2019届高考物理一轮复习课时作业39测定金属的电阻率.doc

8课时作业(三十九)测定金属的电阻率[基础训练]1．现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示．甲乙(1)由题图甲读得圆柱体的直径为________mm，长度为________cm.(2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ＝________.答案：(1)1.8454.240(2)eq\f(πD2U,4IL)解析：(1)由题图甲读得圆柱体的直径D＝1mm＋0.5mm＋34.5×0.01mm＝1.845mm，由题图乙读得长度L＝42mm＋8×0.05mm＝42.40mm＝4.240cm.(2)圆柱体的电阻R＝eq\f(U,I)＝ρeq\f(L,π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))2)，得ρ＝eq\f(πD2U,4IL).2．(2018·宁夏银川一中考试)某实验兴趣小组要测量一种电阻丝的电阻率，用到的实验器材为：一段拉直并固定在刻度尺上的电阻丝(电阻丝两端为接线柱，电阻丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在电阻丝上移动)，直流电源，电流表，定值电阻R0，开关，导线，螺旋测微器等．甲(1)利用螺旋测微器测电阻丝的直径，其示数如图甲所示，该电阻丝的直径为d＝________mm.(2)请根据题目要求，利用上述实验器材设计实验，并在图乙虚线框中画出实验电路图．eq\x(\a\al(,,,,))乙丙(3)实验过程中，记录相应电阻丝接入电路中的长度L和电流表的示数I，通过改变金属夹位置进行多次测量，并作出eq\f(1,I)­L关系图线如图丙所示，请写出电阻丝的电阻率的表达式ρ＝________.(电源电动势用E表示，其他物理量用题中所给的符号a、b、c、d表示)答案：(1)0.630(2)如图所示(3)eq\f(πb－ad2E,4c)解析：(1)由螺旋测微器读数规则知d＝0.5mm＋13.0×0.01mm＝0.630mm.(2)根据实验器材和要求，结合安全、精确原则，定值电阻R0应与待测电阻丝串联，实验电路图如答图所示．(3)根据实验电路图，由闭合电路欧姆定律得E＝I(Rx＋R0＋r)，又由欧姆定律Rx＝ρeq\f(L,S)＝ρeq\f(L,\f(πd2,4))，联立得eq\f(1,I)＝eq\f(4ρ,Eπd2)L＋eq\f(R0＋r,E)，结合eq\f(1,I)­L的图象斜率知k＝eq\f(b－a,c)＝eq\f(4ρ,Eπd2)，求得电阻率为ρ＝eq\f(πb－ad2E,4c).3．为了测量某种材料制成的电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：A．电流表A(量程IA＝600mA，内阻RA＝4.80Ω)B．电阻箱R0(0～99.99Ω)C．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)D．滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)E．电池组E(电动势约3V，内阻很小)F．一个开关S和若干导线G．螺旋测微器，毫米刻度尺(1)现用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，则应该改用________(填“×1”或“×100”)挡，进行一系列正确操作后再测量，指针位置如图甲所示，则电阻丝的阻值约为________Ω.甲乙(2)把电流表A与电阻箱并联后改装成量程为3A的新电流表，则电阻箱的阻值应调为R0＝________Ω.(结果保留三位有效数字)(3)用改装后的新电流表和实验器材设计出图乙的电路图，用来测量电阻丝Rx的阻值．(4)测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电压表V的示数为U，电流表A的示数为I，请用已知量和测量量的字母符号，写出电阻率的表达式ρ＝________.答案：(1)×114(2)1.20(4)eq\f(πd2U,20IL)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(πd2UR0,4ILR0＋RA)也对))解析：(1)因欧姆表刻度不均匀，欧姆表指针在中值电阻附近时读数较准，当用“×10”挡时发现指针偏转角度过大，说明倍率过大，应选择“×1”挡．(2)将电流表A与电阻箱并联改装成量程为3A的电流表，因此电阻箱的阻值应调为：R0＝eq\f(IARA,I－IA)＝eq\f(0.6×4.80,3－0.6)Ω＝1.20Ω.(4)由电阻定律可知，电阻：Rx＝eq\f(ρL,S)＝ρeq\f(L,π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,2)))2)，