06/707/7/课时12实验：导体内阻率的检测一、选择题(每小题7分，共14分)1。一同事将变阻器与一只“6V6～8W”规格的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发觉灯泡发光．按如图所示的接法，当滑片P往右滑动时，灯泡将(B)A．变暗B．变亮C．色温不变D．可能烧毁灯泡解析：由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的阻值丝，因为灯泡的额定电流等于电源电流，所以不可能烧毁灯泡．当滑片P往右滑动时，接入电路中的内阻丝变短，内阻减少，灯泡变亮，B选项正确．2．(多选)滑动变阻器的原理如图所示，则下述说法中正确的是(AD)A．若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP往右滑动时，变阻器接入电路中的电阻减小B．若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP往右滑动时，变阻器的电阻降低C．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入3个接线柱D．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入3个接线柱解析：若将a、c两端连在电路中，aP部份将连入电路，则当滑片OP往右滑动时，该部份的导线宽度变长，变阻器接入电路中的电阻将减小，A正确．若将a、d两端连在电路中，也是将aP部份连入电路，则当滑片OP往右滑动时，该部份的导线宽度变长，变阻器接入电路中的电阻将减小，B错误．A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C错误．在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D正确．二、非选择题(共86分)3．(16分)在“测定金属的内阻率”的实验中，(1)某同事用螺旋测微器测金属丝半径时，测得结果如图甲所示，则该金属丝的半径为__2。
。(2)用阻值为3V的电流表和阻值为0。6A的电压表测金属丝的电流和电压时读数如图乙、丙所示，则电流表的读数为__2。60__V，电压表的读数为__0。52__A。(3)用米尺检测金属丝的宽度L＝0。810m．借助以上检测数据，可得这些材料的内阻率为__4。2×10－5__Ω·m(保留两位有效数字)．解析：(1)螺旋测微器的读数为：d＝2。5mm＋43。5×0。01mm＝2。935mm。(2)因电流表的每小格读数为0。1V，所以应估读到0。01V，所以电流表的读数为：U＝2。60V；同理高中物理电阻的测量，电压表的每小格读数为0。02A，应估读到0。01A，所以电压表的读数为：I＝0。52A。(3)依据R＝ρeqf(L,S)得：ρ＝eqf(RS,L)＝eqf(R·?f(d,2)?2π,L)代入数据得：ρ≈4。2×10－5Ω·m。4．(16分)(1)如图甲所示的三把游标千分尺，它们的游标千分尺从上至下分别为9mm长10等分、19mm长20等分、49mm长50等分，它们的读数依次为__17。7__mm，__23。，__3。。(2)使用螺旋测微器检测金属丝的半径，示数如图乙所示，则金属丝的半径是__2。
。(3)①如图丙A使用0。6A阻值时，对应刻度盘上每一小格代表__0。02__A，图中指针示数是__0。44__A；当使用3A阻值时，对应刻度盘上每一小格代表__0。1__A，图中指针示数为__2。20__A。②图丙B使用较小阻值时，每小格表示__0。1__V，图中指针的示数为__1。70__V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示__0。5__V，图中指针示数为__8。50__V。(4)旋钮式内阻箱如图丁所示，电压从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的内阻为Ω。今欲将接入电路的内阻改为2087Ω，最简单的操作方式是__将“×1_k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0__。若用两个这样的内阻箱，即可得到的内阻值范围为__0～Ω__。解析：(1)图A读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0。1mm＝0。7mm，最后结果是17mm＋0。7mm＝17。7mm。图B读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0。05mm＝0。85mm，最后结果是23mm＋0。85mm＝23。85mm。图C读数：整毫米是3，不足1毫米数是9×0。02mm＝0。
18mm，最后结果是3mm＋0。18mm＝3。18mm。(2)固定刻度示数为2。0mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15。0，最后的读数：2。0mm＋15。0×0。01mm＝2。150mm。(3)①电流表使用0。6A阻值时，刻度盘上的每一小格为0。02A，指针示数为0。44A；当使用3A阻值时，每一小格为0。1A，指针示数为2。20A。②电压表使用3V阻值时，每小格表示0。1V，指针示数为1。70V；使用15V阻值时，每小格表示0。5V，指针示数为8。50V。(4)内阻为1987Ω。最简单的操作方式是将“×1k”旋钮调到2，再将“×100”旋钮调到0。每位内阻箱的最大电阻是9999Ω，用这样的两个内阻箱串联可得到的最大内阻是2×9999Ω＝19998Ω。故用两个这样的内阻箱，可得到的内阻值范围为0～19998Ω。5．(14分)要检测某种合金的内阻率．(1)若合金丝宽度为L，半径为D，电阻为R，则其阻值率ρ＝eqf(πRD2,4L)。用螺旋测微器测合金丝的半径如图甲所示，读数为__0。。(2)图乙是检测合金丝电阻的原理图，S2是单刀双掷开关．按照原理图在图丙上将实物连线补充完整．(3)闭合S1，当S2处于位置a时，电流表和电压表的示数分别为U1＝1。
