ρ=(用L、d、表示)。