高考物理十年試題分類解析 專題36 電阻電阻率測(cè)量

1、十年高考試題分類解析-物理1.（2012廣東理綜物理）某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻。分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖15（a）和圖15（b）所示，長(zhǎng)度為_cm，直徑為_mm。按圖15（c）鏈接電路后，實(shí)驗(yàn)操作如下：（a）將滑動(dòng)變阻器R1的阻值置于最_處（填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0；（b）將電阻箱R2的阻值調(diào)至最_（填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時(shí)R2阻值為1280；由此可知，圓柱體的電阻為_。2（2012山東理綜）在測(cè)量金屬

2、絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：待測(cè)金屬絲：Rx（阻值約4，額定電流約0.5A）；電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻約3k）；電流表：A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.2）；A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05）；電源：E1（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)） E2（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻不計(jì)）滑動(dòng)變阻器：R（最大阻值約20）螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為 mm。3.（18分）（2012北京理綜）在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，待側(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。(1) 用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其

3、讀數(shù)應(yīng)為 m(該值接近多次測(cè)量的平均值）（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R。實(shí)驗(yàn)所用器材為：電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約1）、電流表（內(nèi)阻約3k）、滑動(dòng)變阻器R（020，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下： 由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量R是采用圖2中的 圖（選填：“甲”或“乙”）(2) 圖3是測(cè)量R的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)（2）所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流變不至于被燒壞。(3) 這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U 、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中

4、已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。圖4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U-I圖線，由圖線得到金屬絲的阻值R= （保留兩位有效數(shù)字）。(4) 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率為 （填選項(xiàng)錢的符號(hào)）。 A.110-2m B.110-4m C.110-6m D.110-8m(5) 任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差。本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項(xiàng)是 （有多個(gè)正確選項(xiàng)）。 A. 用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 B. 由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差 C. 若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差 D.

5、用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減少偶然誤差【解析】：（1）根據(jù)螺旋測(cè)微器讀數(shù)規(guī)則，金屬絲的直徑為 0.397mm。 （2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量R是采用圖2中的甲圖。 （3）根據(jù)甲圖連線實(shí)物圖如圖3。 （4）描繪出U-I圖線如圖4 。圖象斜率等于金屬絲的阻值R= 4.5。 （5）由電阻定律，金屬絲電阻率為=RS/L，S約為110-7m，可以估算出金屬絲電阻率為110-6m ，選項(xiàng)C正確。4.（2012海南物理）圖示電路可用來測(cè)量電阻的阻值。其中E為電源，R為已知電阻，Rx為待測(cè)電阻，可視為理想電壓表，S0為單刀單擲開關(guān)，S1、S2為單刀雙擲開關(guān)。（1）當(dāng)S0閉合時(shí)，若S1、S2均向左

6、閉合，電壓表讀數(shù)為U1；若S1、S2均向右閉合，電壓表讀數(shù)為U2.。由此可求出Rx= 。（2）若電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻可忽略，電壓表量程為1V，R=100.。此電路可測(cè)量的Rx的最大值為 。5.(2011江蘇物理卷第11題)某同學(xué)利用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)電路來測(cè)量電阻的阻值。(1)將電阻箱接入a、b之間，閉合開關(guān)。適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R后保持其阻值不變。改變電阻箱的阻值R，得到一組電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù)如下表：電阻R/5.010.015.025.035.045.0電壓U/V1.001.501.802.142.322.45請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U-R關(guān)系圖象。(2)用待測(cè)電阻Rx替換電阻箱，讀得電

7、壓表示數(shù)為2.00V。利用(1)中測(cè)繪的U-R圖象可得Rx=_ 。(3)使用較長(zhǎng)時(shí)間后，電池的電動(dòng)勢(shì)可認(rèn)為不變，但內(nèi)阻增大。若仍用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測(cè)繪的U-R圖象測(cè)定某一電阻，則測(cè)定結(jié)果將_(選填“偏大”或“偏小”)?，F(xiàn)將一已知阻值為10的電阻換接在a、b之間，你應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，便仍可利用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測(cè)繪的U-R圖象實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)電阻的準(zhǔn)確測(cè)定？6（2011天津理綜卷第9題（4）某同學(xué)測(cè)量阻值約為25k的電阻RX ,現(xiàn)備有下列器材：A. 電流表（量程122A, 內(nèi)阻約2k）；B. 電流表（量程500A, 內(nèi)阻約300）；C. 電壓表（量程15V, 內(nèi)阻約100k）；D. 電壓表（

