《高中物理同步备课学案（2019人教版必修第三册）》课后作业3一实验：导体电阻率的测量

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课后作业(三) 实验：导体电阻率的测量

1．在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是(　　)

A.用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路

中

B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值

C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值

D.实验中应保持金属丝的温度不变

解析　实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很

小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用

电流表外接法。故 A、C操作错误。

答案　AC

2．某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图甲、乙所示，则该金属杆的长度和直

径分别为________cm 和________mm。

甲乙

解析　金属杆长度由刻度尺示数可得，由题图甲得 L＝60.10 cm。由题图乙知，此游标

尺为 50 分度，游标尺上第 10 刻线与主尺上一刻线对齐，则金属杆直径为 d＝4 mm＋×10

mm＝4.20 mm。

答案　60.10　4.20

3．某次测量康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图甲所示，可知此次测得康铜丝的直

径为________mm。乙图是测量康铜丝电阻的原理图，利用该电路图测出的电阻值比真实

值________(选填“偏大”或“偏小”)。

解析　螺旋测微器的固定刻度读数为 1.5 mm，可动刻度读数为 0.01×38.1 mm＝0.381

mm，所以金属丝的直径为 1.5 mm＋0.381 mm＝1.881 mm。乙图中电流表是外接法，电压

值是真实的，由于电压表的分流，电流测量值偏大，根据 R＝得测量的电阻偏小。

答案　1.881(1.880～1.883 均正确)　偏小

4．在“测定金属的电阻率”的实验中，

甲　　　　　　　　　乙

(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图甲所示，则该金属丝的直径为

________mm。

(2)用量程为 3 V 的电压表和量程为 0.6 A 的电流表测金属丝的电压和电流时的读数如

图乙所示，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A。

(3)用米尺测量金属丝的长度 L＝0.810 m。利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率

为________Ω·m(保留两位有效数字)。

解析　(1)螺旋测微器的读数为 d＝2.5 mm＋43.5×0.01 mm＝2.935 mm。

(2)因电压表的每小格读数为 0.1 V，所以应估读到 0.01 V，所以电压表的读数为 U＝

2.60 V；同理，电流表的每小格读数为 0.02 A，应估读到 0.01 A，所以电流表的读数为 I＝

0.52 A。

(3)根据 R＝ρ得：ρ＝＝，又 R＝

联立以上两式，代入数据得：ρ＝4.2×10－5 Ω·m。

答案　(1)2.935　(2)2.60　0.52　(3)4.2×10－5

5．小明用电学方法测量电线的长度。首先，小明测得电线铜芯的直径为 1.00 mm，估

计其长度不超过 50 m(已知铜的电阻率为 1.75×10－8 Ω·m)。

现有如下实验器材：①量程为 3 V、内阻约为 3 kΩ 的电压表；②量程为 0.6 A、内阻约

为0.1 Ω 的电流表；③阻值为 0～20 Ω 的滑动变阻器；④内阻可忽略、输出电压为 3 V 的电

源；⑤阻值为 R0＝4.30 Ω 的定值电阻，开关和导线若干。

小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从

0开始增加，当示数为 0.50 A 时，电压表示数如图甲所示，读数为________V。根据小明测

量的信息，图乙中 P点应该________(选填“接 a” “接 b”“接 c”或“不接”)，Q点应

该________( 选填 “ 接 a”“ 接 b”“ 接 c” 或 “ 不接 ” )。小明测得的电线长度为

________m。

甲　　　　　　　　乙

解析　由题图甲可知，所用量程为 3 V，所以需要估读，即读数为 2.50 V；由于保护

电阻且被测电线的电阻较小，因此实验电路图如下：

P点应接 b，Q点应接 a。根据 Rx＋R0＝，Rx＝ρ，S＝，联立可得 L＝31.4 m。

答案　2.50　接 b　接 a　31.4

6．利用螺旋测微器、米尺和图甲所示的器材(其中电流表的内阻为 1 Ω，电压表的内阻

为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为 5 Ω 的金属丝的电阻率。

甲

(1)用笔画线代替导线，将图中的器材连接成实物电路，要求连线尽量避免交叉，电流

表、电压表选择合适的量程(已知电源电压为 6 V，滑动变阻器的阻值为 0～20 Ω)。

(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度的示数如图乙

所示，电流表、电压表的读数如图丙所示。由图可以读出金属丝两端的电压 U＝

________，流过金属丝的电流强度 I＝________，金属丝的长度 l＝________，金属丝的直

径d＝________。

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