高考物理母题解读（八）恒定电流母题5电阻率测量实验.doc

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1、高考物理母题解读（八）恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题5、电阻率测量实验【解法归纳】电阻率是描述导体导电性能的重要物理量，电阻率测量需要根据题述条件设计测量电路。待测电阻远大于电流表内阻时采用电流表内接，待测电阻远小于电压表内阻时采用电流表外接。若待测电阻较大而滑动变阻器又很小时必需采用分压电路。由于分压电路的电压调节范围大，且电压可以从零开始逐渐增大，所以凡是要求多测几组值，一般采用分压电路；由于限流电路耗电少，所以不是必须采用

2、分压电路的一般采用限流电路。金属丝的截面直径测量一般用螺旋测微器，长度测量可以使用毫米刻度尺。螺旋测微器测量导线直径时从固定刻度读得整毫米数，可动刻度读得百分之一毫米数，注意，螺旋测微器读数时要看固定刻度上半毫米刻度是否露出，若露出，要加0.5毫米；从可动刻度上读数时要估读1位。典例（2012广东理综物理）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15（a）和图15（b）所示，长度为_cm，直径为_mm。按图15（c）链接电路后，实验操作如下：（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_处（填“大”或“小”）；将S2

3、拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；（b）将电阻箱R2的阻值调至最_（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280；由此可知，圆柱体的电阻为_。【针对训练题精选解析】1.（2012山东理综）在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约4，额定电流约0.5A）；电压表：V（量程3V，内阻约3k）；电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2）；A2（量程3A，内阻约0.05）；电源：E1（电动势3V，内阻不计） E2（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：R（最大阻值约20）螺旋测微器；毫米刻度尺

4、；开关S；导线。用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm。若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 、电源应选 （均填器材代号），在虚线框中（问答题卡）完成电路原理图。2.（18分）（2012北京理综）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm。(1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为 m(该值接近多次测量的平均值）(2) 用伏安法测金属丝的电阻R。实验所用器材为：电源（电动势3V，内阻约1）、电流表（内阻约3k）、滑动变阻器R（020，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同

5、学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 由以上实验数据可知，他们测量R是采用图2中的 图（选填：“甲”或“乙”）(3) 图3是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流变不至于被烧坏。(4) 这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线，由图线得到金属丝的阻值R= （保留两位有效数字）。(5) 根据以上数据可以估算出金属丝电阻率为 （填选项

6、钱的符号）。 A.110-2m B.110-4m C.110-6m D.110-8m(6) 任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是 （有多个正确选项）。 A. 用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B. 由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C. 若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除测量仪表引起的系统误差 D. 用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减少偶然误差 .【答案】：（1）0.397 （2）甲 （3）如图3 （4）如图4 4.5 （5）C （6）CD3（2010山东理综）在测定金属电阻率的实验中，某同学连

7、接电路如图所示。闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是（填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至档（填“欧姆100”“直流电压10V”或“直流电流25mA”），再将（填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是、。5（2012湖南衡阳六校联考） 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度测量3次，

8、求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_ cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为_ mm. (2)采用右图所示的电路测量金属丝的电阻电阻的测量值比真实值_(填“偏大”或“偏小”)最后由公式_计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)答案.(1)24.1224.140.5180.519 (2)偏小解析：(1)根据刻度尺读数规则，图甲中读数为24.13cm；根据螺旋测微器读数规则，图中读数为0.518 mm.(2)用电流表外接电路测量金属丝的电阻金属丝中电流小于电流表读

9、数，所以电阻的测量值比真实值偏小由欧姆定律R=U/I，电阻定律R=l/S，S=d2/4联立解得电阻率。6.（2012天星领航卷）在研究性学习中，某同学设计了一个测量导电纸的导电膜厚度的实验，该同学从资料上查得导电纸导电膜导电材料的电阻率为，并利用下列器材完成这个实验：A电源E（电动势为1 2V，内阻不计）B木板N（板上放有导电纸一张，导电膜向上），两个金属条a、b（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极，其电极长度与导电纸宽度相同）C滑线变阻器R（其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻）D毫米刻度尺E电压表V（量程为6V，内阻约3 k）F电流表A（量程为06A，内阻忽略不计）G开关K，导

10、线若干。（1）请利用上述器材设计实验电路。在题12图虚线框中画出实验电路原理图。（导电纸用符号“”表示）（2）实验中应测定的物理量是： 。（3）计算导电膜厚度h的公式是： 。（用和测得物理量的符号表示）7（2012浙南浙北部分学校联考）某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验：（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供供选择：A直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；B电流表A1：量程010mA，内阻约；C电流表A2：

11、量程0600mA，内阻约；D电压表V：量程015V，内阻约；E滑动变阻器R1：最大阻值1k；F滑动变阻器R2：最大阻值5k；G开关导线等在可供选择的器材中，应选用的电流表是_（填“A1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是_（填“R1”或“R2”）；（2）根据所选的器材画出实验的电路图（3）握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L电阻R的数据如下表：实验次数123456长度L（cm）20.025.030.035.040.045.0电阻R（）1.32.13.04.15.36.7为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是_。7