11.3实验:导体电阻率的测量同步练习--【新教材】人教版(2019)2024-2025高二物理必修第三册(含解析)

11.3实验:导体电阻率的测量同步练习
梳理基础知识:
一、螺旋测微器
1.构造:如图所示,B为固定刻度,E为可动刻度.
2.原理:固定刻度B的螺距为0.5 mm,即旋钮D每旋转一周,测微螺杆F前进或后退 mm,而可动刻度E上有50个等分刻度,每转动一小格,F前进或后退 mm,即螺旋测微器的精确度为 mm.读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺.
3.读数:测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)× (mm).
如图所示,固定刻度示数为2.0 mm,半毫米刻度线未露出,可动刻度示数为15.0,最后的读数为:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.
二、游标卡尺
1.构造:主尺, (主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪),游标卡尺上还有一个深度尺.(如图所示)
2.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.
3.原理:利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值制成.
不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种,其规格见下表:
刻度格数(分度) 刻度总长度 每小格与1 mm的差值 精确度(可精确到)
10 9 mm 0.1 mm mm
20 19 mm 0.05 mm mm
50 49 mm 0.02 mm mm
4.读数:从主尺上读出整毫米数x,然后再从游标尺上找出第k条刻度线与主尺上某一刻度线对齐,即记录结果表示为(x+k×精确度) mm.
三、常用电表的读数
对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可.
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是 V和 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位.
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,这时要求“格估读”,即读到0.1 V.
(3)对于0~0.6 A量程的电流表,精确度是 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A.
四、电流表的内、外接法
内接法 外接法
电路图
误差原因 电流表分压U测=Ux+UA 电压表分流I测=Ix+IV
电阻测量值 R测==Rx+RA>Rx 测量值 真实值 R测==适用于测量 大阻值电阻 小阻值电阻
两种电路选择标准 当RA Rx或Rx>时,选用电流表 法 当RV Rx或Rx<时,选用电流表 法
五、滑动变阻器
1.滑动变阻器两种连接方式的对比
限流接法 分压接法 对比说明
电路图 串、并联关系不同
负载R上电压调节范围(不计电源内阻) ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大
闭合S前触头位置 b端 a端 都是为了保护电路元件
2.滑动变阻器两种接法的选择
滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化,通常情况下,由于限流式结构简单、耗能少,优先使用限流式.
滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况:
①要求电压表能从零开始读数,要求电压(电流)测量范围尽可能大;
②当待测电阻Rx R(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用);
③若采用限流式接法,电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流.
六、实验器材的选取与实物图的连接
1.实验器材选择的技巧
(1)电压表、电流表:不超过量程,且要超过满偏刻度的.有时也可以从测量数据来确定选择的电表.
(2)滑动变阻器:分压选阻值小的且不超过其额定电流的滑动变阻器,限流选最大阻值为待测电阻2~3倍的滑动变阻器.电流半偏法测电阻,滑动变阻器选阻值大的.
(3)定值电阻:若用于电表改装,阻值与改装后的量程匹配,若用于保护电路,应使电流表、电压表读数在满偏刻度的以上且不超过电流表、电压表量程.
2.实物图连接的注意事项
(1)画线连接各元件,一般先从电源正极开始,按照电路原理图依次到开关,再到滑动变阻器,按顺序以单线连接方式将主电路中串联的元件依次串联起来,再将要并联的元件并联到电路中去.
(2)连线时要将导线接在接线柱上,两条导线不能交叉.
(3)要注意电表的量程和正、负接线柱,要使电流从电表的正接线柱流入,从负接线柱流出.
(4)滑动变阻器的接法:限流法,导线分别连接到上、下接线柱上(两个接线柱);分压法,导线分别连接到上边一个接线柱和下边两个接线柱上(一上两下共三个接线柱).
七、测电阻率
1.实验原理
由R=ρ得ρ==,因此,只要测出金属丝的 、 和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ.
2.实验器材
被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(0~50 Ω),开关,导线若干, ,毫米刻度尺.