35V，I1＝0。30A；当S2处于位置b时，电流表和电压表的示数分别为U2＝0。92V，I2＝0。32A．按照以上检测数据判定，当S2处于位置__b__(选填“a”或“b”)时，检测相对确切，检测值Rx＝__2。9__Ω。(结果保留两位有效数字)答案：(2)如图所示解析：(1)金属丝内阻：R＝ρeqf(L,S)＝ρeqf(L,π?f(D,2)?2)，则内阻率：ρ＝eqf(πRD2,4L)。由图示螺旋测微器可知，其示数为：0。5mm＋15。0×0。01mm＝0。650mm。(3)依据eqf(ΔU,U1)＝eqf(1。35－0。92,1。35)＝0。32，而eqf(ΔI,I1)＝eqf(0。32－0。30,0。30)＝0。06，可知eqf(ΔU,U1)＞eqf(ΔI,I1)，电压表分压较大，因而必须电压表外接法，即S2处于位置b，按照欧姆定理，则有：Rx＝eqf(0。92,0。32)Ω≈2。9Ω。6．(14分)在“测定金属的阻值率”的实验中，待测金属丝的内阻Rx约为5Ω，实验室备有下述实验器材：A．电流表V1(阻值0～3V，电阻约为15kΩ)；B．电流表V2(阻值0～15V，电阻约为75kΩ)；C．电压表A1(阻值0～3A，电阻约为0。
2Ω)；D．电压表A2(阻值0～0。6A，电阻约为1Ω)；E．变阻器R1(0～100Ω，0。6A)；F．变阻器R2(0～2000Ω，0。1A)；G．电瓶组E(电动势为3V)；H．开关S，导线若干．(1)为减少实验偏差，应选用的实验器材有(填器材后面的序号)．(2)为减少实验偏差，应选用如图1中__乙__(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把如图2中的实物图用线联接上去．图1图2(3)若用毫米刻度尺测得金属丝宽度为60。00cm，用螺旋测微器测得金属丝的半径及两水表的示数如图3所示，则金属丝的半径为__0。637(0。636～0。638均可)__mm，内阻值为__2。4__Ω。图3解析：(1)因为电源的电动势为3V，所以电流表应选A；被测内阻约为5Ω，电路中的最大电压约为I＝eqf(E,Rx)＝eqf(3,5)A＝0。6A，电压表应选D；按照变阻器容许通过的最大电压可知，变阻器应选E；还要选用电板和开关，导线若干．故应选用的实验器材有A、D、E、G、H。(2)因为eqf(RV,Rx)>eqf(Rx,RA)，应采用电压表外接法，应选图乙所示电路，实物联接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的半径为0。
637mm，从电流表可以读出内阻两端电流为1。20V，从电压表可以读出流过内阻的电压为0。50A，被测金属丝的电阻为Rx＝eqf(Ux,Ix)＝eqf(1。20,0。50)Ω＝2。4Ω。7．(12分)欲检测一个电压表的电阻，按照以下要求来选择器材并设计电路：a．无论如何调节变阻器，电压表都不会超量程；b．有尽可能高的检测精度，并能测得多组数据．现备有如下器材：A．待测电压表A1(阻值3mA，电阻约为50Ω)B．电流表V(阻值3V，电阻未知)C．电压表A2(阻值15mA，电阻为10Ω)D．保护内阻R＝120ΩE．直流电源E(电动势2V，电阻忽视不计)F．滑动变阻器(总电阻10Ω，额定电压0。5A)G．开关一个，导线若干(1)在以上提供的器材中，除A、E、F、G以外，还应选择__C__、__D__(选填字母代号)．(2)请画出符合要求的实验电路图．答案：解析：按照题中给出的备用器材，应选择伏安法检测电压表的电阻，因为给出电流表阻值过大高中物理电阻的测量，故应选择电阻已知的电压表A2作为电流表，选择保护内阻R与并联的两个电压表串联，因为电压表两端电流最大只有0。15V，滑动变阻器最大内阻只有10Ω，但是要求尽可能高的检测精度，并能测得多组数据，所以选择分压电路，电路图如答案图所示．8．(14分)某实验小组在“测定金属内阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的半径以及电压表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是__0。
999(0。998～1。000均可)__mm、__0。42__A、__2。25(2。24～2。26均可)__V。已知实验中所用的滑动变阻器电阻范围为0～5Ω，电压表电阻约几欧，电流表电阻约20kΩ，电源电动势E＝6V，电阻很小，则以下电路图中__A__(选填电路图下方的字母代号)电路为本次实验测内阻Rx应该采用的最佳电路，但用此最佳电路检测的结果依然会比真实值偏__小__．若已知实验所用的电压表电阻的确切值RA，这么确切检测金属丝内阻Rx的最佳电路应为__内接法__(选填“内接法”或“外接法”)电路，此时测得电压为I、电压为U，则金属丝内阻Rx＝eqf(U,I)－RA(用题中字母代号表示)．解析：螺旋测微器的读数为：d＝0。5mm＋49。9×0。01mm＝0。999mm；电压表的读数为：I＝0。42A；电流表的读数为：U＝2。25V；按照题意，因电源不宜在长时间、大功率状况下使用，故滑动变阻器不能用分压式，应用限流式，又待测内阻电阻远大于电流表电阻，故电压表应用外接法，故电路图A为应该采用的最佳电路，按照欧姆定理R＝eqf(U,I)知，因为电流表的分流作用而致使R检测值偏小，若已知实验所用的电压表电阻的确切值RA，则应用电压表内接法．最终测得金属丝内阻为：Rx＝eqf(U,I)－RA。