物理作业纸课题： 测电阻丝的电阻率

物理作业纸

班级：_________ 姓名：__________ 日期：________

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1．(2017·玉环中学模拟)北京市技术质量监督局曾对市场中电线电缆产品质量进行抽查，检验负责人说：“十几个不合格产品中，大部分存在导体电阻不合格问题，主要是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜；再一个就是铜材质量可能合格，但把横截面积缩小了，买2.5平方毫米的线，拿到手的线可能是1.5平方毫米或1.5平方毫米多一点，载流量不够；还有一个问题是绝缘层质量不合格，用再生塑料制作电线外皮，电阻率达不到要求??”．

(1)现从一捆横截面积为1平方毫米的不合格的电线中截取一段，采用绕线法测量其横截面积，读数如图1甲所示，可得该导线的半径约为________mm(保留3位有效数字)；经你判断该导线的横截面积________(填“合格”或“不合格”)．

(2)欲测量该捆电线的电阻率是否合格，经查阅，纯铜的电阻率为1.8×108 Ω·m.取长度为100 m(真

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实长度)的该电线，并用伏安法测量其电阻，所用器材有： A．电源(电动势约为5 V，内阻不计)

B．长度为100 m的待测电线一捆(电阻约为2 Ω) C．滑动变阻器(5 Ω，2 A)

D．电压表(量程为5 V，内阻为5 kΩ)

E．电流表(量程为0.6 A、3 A，内阻分别为0.125 Ω、0.025 Ω)

某同学设计如图乙的电路，所选电表量程均合理，则电压表的另一端应接________(填“a”或“b”)，测得电压表读数为4.50 V，电流表读数如图丙所示，为________A，经你判断，这捆电线的电阻率________(填“合格”或“不合格”)．

图1

2．(2017·浙江4月学考·18)小明用电学方法测量电线的长度，首先小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m(已知铜的电阻率为1.75×108 Ω·m)．

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现有如下实验器材：

①量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表 ②量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表 ③阻值为0～20 Ω的滑动变阻器 ④内阻可忽略，输出电压为3 V的电源

⑤阻值为R0＝4.30 Ω的定值电阻，开关和导线若干

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小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A时，电压表示数如图2甲所示读数为________ V，根据小明测量的信息，图乙中P点应该______(选填“接a”“接b” “接c”或“不接”)，Q点应该______ (选填“接a”“接b”“接c”或“不接”)，小明测得的电线长度为__________ m.

图2

3．(2017·金华十校调研)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中，某实验小组用如图3所示电路对镍铬合金丝和康铜丝进行探究，a、b、c、d是金属丝．

图3

(1)实验小组讨论时，某同学对此电路提出异议，他认为，电路中应该串联一个电流表，只有测出各段金属丝的电阻，才能分析电阻与其影响因素的定量关系．你认为需不需要串联电流表？________(填“需要”或“不需要”)．

(2)几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示：电路图中四种金属丝a、b、c分别为下表中编号为A、B、C的金属丝，则d应该选下表中的________(用表中编号D、E、F表示).

编号 A B C D E F 材料 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 康铜 康铜 长度L/m 0.30 0.50 0.30 0.50 0.30 0.50 横截面积S/mm2 0.50 0.50 1.00 1.00 0.50 1.00 4．(2017·浙江名校新高考研究联盟第三次联考)小王同学想要探究“导体电阻除与电阻丝的横截面积有关外，还与哪些因素相关”，他找来了电阻定律实验器，电阻定律实验器规格：将一根细铜丝连接在a、e间，横截面积相同的细铁丝连接在b、f间，再将一根横截面积相同的镍铬丝一端接在g处，接下来拉直后接到c处，再接到d处，最后接在h处．

(1)为了测定电阻丝的电阻大小，小王经分析后，正确地选用了伏安法中的变阻器的分压式接法、电流表的外接法．在测量细铜丝电阻时的实物连接如图7所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图中标示的①、②两根连线有一处错误，错误连线是________(选填“①”或“②”)；图中标示的③、④和⑤三根连线有一处错误，错误连线是________(选填“③”“④”或“⑤”)．