3.实验过程
(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d.
(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路.
(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量多次,求出其平均值l.
(4)把滑动变阻器的滑片调到最左(填“左”或“右”)端.
(5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,填入记录表格内.
(6)将测得的R、l、d值,代入公式ρ=中,计算出金属丝的电阻率.
4.求R的平均值时可用两种方法
(1)用R=分别算出各次的数值,再取平均值.
(2)用U-I图线的斜率求出.
5.注意事项
(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表 法.
(2)测量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的被测金属丝长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量多次,求其平均值.
(3)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值.
(4)在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.
(5)若采用图像法求电阻阻值的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线要尽可能地通过较多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点应舍去.
6.误差分析
(1)金属丝直径、长度的测量、读数等人为因素带来误差.
(2)测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R测(3)通电电流过大、时间过长,致使金属丝发热,电阻率随之变化带来误差.
A组基础训练题
一、单选题(本大题共8小题)
1.某同学用游标卡尺测量导体的长度,读数如图所示,则该导体的长度是(  )
A.2.33cm B.2.37cm C.2.30cm D.3.10cm
2.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
用螺旋测微器测量其直径如上图乙所示,由图可知其直径D 为(  )mm
A.4.700 mm B.5.000 mm C.5.700 mm D.4.500 mm
3.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:用游标为20分度的卡尺测量其长度如图所示,由图可知其长度L为(  )
A.50.30mm B.50.15mm C.50.25mm D.50.2mm
4.用螺旋测微器测量其直径如图所示,由图可知其直径D为(  )
A.4.700mm B.5.000mm C.5.700mm D.4.500mm
5.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学用螺旋测微器测金属丝直径时,测得结果如图甲所示,则该金属丝的直径为( )
A.2.935mm B.2.435mm C.3.035mm D.2.835mm
6.如图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么(  )
A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a,测量值偏大
B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b,测量值偏大
C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a,测量值偏小
D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b,测量值偏大
7.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示,分别将图a和b两种测量电路连接到电路中,按照a图时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照b图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是(   )
A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω
B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω
C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω
D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω
8.如图,、间电压恒定,当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为﹔当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为。可以推断(  )
A.真实值更接近,比略大 B.真实值更接近,比略小
C.真实值更接近,比略大 D.真实值更接近,比略小
二、多选题(本大题共3小题)
9.在实验“探究导体电阻与其影响因素”中,小明用螺旋测微器、10分度游标卡尺分别多次测量了同一根金属丝的直径,则下列判断正确的是(  )
A.若读数为0.82mm,则使用的是螺旋测微器
B.若读数为0.8mm,则使用的是10分度游标卡尺
C.若使用的是螺旋测微器,读数可能为0.819mm
D.若使用的是10分度游标卡尺,读数可能为0.81mm
10.某同学对一物体长度进行测量,正确记录的数据为1.68cm,该同学可能使用的测量工具是(  )
A.最小刻度为1mm的刻度尺 B.游标卡尺甲(10分度) C.游标卡尺乙(20分度) D.螺旋测微器
11.(多选)如图所示,M、N间电压恒定,当开关S接a点时,电压表示数为10 V,电流表示数为0.2 A;当开关S接b点时,电压表示数为12 V,电流表示数为0.15 A.可以推断(  )
A.Rx较准确的测量值是500Ω
B.Rx较准确的测量值是80 Ω
C.Rx的真实值是70 Ω
D.电流表的内阻是20 Ω
三、非选择题(本大题共5小题)
12.某同学用游标卡尺测量一个导体的长度。游标尺上有10等分刻度,测得的读数如图所示,该导体的长度是多少?某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径,测得读数如图所示,则该圆柱导体的直径是多少?
13.在测电阻的实验中,测量电路中电流表的连接方式有两种。计算结果由计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的读数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx甲和Rx乙,请分析两种接法的系统误差,以及适用条件。
14.(1)游标卡尺的读数为 mm。
(2)某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值;
现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50Ω,额定电流2A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3kΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 (选填器材前的字母);实验电路应采用图中的 (选填“甲”或“乙”)。
15.某同学测量一只未知阻值的电阻.
