2015届《金版教程》高考物理大一轮总复习实验专题配套高考模拟提能训：实验七　测定金属的电阻率（含解析）

1. [2011·天津高考]某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材： A. 电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)； B. 电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)； C. 电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)； D. 电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)； E. 直流电源(20 V，允许最大电流1 A)； F. 滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定功率1 W)； G. 开关和导线若干． (1)电流表应选_____，电压表应选_____．(填字母代号) (2)该同学正确选择仪器后连接了如图所示电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ①_____； ②_____. 解析：根据电源电动势先选择电压表，再根据电路中的最大电流选择电流表，根据电流表、电压表的内阻选择电流表内接法实验电路，为尽量减小实验误差，测量多组数据便于利用作图法处理数据，且滑动变阻器内阻远小于待测电阻，故采用分压式接法． 答案：(1)B　C'(2)①电流表应采用内接的方法'②滑动变阻器应采用分压式接法 2. [2012·海南高考]图示电路可用来测量电阻的阻值．其中E为电源，R为已知电阻，Rx为待测电阻，可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关． (1)当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2.由此可求出Rx＝_____. (2)若电源电动势E＝1.5 V，内阻可忽略；电压表量程为1 V，R＝100 Ω.此电路可测量的Rx的最大值为_____Ω. 解析：(1)由于是理想电压表，该表接入电路后不会影响电路的电流．S1、S2向左闭合，电压表读数是Rx两端电压，由欧姆定律得U1＝IRx；S1、S2向右闭合，电压表读数是R两端电压，U2＝IR，由以上两式得Rx＝R. (2)当S1、S2向左闭合，且电压表的读数为1 V，即Rx两端电压U1＝1 V时，此时的Rx阻值为最大，R两端电压为U2＝E－U1＝0.5 V，电路中电流I＝＝ A＝5×10－3 A，Rx max＝＝ Ω＝200 Ω. 答案：(1)R　(2)200 3. [2009·广东高考]某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率．所用的器材包括：输出为3 V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等． (1)他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动．请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图，如图甲所示． (2)实验的主要步骤如下： ①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关； ②读出电流表的示数，记录金属夹的位置； ③断开开关，_____，合上开关，重复②的操作． (3)该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图乙所示的关系图线，其斜率为_____A－1·m－1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了_____的电阻之和． (4)他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图丙所示．金属丝的直径是_____mm.图乙中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_____，其数值和单位为_____(保留三位有效数字)． 解析：本题考查测定金属丝的电阻率，意在考查考生对测定电阻率实验的了解和基本仪器的使用以及对实验数据的处理能力和对实验误差的分析能力．求斜率用两点法，即在图线上取两个点求解．设电阻箱和电流表的总电阻为R，由闭合电路欧姆定律得I＝，变形得＝＋l，由此可知图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了金属丝电阻为零时的全电路(即电阻箱和电流表)电阻之和，图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是金属丝的电阻率，代入数据计算即可． 答案：(1)如图所示 (2)③改变金属丝上金属夹的位置 (3)10.5　金属丝接入长度为零时全电路(或电阻箱和电流表) (4)0.200(0.198～0.202均可)　金属丝的电阻率　 ... ...