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图7

(2)接下来某次测量中(已采用正确的测量电路)，小王将导线⑥连接在g上，导线⑦连接在c上，改变滑动变阻器的滑片多次测量得电阻R1.再将导线⑦连接到h处，多次测量得电阻R2.小王认为，若R2＝2R1，则说明在其他因素不变的情况下，导体的电阻与长度成正比．你认为上述操作中存在的问题是：________________(指出问题即可)．

(3)“探究导体电阻与其影响因素的关系”，实验方法与下列哪个实验的方法是相同的________． A．探究合力与分力的关系 B．探究加速度与力、质量的关系 C．探究做功与速度之间的关系 D．探究小灯泡的伏安特性曲线

5．(2018·苏州调研)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中：

(1)小组同学正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，则它们的读数值依次是________ mm、________ A、________ V。

(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约几十千欧，电源为干电池组(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5 V，内阻较小。则A、B两电路图中，________(选填字母代号)电路为本次实验应当采用的较好电路，但用此电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏________(选填“大”或“小”)。

(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0 Ω，那么能准确测量出金属丝电阻Rx的电路应是上图中的________电路(选填字母代号)。使用该电路实验时，电流表示数为I、电压表示数为U，则金属丝电阻Rx＝______。(用题中字母代号表示)

答案

1．答案 (1)0.625 合格 (2)a 2.50 不合格

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12.5 mm

解析 (1)由题图甲可知，10匝线圈的直径的总长度为：12.5 mm，则导线的半径为：＝0.625

10×2mm，则横截面积为：S＝πr2≈1.23 mm2，说明横截面积合格．

(2)因待测电线的阻值很小，故采用电流表外接法，所以电压表的另一端接a，电流表的量程选3 A，

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U4.50RS1.8×1.23×10

最小分度值为0.1 A，则读数为2.50 A．电阻R＝＝ Ω＝1.8 Ω，ρ＝＝ I2.50L100

－

Ω·m≈2.21×108 Ω·m，故这捆电线的电阻率不合格．

－

2．答案 2.50 接b 接a 31.4

解析 量程为3 V，最小分度为0.1 V，故读数为2.50 V；根据题意知，本题的实验电路图如图所示： U

根据Rx＋R0＝ ILRx＝ρ Sπd2S＝

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联立可得L＝31.4 m 3．答案 (1)不需要 (2)E

解析 (1)串联电路电流处处相等，串联电阻两端电压与电阻成正比，不需要测出电流，根据电阻两端电压比值即可得出电阻比值．

(2)探究影响电阻的因素，应采用控制变量法，实验已选编号为A、B、C的金属丝，根据控制变量法的要求，选择d时应控制材料的长度与横截面积相等而材料不同，因此应选表中的E. 4．答案 (1)① ④ (2)没有考虑c、d间导体的电阻 (3)B

解析 (1)由于变阻器采用分压式接法，图中连线①应连在滑动变阻器的左下接线柱上；由于电流表采用外接法，图中连线④的左端应接在细铜丝a端(或电流表0.6 A接线柱上)．(2)因g、h间接入电路的电阻包含了c、d间导体的电阻，故在操作上未考虑此电阻是错误的．(3)该实验与“探究加速度与力、质量的关系”实验在实验方法上均采用了控制变量法，故选B.

5．解析：(1)螺旋测微器示数为：0.5 mm＋40.0×0.01 mm＝0.900 mm；电流表量程为0.6 A，则最小刻度为0.02 A，指针所示为0.42 A；电压表量程为3 V，最小刻度为0.1 V，需估读一位，故可读为2.27 V。

(2)因电源不能在大功率下长时间使用，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为5 Ω，故采用电流表外接法误差较小；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小。所以选A电路，此电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏小。

(3)因已知电流表内阻准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，故应选B电路；待UU

测电阻及电流表总电阻：R＝，则待测电阻Rx＝－RA。

II

答案： (1)0.900 0.42 2.27 (2)A 小 (3)B

U

－RA I

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