高考物理精讲：专题15+电学实验（二）（高考定位+审题破题，含原创题组及解析） 18页

考题 1 测定金属丝(液体)的电阻率 例 1 在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中： (1)某实验小组用如图 1 所示电路对镍铬合金和康铜丝进行探究，a、b、c、d 是四种金属丝． 图 1 ①实验小组讨论时，某同学对此电路提出异议，他认为，电路中应该串联一个电流表，只有 测出各段金属丝的电阻，才能分析电阻与其影响因素的定量关系．你认为要不要串联电流表？ 并简单说明理由． ②几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示：电路图中三种金属丝 a、b、c 分别为下表中 编号为 A、B、C 的金属丝，则 d 应选下表中的 ________(用表中编号 D、E、F 表示). 编号 材料 长度 L/m 横截面积 S/mm2 A 镍铬合金 0.30 0.50 B 镍铬合金 0.50 0.50 C 镍铬合金 0.30 1.00 D 镍铬合金 0.50 1.00 E 康铜丝 0.30 0.50 F 康铜丝 0.50 1.00 (2)该实验小组探究了导体电阻与其影响因素的定量关系后，想测定某金属丝的电阻率． ①用毫米刻度尺测量金属丝长度为 L＝80.00 cm，用螺旋测微器测金属丝的直径如图 2 甲所 示，则金属丝的直径 d 为 ________. ②按如图乙所示连接好电路，测量金属丝的电阻 R.改变滑动变阻器的阻值，获得六组 I、U 数据描在图丙中所示的坐标系上．由图可求得金属丝电阻 R＝________ Ω，该金属丝的电阻 率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)． 图 2 解析 (1)①串联电路电流处处相等，串联电阻两端电压与电阻成正比，不需要测出电流，根 据电阻两端电压大小即可比较出电阻大小．②探究影响电阻的因素，应采用控制变量法，实 验已选 A、B、C 的金属丝，根据控制变量法的要求，应控制材料的长度与横截面积相等而材 料不同，因此 d 应选表中的 E. (2)①由图示螺旋测微器可知，其示数为 1.5 mm＋10.0×0.01 mm＝1.600 mm；②根据坐标系 内的点作出图象如图所示． 由图象可知，电阻阻值为 R＝U I ＝0.3 0.6 Ω＝0.5 Ω；由电阻定律 R＝ρL S ＝ρ L πd 2 2 可得，电阻率ρ＝ πRd2 4L ＝3.14×0.5×1.600×10－32 4×0.800 Ω·m≈1.3×10－6 Ω·m. 答案 (1)①不需要，串联电路电流处处相等，电压与电阻成正比 ②E (2)①1.600 mm ②0.5 1.3×10－6 1．(2014·江苏·10)某同学通过实验测量一种合金的电阻率． (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图 3 所示的部件__________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的 直径为________ mm. 图 3 (2)图 4 所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变 阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变 化．由此可以推断：电路中______(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短 路”或“断路”)． 图 4 (3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为 2.23 V 和 38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为 58.7 Ω.为了更准确地测出合金丝的 阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议． 答案 (1)B 0.410 (2)7、9 断路 (3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值．(或测量多组电流和电压 值，用图像法求电阻值) 解析 (1)螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧 B.螺旋测微器的示数为(0＋ 41.0×0.01) mm＝0.410 mm. (2)电压表的示数不为零，电流表的示数几乎为零，说明连接两电表的电路是导通的．而滑动 变阻器几乎不起作用，说明线路电阻很大，故可判断 7、9 间断路． (3)由题知RA Rx ≈0.005