《2022年高考物理靶向专项强化训练（三大题型+冲刺模拟）》专题2.5 测金属的电阻率、测电源电动势和内电阻（解析版）

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2022 年高考物理靶向专项强化训练
专题 2.5 测金属的电阻率、测电源电动势和内电阻
1．某实验小组要测量一根金属丝的电阻率，设计如图（a）所示的实验电路。请填写空格处相关内容。
（1）将 P移到金属丝 a位置，开启电源，合上开关 S，调节电阻箱的阻值到_________（填“最大”或
“零”），并读出此时电流表的示数 I0，断开开关 S；
（2）适当向 b端滑动 P，闭合开关 S，调节电阻箱使电流表示数为___________，记录电阻丝 aP 部分的长
度L和电阻箱对应的阻值 R，断开开关 S；
（3）重复步骤②，直到记录 9组L和R值并画出 R-L的关系图线如图（b）所示；
（4）根据 R-L图线，求得斜率为___________Ω/m。
（5）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图（c），其示数为___________ mm，可算得金属丝的电阻率为__
_________ Ω·m。（要求（4）（5）的计算结果保留三位有效数字）
【答案】ŽŽŽŽ 零ŽŽŽŽ I0 31.1 0.200 9.77×10-7
【详解】（1）[1]据实验原理知，开始时，电阻箱的有效电阻为零，即调到零。
（2）[2]适当向 端滑动 ，闭合开关 ，调节电阻箱使电流表示数仍为 。
（3）[3]根据电阻定律有 则 图像的斜率
（4）[4]螺旋测微器的读数为
（5）[5]由上分析有 ； 联立得
2． 滑动变阻器由电阻丝绕制而成，某同学欲测量一滑动变阻器电阻丝的电阻率。
可供选择的实验器材如下：
待测滑动变阻器（30Ω1.5A）；
游标卡尺（20 分度）；
电流表 A1（量程 600mA，内阻 1Ω），电流表 A2（量程 3A，内阻约 0.12Ω）；
电压表 V1（量程 3V，内阻约 3kΩ），电压表 V2（量程 1.5V，内阻约 2kΩ）；
电源（电动势为 3V，内阻未知）；
电键及导线若干。
为了避免损坏滑动变阻器，该同学决定不对滑动变阻器进行拆解，而是进行了如下操作：
（1）该同学首先用游标卡尺测量了电阻丝螺线管的长度 及外径 ， （d表示电阻丝的直径）；其
中测外径 时卡尺示数如图 所示，则 ________ ；
（2）实验电路如图 所示，则电流表应选_________，闭合开关前，应将滑动变阻器触头 调至_________
（填“m”或“n”）端；闭合开关后，多次改变滑动变阻器触点的位置，并记录触点 到电阻丝螺线管 端
的距离 及电压表和电流表对应的示数 、 ；
（3）分别以“ ”和“ ”为纵坐标和横坐标建立坐标系，并依据测量的多组数据描点连线，得到如图
所示的图线，且图线的斜率为 ，纵截距为 。该同学又查明了电阻丝螺线管的匝数为 ，则滑动变阻器
电阻丝的电阻率 =________（用 L、D、k和N表示）；图线明显不过坐标原点，其纵截距的物理意义为_
_________。
【答案】ŽŽŽŽ 33.40 A1 m 电流表 A1的内阻
【详解】（1）[2]由题意知，直径为
（2）[3][4]因为电表读数不能超量程，且读数在量程的 到 之间比较准确，因为滑动变阻器允许通过的
最大电流为 1.5A，所以电流表应该选择电流表 A1；且闭合开关前，应将滑动变阻器触头 调至 m端，使滑
动变阻器接入电路电阻最大，保证电路安全；
（3）[5][6]由闭合电路欧姆定律得 由电阻定律得 由题意知 ； ；
整理得 所以纵截距为电流表内阻，斜率为 故电阻率为
3．某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。
（1）该同学用多用表的欧姆“×1”档粗测该金属丝的阻值如图所示，由图可知其阻值为_________Ω。
（2）该同学为了精确地测量金属丝的电阻率，先用螺旋测微器测量其直径，测量结果如图甲所示，由图
可知其直径为 D=________mm。
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