- 测定金属的电阻率
- 共224题
学生实验小组进行“测定金属丝电阻率”的实验
①用螺旋测微器测量金属丝的直径如图1所示，则它的读数是______mm．用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤粗略测量金属丝的阻值，表盘的示数如图2所示，则它的读数是______Ω．
②该组同学想用伏安法更精确地测量其电阻Rx，已经选好的器材有：
A．电流表（量程0～0.6A，内阻约几欧）
B．电压表（量程0～3V，内阻约20kΩ）
C．电源（电动势3V，内阻很小）
D．若干导线和电键
实验室有两种滑动变阻器备选：E滑动变阻器（阻值范围0～500Ω）F．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）
请帮该实验小组选择合适的滑动变阻器：______（填字母序号），并设计实验的最佳电路，将电路图画在图3的方框中．
正确答案
①由图1所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度所示为49.8×0.01mm=0.498mm，螺旋测微器的示数为0.5mm+0.498mm=0.998mm．由图2所示多用电表可知，金属丝电阻阻值R=22×1Ω=22Ω．
②由上知，R=22Ω，比较小，可动变阻器选择F，采用分压式接法．
由于金属的阻值较小，采用电流内接法，误差较小．故电路图如图所示．
故答案为：
①0.998，22
②F，电路图见（分压式、外接法）．
（1）在测定金属电阻率的实验中，用螺旋测微器测量一金属丝的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该金属丝的直径为______．用欧姆表粗略测得该金属丝的电阻约为2Ω，另外，实验室内还提供了下列器材供重新测定该金属丝的电阻使用：
A．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）
B．电压表V（量程为0～3.0V，内阻约为2kΩ）
C．电流表A（量程为0～0.6A，内阻约为1Ω）
D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2.0A）
E．开关S一个，导线若干
为获得尽可能高的实验精度，请你利用上述器材设计一个测定金属丝电阻的实验电路，并把实验原理图画出来．
（2）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是______（填“金属”或“半导体”）．
（3）如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的______侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t=______．
正确答案
（1）螺旋测微器读数=固定刻度+半刻度+可动刻度=0+0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm；
测量电阻用伏安法，滑动变阻器采用限流式接法，电阻较小，大内小外，采用安培表外接法；
故答案为：0.700mm，实验原理图如图；
（2）求出各个电压对应的电阻，如下表
从上表可以看出，随着电压的增加，电阻逐渐变大，故是半导体材料；
故答案为：半导体；
（3）温度t1＜t2，电阻R1＜R2，电流I1＞I2，故t1的刻度应在t2的右侧；
根据闭合电路欧姆定律，有
E=Ir+IR+IRg+IR′
根据温控电阻与温度关系，得到
R=R0+kt
联立得到
I=
故答案为：右，
用下列器材，测定小灯泡的额定功率。
E.电源：电动势10V，内阻很小；
F.定值电阻R0（阻值10kΩ）
G.开关一个，导线若干。
要求：①实验中，电流表应采用______接法（填“内”或“外”）；滑动变阻器应采用_________接法（填“分压”或“限流”)。
②在方框中画出实验原理电路图。
③实验中，电压表的示数调为______V时，即可测定小灯泡的额定功率。
正确答案
①外 （2分） 限流（分压也可）（2分）
②电路如图（3分，电路图有任何错误均不给分）
③2 （2分）
略
在测定金属丝电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径d=______________mm；如图乙所示，用多用电表的“×1”欧姆挡，调零后测得金属丝阻值R=_____________
正确答案
0.730；8.0；
某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R’后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：
请根据实验数据做出U-R关系图像。
(2)用待测电阻RX替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用(1)中测绘的U-R图像可得RX="_________" Ω。
(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图像测定某一电阻，则测定结果将_________(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图像实现对待测电阻的准确测定？
正确答案
(1) 根据实验数据做出U-R关系图像如下图
(2)由图像可知当电压表示数为2.00V时，RX=20Ω
(3)使用较长时间后，内阻增大，使得电路中的电流偏小，若电压依然为原值，则需要的电阻值较大，所以电阻箱所测得的电阻偏小，现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间，若想利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图像实现对待测电阻的准确测定，则需要改变滑动变阻器的阻值，使电压表示数为1.50V
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