8、量程50V, 內(nèi)阻約500k）；E. 直流電源（20V, 允許最大電流1A）；F. 滑動(dòng)變阻器（最大阻值1k，額定功率1W）；G. 電鍵和導(dǎo)線若干。電流表應(yīng)選_.電壓表應(yīng)選_.(填字母代號(hào))。該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使測(cè)量誤差盡量減小，實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：_._.7.（2010福建卷）如圖所示是一些準(zhǔn)備用來測(cè)量待測(cè)電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)器材，器材及其規(guī)格列表如下 為了能正常進(jìn)行測(cè)量并盡可能減少測(cè)量誤差，實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化。請(qǐng)用實(shí)線代表導(dǎo)線，在所給的實(shí)驗(yàn)器材圖中選擇若干

9、合適的器材，連成滿足要求的測(cè)量Rx阻值的電路。8：（2009廣東物理）某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率。所用的器材包括：輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器（千分尺）、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。（1） 他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾，金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖14 圖15圖14 （2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)；讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；斷開開關(guān)，_，合上開關(guān)，重復(fù)的操作。（3）該小組測(cè)得電流與金屬絲接

10、入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖15的關(guān)系圖線，其斜率為_A-1m-1(保留三位有效數(shù)字)；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了_的電阻之和。（4）他們使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖16所示。金屬絲的直徑是_。圖15中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是_,其數(shù)值和單位為_（保留三位有效數(shù)字）。 9（2008江蘇物理）某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所示讀得直徑d（2）該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)：電阻R（）121.050.023.910.

11、03.1導(dǎo)線直徑d（mm）0.80l0.9991.20l1.4941.998導(dǎo)線截面積S（mm）0.5040.7841.1331.7533.135 請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系?若滿足反比關(guān)系，請(qǐng)說明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系 （3）若導(dǎo)線的電阻率5.110-7 m，則表中阻值為3.1 的導(dǎo)線長(zhǎng)度l （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.答案：（1）1.200（2）不滿足 R與S2成反比（3）19解析：由螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可讀得直徑d1.200mm。分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將R與相應(yīng)的橫截面積S相乘，其值不等，說明導(dǎo)線的電阻R與截面積S不滿足反比關(guān)系。將導(dǎo)線截

12、面積S二次方，再與相應(yīng)的導(dǎo)線的電阻R相乘，其值大約為30.73，這說明R與S2成反比。10（2010山東理綜）在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接電路如圖所示。閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障（已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動(dòng)勢(shì)為E）：若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是（填“待測(cè)金屬絲”“滑動(dòng)變阻器”或“電鍵”）。若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障。先將選擇開關(guān)旋至檔（填“歐姆100”“直流電壓10V”或“直流電流25mA”），再將（填“紅”或“黑”）表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱。若只有滑動(dòng)變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是、。11（2

13、009江蘇物理）有一根圓臺(tái)狀均勻質(zhì)合金棒如圖甲所示，某同學(xué)猜測(cè)其電阻的大小與該合金棒的電阻率、長(zhǎng)度L和兩底面直徑d、D有關(guān)。他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量合金棒的兩底面直徑d、D和長(zhǎng)度L。圖乙中游標(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度）的讀數(shù)L=_cm. （2）測(cè)量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示（相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出）。該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆。圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是_.（用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示）（3）改正電路后，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得合金棒的電阻R=6.72。.根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為、長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3、RD=3.38.他發(fā)現(xiàn)：在誤差允

14、許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2=RdRD，由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R=_.（用、L、d、D表述）12.（2008重慶理綜）某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了圖3所示的電路，用來研究稀鹽水溶液的電阻率與濃度的關(guān)系圖中E為直流電源，K為開關(guān)，K1為單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表，A為多量程電流表，R為滑動(dòng)變阻器，Rx為待測(cè)稀鹽水溶液液柱實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合K之前將R的滑片P置于 （填“C”或“D”）端；當(dāng)用電流表外接法測(cè)量Rx的阻值時(shí)，K1應(yīng)置于位置 （填“1”或“2”） 12 （2008四川理綜22）圖為用伏安法測(cè)量電阻的原理圖。圖中：為電壓表，內(nèi)阻為4000；為電流表，內(nèi)阻為50；E為電源，R為電阻箱，Rx為待測(cè)電阻，S

