实验2:测定金属的电阻率(25分钟50分)1.(8分)(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中错误的是()A.用毫米刻度尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C.用伏安法测电阻时,采用电流表内接法,多次测量后算出平均值D.实验中应保持金属丝的温度不变【解析】选A、C。实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它的分流作用很小,应采用电流表外接法。故A、C操作错误。2.(8分)在“测定金属的电阻率”的实验中,由ρ=可知,对实验结果的准确性影响最大的是()A.金属丝直径d的测量B.电压U的测量C.电流I的测量D.金属丝长度l的测量【解析】选A。四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响,但影响最大的是金属丝直径d的测量,因为在计算式中取直径的二次方。3.(16分)在测定金属的电阻率的实验中,可供选用的器材如下:待测金属丝:Rx(阻值约4Ω,额定电流约0.5A);电压表:V(量程3V,内阻约3kΩ);电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);A2(量程3A,内阻约0.05Ω);电源:E1(电源电压为3V);E2(电源电压为12V);滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω);螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为______mm。(2)若滑动变阻器采用限流式接法,为使测量尽量精确,电流表应选______,电源应选______(均填器材代号),在虚线框中画出电路原理图。【解析】(1)螺旋测微器的读数为:1.5mm+27.5×0.01mm=1.775mm。(2)在用伏安法测电阻的实验中,为使测量尽量精确,则电流表、电压表指针需达到半偏以上,又因待测金属丝的额定电流约0.5A,所以电流表选A1,电源选E1即可。电路原理图如图所示。答案:(1)1.775(1.773～1.777均正确)(2)A1E1电路原理图见解析图4.(18分)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5kΩ),直流电源E(电动势3V),开关1个,导线若干。实验步骤如下①按电路原理图(a)连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;③调节滑动变阻器,使电压表满偏;④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00V,记下电阻箱的阻值。回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器______(选填“R1”或“R2”)。(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为______Ω(结果保留到个位)。(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为______(填正确答案标号)。A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA【解析】(1)本实验测电压表的内阻,实验中电压表示数变化不大,则接入电阻箱后电路的总电阻变化不大,故需要滑动变阻器的最大阻值较小,故选R1可减小实验误差。(2)滑动变阻器为分压式,连接实物电路如图所示:(3)电压表和电阻箱串联,两端电压分别为2.00V和0.50V,则RV=4R=2520Ω。(4)电压表的满偏电流Ig==A≈1mA,故选项D正确。答案:见解析【补偿训练】1.在“测定金属的电阻率”的实验中,被测金属丝的电阻大约为6Ω,先用刻度尺测出金属丝的长度l及金属丝直径d,接着用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,计算出它的电阻,再根据电阻公式计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:直流电源E:电动势约4.5V,内阻很小;电流表A1:量程0～0.6A,内阻为0.125Ω;电流表A2:量程0～3A,内阻为0.025Ω;电压表V1:量程0～3V,内阻为3kΩ;电压表V2:量程0～15V,内阻为15kΩ;滑动变阻器R1:最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为0.2A;滑动变阻器R2:最大阻值20Ω,允许通过的最大电流为1.0A;开关、导线等。要求有较高的测量精度,并能测得多组数据。(1)在可供选择的器材中,应该选用的电流表是_____