高考物理专题41 实验：测定金属的电阻率（含解析）试题VIP免费

专题41实验：测定金属的电阻率一、螺旋测微器的使用和读数1．螺旋测微器常用来测量较小物体的长度，由于读数需估读到0.001mm，即千分之一毫米位，所以螺旋测微器也叫千分尺。2．读数时要分三步：一找整数毫米，二看半毫米，三读螺旋刻度。3．读数规则：测量值=固定刻度整数毫米（半毫米刻度露出，需读0.5mm）+0.01mm×可动刻度（估读）螺旋测微器有50个可动刻度，转一周平移0.5mm，即可动刻度最小刻度对应0.550mm=0.01mm。二、测定金属的电阻率1．实验原理：电阻定律LRS，RSL2．实验器材：待测材料（规则柱形元器件或提供可塑形装置）、刻度尺（测量L）、螺旋测微器（测量并计算S）、直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器（测量多次电阻）、开关、导线若干。3．主要实验步骤：（1）测量材料器件的尺寸参数，包括横截面积和长度，需多次测量取平均值；（2）测量材料器件的电阻（根据提供器材和器件的性质选定测量方法）；（3）根据电阻定律计算材料电阻率。4．已知电阻率测量元器件的尺寸参数：实验目的是为了测量用刻度尺和螺旋测微器不易测量的尺寸参数，如较长导线的长度、不规则的横截面积、对螺旋测微器的测量范围仍然较小的尺寸等。（1）测量材料器件便于测量的尺寸参数，计算横截面积或长度；（2）测量材料器件的电阻；（3）根据已知电阻率和电阻定律计算材料的未知尺寸参数。5．误差分析：刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表读数时的偶然误差，电阻测量方法存在的系统误差等。读出图中给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数。（1）螺旋测微器的示数为________mm。（2）游标卡尺的示数为_________cm。【参考答案】（1）5.485（2）4.120【详细解析】（1）螺旋测微器的读数为5mm+0.01×48.5mm=5.485mm。（2）游标卡尺的读数为41mm+0.02×10mm=41.20mm=4.120cm。【易错警示】螺旋测微器和游标卡尺在读数时一般所读数以毫米为单位，要特别注意题目所要求的读数单位是否也为毫米；注意游标卡尺的主尺刻度单位，每小格为1mm，每大格为1cm，用主尺刻度加游标刻度时最好统一单位，以免计算错误。1．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。【答案】0.0106.8706.860【解析】图（a）所示读数为0.01×1.0mm=0.010mm，图（b）所示读数为6.5mm+0.01×37.0mm=6.870mm，所测金属板的厚度为6.870mm–0.010mm=6.860mm。利用螺旋测微器、米尺和如图所示的器材（其中电流表内阻为1Ω，电压表内阻为5kΩ，电源电动势为6V，滑动变阻器阻值为0~20Ω）测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω的金属丝的电阻率。（1）用笔画线代替导线，将图中的器材连接成实物电路，要求导线尽量避免交叉，电流表、电压表选择合适的量程。（2）实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用米尺测量金属丝的长度，电流表、电压表的读数也如图所示。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=________。（3）该金属丝的电阻率是______________（保留两位有效数字）。【参考答案】（1）如图所示（2）2.20V0.44A30.50cm1.850mm（3）4.4×10–5Ω·m（2）电压表量程是3V，所以读数是2.20V；电流表量程是0.6A，所以读数是0.44A；米尺的读数是40.50cm–10.00cm=30.50cm；螺旋测微器的读数是1.5mm+0.01×35.0mm=1.850mm。（3）由电阻定律得25π4.410m4RSUDLIL。【解题必备】实验中常用的测量仪器中，游标卡尺的读数不需要估读，其他都需要估读。电流表和电压表根据分度值的不同估读方法也不同。若分度值最后一位数字是1，则需估读到下一位；若分度值最后一位数字是2或5，则只需估读该位。分别叫做十分之一估读、二分之一估读和五分之一估读。1．某市质监局对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现竞有九成样品的细菌超标或电阻率不合格（电阻率是检验纯净水是否合格的一项重要指标）。对纯净水样品进行检验时，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆...