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:0.4 引用次数:976 题号:19274454
某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度L=_______mm;     
(2)用螺旋测微器测量其直径如图2所示,由图可知其直径D=__________mm;

(3)用多用电表测电流或电阻的过程中,下列说法正确的是________
A.在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零
B.在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零
C.在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测
D.在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测
(4)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘示数如图3所示,则该电阻的阻值约为_____________Ω

(5)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R;
电流表A1(量程0~5mA,内阻约50Ω);
电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω);
电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ);
电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ);
直流电源E(电动势4V,内阻不计);
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);
滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,允许通过的最大电流0.5A);   
开关S;导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在下面框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号_______________

(6)在图4中用实线连好电路________
(7)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等,若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用UI表示,则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ______________。(不要求计算,用题中UIDL表示)

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【推荐1】某同学为测定金属丝的电阻率ρ,设计了如图甲所示电路,电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝,保护电阻R0=4.0Ω,电源的电动势E=3.0V,电流表内阻忽略不计,滑片P与电阻丝始终接触良好.

⑴实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d =_______mm.
⑵实验时闭合开关,调节滑片P的位置,分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I,实验数据如下表所示:
x(m)0.100.200.300.400.500.60
I(A)0.490.430.380.330.310.28
(A-1)2.042.332.633.033.233.57
①将表中数据描在坐标纸中,如图丙所示,请作出其关系图线_______
②若图象中直线的斜率为k,则金属丝的电阻率ρ=_______(用题中字母表示).
③根据图丙中关系图线纵轴截距的物理意义,可求得电源的内阻为r =______Ω(保留两位有效数字).
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【推荐2】市场上销售的铜质电线电缆产品中,部分存在导体电阻不合格问题,质检部门检验发现不合格的原因有两个,一个是铜材质量不合格,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, 但导体横截面积较小。某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格。小组成员查阅资料得知,纯铜的电阻率为1.7×108 Ω·m。现取横截面积约为 1 mm2、长度为 100 m(真实长度)的铜电线,进行实验测量其电阻率,实验室现有的器材如下:
A.电源(电动势约为 5 V,内阻不计)
B.待测长度为 100 m 的铜电线,横截面积约为 1 mm2
C.电压表V1(量程为 0~3 V,内阻约为 0.5 kΩ)
D.电压表V2(量程为 0~5 V,内阻约为 3 kΩ)
E.电阻箱 R(阻值范围为 0~999.9 Ω)
F.定值电阻 R0=1 Ω
G.开关、导线若干

(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径 d,如图甲所示,则d_______mm。
(2)小组设计的测量电路如图乙所示,则P________N_______,(填器材代号)通过实验作出的图像如图丙所示。
(3)图乙电路测得的铜电线的电阻测量值比真实_________(选填“偏大”“不变”或“偏小”),原因是____________
(4)长度为100 m( 真实长度)的铜电线的电阻为_____Ω;这捆铜电线的电阻率ρ =_____(此结果保留三位有效数字);从铜电线自身角度考虑,你认为电阻率大的可能原因是__________
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【推荐3】在“测定金属丝的电阻率”实验中,提供的实验器材如下:
A.待测金属丝(电阻约
B.电流表,内阻约
C.电压表,内阻约       
D.滑动变阻器
E.电源       
F.开关、导线若干
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径为___________

(2)某同学采用图乙所示电路进行实验,请用笔画线代替导线,在图丙中将实物电路图连接完整。(       )

(3)在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最___________(选填“左”或“右”)端。
(4)实验得到几组的数据,用计算出相应的电阻值后作出图线如图丁所示,取图线上的两个点间的数据之差,若电阻丝直径为,则电阻率_______(用表示)。
(5)采用上述测量电路和数据处理方法,电流表内阻对本实验结果_______(选填“有”或“无”)影响。
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