组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 电学实验 > 测量电阻丝的电阻率 > 测量电阻丝电阻率的实验电路、实验步骤和注意事项
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:219 题号:17415739
小明在实验室测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率,可供使用的器材如下:
A.待测金属丝
B.电流表A1,量程0.6A,内阻约0.6Ω
C.电流表A2,量程3A,内阻约0.12Ω
D.电压表V1,量程15V,内阻约15kΩ
E.电压表V2,量程3V,内阻约3kΩ
F.滑动变阻器R,其电阻约20Ω
G.直流电源E,电动势3V,内阻不计
H.多用电表
I.毫米刻度尺
J.开关S及导线若干
实验步骤如下:

(1)首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度l = 50.00cm,再利用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图所示,则金属丝直径的测量值d = _____________mm。
(2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻,机械调零后将选择开关拨到“ × 1Ω”挡;将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指到0Ω处;将红、黑表笔接在金属丝两端,多用电表指针指示如图所示,则金属丝电阻值为_____________Ω。

(3)老师要求电表示数从零开始尽可能地多测几组数据,比较精确地测量金属丝的电阻,经过讨论他们连接了如图所示的电路:①电路有几条线没有连接,请你帮助他们完成电路连接;_____________②电路中所选电流表为_____________(填“A1”或“A2”),所选电压表为_____________(填“V1”或“V2”)。
(4)实验过程中,小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置,并依次记录两电表的测量数据,在坐标纸上描点作出如下图所示的UI图像,则金属丝的电阻R = _____________Ω(结果保留2位有效数字)。

(5)实验过程中,如果长时间保持电路闭合,这样的操作会使电阻率的测量结果_____________(填“偏大”或“偏小”)。

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【推荐1】为测量AB两金属丝的电阻率,小戴同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案。已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变。

(1)小戴先进行图甲方案的测量:
①利用螺旋测微器测出A金属丝的直径,示数如图丙所示,则A金属丝直径的测量值=_______mm;

②把A金属丝接入图甲电路,并用刻度尺测出接入电路的A金属丝的长度l=50.00cm。闭合开关,改变滑动变阻器阻值,记录两电表的测量数据如下表所示,数据的对应点已经标在如图丁所示的坐标纸上,请在图丁中画出U-I图线_______
实验次数123456
U/V0.901.201.501.802.102.40
I/A0.182.240.310.370.430.49

③该方案测得的A金属丝的电阻率ρ________Ω·m(保留两位有效数字)。
(2)小戴又用图乙所示方案测量B金属丝的电阻率,通过移动接线夹位置(即图乙滑动变阻器符号上的箭头接触金属丝的位置),以控制接入电路中金属丝的长度;
①实验操作步骤:
a.正确连接电路,设计电阻箱的阻值,闭合开关;
b.读出电流表的示数,记录接线夹的位置;
c.断开开关,测出接入电路的金属丝的长度;
d.闭合开关,重复bc的操作。
②根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据,画出如图戊所示的关系图线,由图可以得到图线的斜率为k。已知金属丝直径为d,电动势E内阻r,则乙金属丝的电阻率为______(用给出的字母表示)。
(3)图乙方案中电流表的内阻对电阻率的测量值_______(填“会”或“不会”)造成影响。
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【推荐2】某实验小组要测量一段长度圆柱形合金材料的电阻率,合金材料的电阻约为,步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图甲所示,可知其直径为___________mm;
(2)实验室有以下器材:
A.电流表(量程为0~50mA,内阻
B.电流表A2(量程为0~300mA,内阻约为
C.滑动变阻器(最大值为
D.滑动变阻器(最大值为
E.电动势为20V的电源,内阻不计
F.开关S,导线若干

请设计实验,要求实验时在尽可能大的范围内测得多组数据,在实线框中画出实验电路图,并标明所用器材的符号,合金材料的电阻用表示:(      )

(3)根据电路图连接实物,闭合开关,调节滑动变阻器,记录两个电流表的示数分别为,以为横坐标、为纵坐标做出图像,如图乙所示,由图像计算可知该合金材料的电阻________
(4)测得该合金材料的电阻率为_________(以上计算结果均保留两位有效数字,取
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【推荐3】同学测量一电阻丝的电阻,现有的器材规格如下:
A.待测电阻丝(阻值约100 Ω)
B.电流表A(量程0~40mA,内阻约40 Ω)
C.电压表Vl(量程0~3 V,内阻约5 kΩ)
D.电压表V2(量程0~15 V,内阻约15 kΩ)
E.滑动变阻器R1(阻值范围0~200Ω,允许最大电流1A)
F.滑动变阻器R2(阻值范围0~10 Ω,允许最大电流1A)
G.电源E(电动势约3V,内阻不计)
H.开关一个、导线若干
(1)实验中,该同学采用了滑动变阻器的限流式接法,为使实验结果更加准确.电压表应选 ___(选填“C”或“D”),滑动变阻器应选____ (选填“E"或“F"):
(2)用笔画线代替导线补全实物图连线_____
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