高考物理复习第三部分40个热点补救练38测定金属的电阻率.DOCX

38.测定金属的电阻率1.(2021·广东四校联考)物理兴趣小组的同学拿到一根陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，(电阻膜均匀布满圆柱体的外侧面)，管的两端有导电箍M、N，如图1甲。该电阻的长度看作等于陶瓷管的长度，已知所用电阻膜材料的电阻率为。他们通过实验测量该陶瓷管上电阻膜的厚度d，使用的器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(量程3 V，内阻约为3 k)、电流表(量程0.6 mA，内阻约为1 )、电池组(电动势为3 V)、滑动变阻器、开关和导线。请帮助他们解决实验过程中的以下问题：(1)用螺旋测微器测量陶瓷管的外径D，示数如图，则D_mm。(2)根据实验目的，在方框中画出合适的实验电路图(陶瓷管的电阻Rx5 k，滑动变阻器的总阻值为50 )。(3)除了测量出陶瓷管的外径D和长度为L外，还需要直接测量的物理量及其符号为：_、_。(4)用(3)中给定的物理量符号，写出计算电阻膜厚度的表达式为d_。图1答案(1)3.373(2)见解析(3)电压表读数U电流表读数I(4)解析(1)陶瓷管的外径为D3 mm37.3×0.01 mm3.373 mm。(2)由于陶瓷管的电阻Rx5 k，属于大电阻，故采用电流表内接法，滑动变阻器的总阻值为50 ，为了调节时电压、电流有较大变化，应采用分压式，故实验电路图如下所示。(3)为了测出电阻，还需要直接测量的物理量有电阻两端的电压U和通过电阻的电流I。(4)由电阻定律可得R由欧姆定律可得R联立可解得d。2.(2021·东北三省四市教研联合体3月模拟)(1)市场上销售的铜质电线电缆产品中存在部分导体电阻不合格的产品，质检部门先用多用电表“×1”欧姆挡粗测其电线电阻为_，用螺旋测微器测量其直径为_mm。图2(2)将该段劣质电线带至实验室，设计实验电路测量其电阻率，实验室提供如下器材A.电流表A1(量程0.6 A，内阻约为0.8 )，A2(量程1.5 A，内阻约为1.0 )B.电压表V(量程3 V，内阻为3 k)C.滑动变阻器R1(010 )，R2(0200 )D.定值电阻R03 kE.电源E(电动势为6 V，内阻约为1.0 )F.待测电阻Rx，开关和导线若干根据所给器材设计实验原理图，并在下图中画出完整的实验电路图，要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，所选的器材中电流表应选择_；滑动变阻器应选择_(填器材的符号)。(3)利用设计的电路图进行实验，读出多组电压表和电流表的值，画出UI图线是过原点的倾斜直线，斜率为k，计算材料电阻率的公式为_(用UI图线的斜率k，导体的直径D和长度L表示，且忽略电表的内阻带来的系统误差)。答案(1)15.01.700(2)A1R1见解析(3)解析(1)测电阻时，要看最上面那条刻度，指针位于15 的位置，我们需要估读到最小值的下一位，然后乘以相应的倍率，故读数为15.0×1 15.0 ，螺旋测微器读数1.5 mm20.0×0.01 mm1.700 mm。(2)电动势为6 V，而待测电阻约为15 ，故电路中最大电流I A0.4 A要求电表的示数可以从零起且读数要超过满量程的，故选用量程为0.6 A的电流表A1；而电压表量程为3 V，内阻为3 k，需要把其电压表量程改装成6 V量程，根据分压原理，需要串联一个3 k的分压电阻R0；要求电表的示数可以从零起，所以电路需要用分压接法，所以滑动变阻器选用R1(010 )。又电压表的内阻已经知道，通过电流可以计算，故应用电流表外接，所以电路图为(3)由电路图可知，Rx两端的电压为UxUR02U通过Rx的电流为IxI由欧姆定律可知R变形得UI则UI图线的斜率k根据电阻定律有R解得。3.(2021·广东佛山市教学质检)在工业生产中，常运用测定电学量的方法来测定某些溶液含离子的浓度。某同学利用图3a所示电路模拟这一情形，测定不同浓度下食盐溶液的电阻率。在长方体绝缘容器内插上两竖直金属薄板A、B，A板固定在左侧，B板可插在容器内不同位置。(1)因缺少保护电阻，为保护电流表，开关闭合前B板应尽量靠近容器的_侧(填“左”或“右”)，容器内应倒入_(填“少量”或“大量”)食盐溶液；(2)某次实验时，容器内有一定量的食盐溶液，且B板位于最右端，此时电流表示数如图c，则此时电路中电流为_mA；为便于在多次测量中电流的变化范围更大一些，应_(选填“增加”或“减少”)容器内的食盐溶液；(3)倒入适量食盐溶液后，将B板插在容器内不同位置，改变B、A两板的间距x，读取电流表读数I，测量多组数据，得到x图线如图b所示。已知电源电动势为3.0 V，容器内部底面长l20 cm，容器内溶液体积V1 200 cm3。根据图线求得该食盐溶液的电阻率_·m(保留2位有效数字)。图3答案(1)右少量(2)28.0减少(3)5.0解析(1)由电阻定律R可知，B板越靠近右侧，溶液长度越长，电阻越大。盐溶液浓度越低，阻值越大。(2)由图c可知，此时电路中电流为28.0 mA。要使测量中电流的变化范围更大，由于B已经在最右端，要使测量时向左移动B而电流不超过量程，则应增大电阻，故需要减少容器内的食盐溶液。(3)根据电阻定律可得R又VSlR联立可得 x结合图像的斜率k，可得× ·m5.0 ·m。