2024高中物理第二章電路第八節(jié)實驗：測定金屬電阻絲的電阻率達標(biāo)檢測含解析粵教版選修3-1

PAGE4-第八節(jié)試驗：測定金屬電阻絲的電阻率1．在“測定金屬的電阻率”的試驗中，由ρ＝eq\f(πd2U,4Il)可知，對試驗結(jié)果的精確性影響最大的是()A．金屬絲直徑d的測量 B．電壓U的測量C．電流I的測量 D．金屬絲長度l的測量解析：四個選項中的四個物理量對金屬絲的電阻率均有影響，但影響最大的是直徑d，因為在計算式中取直徑的平方．答案：A2．(1)用游標(biāo)為50分度的游標(biāo)卡尺測量某工件的長度時，示數(shù)如圖所示，則測量結(jié)果應(yīng)當(dāng)讀作________mm.(2)用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示數(shù)如圖所示，此示數(shù)為________mm.答案：(1)10.40(2)2.7203．(1)在測定一根粗細勻稱合金絲電阻率的試驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為________mm.(2)為了精確測量合金絲的電阻Rx，設(shè)計出如圖甲所示的試驗電路圖，依據(jù)該電路圖完成圖乙中的實物電路連接．解析：(1)依據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)原則得，校零時的讀數(shù)為0.007mm，合金絲的直徑為0.645mm－0.007mm＝0.638mm(在0.636～0.640mm都算正確)．(2)連線如圖所示．答案：(1)0.0070.638(在0.636mm～0.640mm都算正確)(2)見解析4．如圖甲所示的金屬工件，截面外方內(nèi)圓，外邊長約為1cm、內(nèi)徑約為0.5cm、長度約為40cm.(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測出截面外邊長如圖乙所示，其讀數(shù)a＝________cm.(2)應(yīng)選用________________________來測量工件內(nèi)徑d，選用________________________來測量工件長度L(選填“毫米刻度尺”“游標(biāo)卡尺”或“螺旋測微器”)．(3)為了測出該金屬的電阻率，該同學(xué)設(shè)計了如圖丙所示的電路，請按設(shè)計的電路完成實物圖丁的連線．(4)試驗測得工件兩端電壓為U，通過的電流為I，寫出該金屬電阻率的表達式ρ＝______________(用a、d、L、U、I等字母表示)．答案：(1)1.02(2)游標(biāo)卡尺毫米刻度尺(3)圖略(4)eq\f(（4a2－πd2）U,4IL)5．為了測量某新型導(dǎo)體材料的電阻率，試驗室打算了以下器材：a．長度為L的粗細勻稱的新型導(dǎo)體材料(電阻Rx范圍為1000～2000Ω)；b．螺旋測微器；c．電阻箱(阻值R范圍為0～9999.9Ω)；d．電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻RV＝3kΩ)；e．電源(電動勢E為3V，內(nèi)阻r很大)；f．開關(guān)S一個、導(dǎo)線若干．(1)＝________mm.(2)該試驗的實物連線圖如圖乙所示，請在虛線框中畫出電路圖．(3)調(diào)整電阻箱得到多組電壓表讀數(shù)U和電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，其中有兩組為(1V，1800Ω)、(2V，300Ω)，則可求得該導(dǎo)體材料的電阻Rx＝__________________Ω.(4)該導(dǎo)體材料的電阻率的表達式為______________(用Rx、D、L和常數(shù)表示)．(5)＝1600Ω，保持導(dǎo)體溫度不變，漸漸變更上述導(dǎo)體接入電路的長度x，并且讓電壓表的示數(shù)保持不變，下列圖像正確反映了導(dǎo)體消耗的功率P隨x變更規(guī)律的是________．解析：(1)×0.01mm＝2.250mm.(3)由閉合電路歐姆定律可得E＝U＋eq\f(U,\f(RxRV,Rx＋RV))(R＋r)，代入U、R、E、RV的值并解方程組，可得Rx＝1500Ω.(4)該導(dǎo)體材料的電阻率的表達式為ρ＝Rxeq\f(S,L)＝eq\f(πRxD2,4L).(5)流過導(dǎo)體的電流I＝eq\f(U,R2＋Rx)，導(dǎo)體消耗的功率P＝I2Rx＝eq\f(U2Rx,（R2＋Rx）2)＝eq\f(U2,\f(Req\o\al(2,2),Rx)＋Rx＋2R2)，當(dāng)eq\f(Req\o\al(2,2),Rx)＝Rx時，功率P有