15、為開關(guān)。（1）當(dāng)開關(guān)閉合后電壓表讀數(shù)U=1.6V，電流表讀數(shù)I=2.0mA。若將Rx=U/I作為測(cè)量值，所得結(jié)果的百分誤差是 。（2）若將電流表改為內(nèi)接，開關(guān)閉合后，重新測(cè)得電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，仍將電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)之比作為測(cè)量值，這時(shí)結(jié)果的百分誤差是 。（百分誤差=100%）13. （2007山東理綜）檢測(cè)一個(gè)標(biāo)稱值為5的滑動(dòng)變阻器?？晒┦褂玫钠鞑娜缦拢篈待測(cè)滑動(dòng)變阻器Rx，全電阻約5（電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù)）B電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6C電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約0.12D電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約15KE電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約3KF滑動(dòng)變阻器R，全電

16、阻約20G直流電源E，電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)H游標(biāo)卡尺I毫米刻度尺J電鍵S導(dǎo)線若干（1）用伏安法測(cè)定Rx的全電阻值，所選電流表_(填“A1”或“A2”)，所選電壓表為_(填“V1”或“V2”)。（2）畫出測(cè)量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將下圖中實(shí)物連接成測(cè)量電路。電路原理圖和對(duì)應(yīng)的實(shí)物連接如圖（3）為了進(jìn)一步測(cè)量待測(cè)量滑動(dòng)變阻器電阻絲的電阻率，需要測(cè)量電阻絲的直徑和總長(zhǎng)度，在不破壞變阻器的前提下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，寫出所需器材及操作步驟，并給出直徑和總長(zhǎng)度的表達(dá)式。.答案：（1）A1 V1(2)電路原理圖和實(shí)物連線圖如圖。（3）方案一：方案二需要的器材：游標(biāo)卡尺主要的操作步走驟： 數(shù)出變阻器

17、線圈纏繞匝數(shù)n 用游標(biāo)卡尺測(cè)量變阻器線圈部分的外徑D1 和瓷管部分的外經(jīng)D2，可得電阻絲的直徑為d=電阻絲總長(zhǎng)度l=（D1+D2） 重復(fù)測(cè)量三次，求出電阻絲直徑和總長(zhǎng)度的平均值14（2007上海物理）為了測(cè)量一個(gè)阻值較大的末知電阻，某同學(xué)使用了干電池（1.5V），毫安表（1mA），電阻箱（0-9999W），電鍵，導(dǎo)線等器材。該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖（a）所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電阻箱阻值置于最大，斷開K2，閉合K1，減小電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為I11.00mA，記錄電流強(qiáng)度值；然后保持電阻箱阻值不變，斷開K1，閉合K2，此時(shí)電流表示數(shù)為I20.80mA，記錄電流強(qiáng)度值。由此可得被測(cè)電阻的阻值為_

18、W。經(jīng)分析，該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動(dòng)勢(shì)的值可能與標(biāo)稱值不一致，因此會(huì)造成誤差。為避免電源對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，又設(shè)計(jì)了如圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)過程如下：斷開K1，閉合K2，此時(shí)電流表指針處于某一位置，記錄相應(yīng)的電流值，其大小為I；斷開K2，閉合K1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為_，記錄此時(shí)電阻箱的阻值，其大小為R0。由此可測(cè)出Rx_。15. （2007年高考海南物理）圖中電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；電流表具有一定的內(nèi)阻，電壓表的內(nèi)阻不是無限大，為單刀雙擲開關(guān)，R為待測(cè)電阻。當(dāng)向電壓表一側(cè)閉合時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1,電流表讀數(shù)為I1；當(dāng)向一側(cè)閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為I2。（）根據(jù)已知條件與測(cè)量數(shù)據(jù)，可以得出待測(cè)電阻_。（）根據(jù)圖所給出的電路，在圖的各器件實(shí)物圖之間畫出連接的導(dǎo)線。16 (2003全國(guó)理綜)用伏安法測(cè)量電阻阻值R，并求出電阻率。給定電壓表（內(nèi)阻約為50k）、電流表（內(nèi)阻約為40）、滑線變阻器、電源、電鍵、待測(cè)電