他先用多用电表欧姆档粗测其电阻,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图甲所示.请你读出其阻值大小为 为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着测量前应该完成下列步骤中的
A.换“”档再机械调零 换“”档再欧姆调零
C.换“”档再机械调零; 换“”档再欧姆调零
若该同学再用“伏安法测量该电阻,实验室中备有如下器材
电压表,量程为3V,内阻约为
电压表,量程为15V,内阻约为
电流表,量程为3mA,内阻约为;
电流表,量程为,内阻约为;
滑动变阻器,最大阻值;
滑动变阻器,最大阻值;
电池组E,电动势为3V,内阻很小电键和导线若干.
实验时要求电压从零开始连续变化,以便多测几组数据,使测量结果尽量准确电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 .填写器材的符号
请你在图乙完成其余的连线___.
16.某同学要测量一分布均匀材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为___________mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为___________mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测得此圆柱体的电阻阻值,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为___________。
(4)为了更加准确地测出该圆柱体的电阻,除了导线和开关外,有以下一些器材可选择:
A.电源E(电动势6V、内阻可忽略不计)
B.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约0.12)
C.电流表A2(量程0~20mA,内阻约200)
D.电压表V1(量程0~3V,内阻约3k)
E.电压表V2(量程0~15V,内阻约15k)
F.待测电阻Rx
G.滑动变阻器R1(0~10k,允许最大电流2.0A)
H.滑动变阻器R2(0~20,允许最大电流1A)
I.电键S和导线若干
其中电流表选择___________。电压表选择___________。滑动变阻器选___________(填前面对应的序号)在答题卡上的方框中画出实验电路并标出所选实验器材的代号。( )
B组能力提升训练题
一、单选题(本大题共8小题)
1.某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为 cm。
2.一同学在某次实验中测量一物体长度,记录结果为11.75mm,则该同学所使用的测量工具可能为( )
A.10分度的游标卡尺 B.20分度的游标卡尺 C.50分度的游标卡尺 D.螺旋测微器
3.某同学测量一个圆柱体工件的电阻率,分别使用游标卡尺、螺旋测微器测量圆柱体工件的长度、直径,某次测量的示数分别如图甲,乙所示,下列各选项中读数都正确的是(  )
A.4.83cm、5.313mm. B.5.03cm、5.313mm
C.4.83cm、5.813mm D.5.03cm、5.813mm
4.如图所示,甲,乙为测同一未知电阻阻值的两个电路,其中电压表内阻约为,电流表内阻约为,阻值约为。下列说法对的的是( )
A.甲电路测得阻值比真实值偏小 B.乙电路测得阻值比真实值偏大
C.测量阻值应选用乙电路 D.测量阻值应选用甲电路
5.如图,、间电压恒定,当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为﹔当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为。可以推断(  )
A.真实值更接近,比略大 B.真实值更接近,比略小
C.真实值更接近,比略大 D.真实值更接近,比略小
6.在图中,A、B两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下述说法正确的是(  ) 
A.A图的接法叫电流表内接法,B图的接法叫电流表的外接法
B.A中R真>R测,B中R真<R测
C.A中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使Rv << R,故此法测较小电阻好
D.B中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使RA >> R,故此法测较大电阻好
7.用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是(  )
A.电压表的内电阻越小,测量越精确
B.电流表的内电阻越大,测量越精确
C.电压表的读数大于Rx两端真实电压,Rx的测量值大于真实值
D.由于电压表的分流作用,使Rx的测量值小于真实值
8.如图所示,图甲和图乙分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法不正确的是(  )
A.图甲的接法叫电流表外接法,图乙的接法叫电流表内接法
B.图甲中R测>R真,乙中R测<R真
C.图甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R<D.图乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R>>RA,故此法测较大电阻好
二、多选题(本大题共3小题)
9.用毫米刻度尺测量物体的长度,下列哪些读数符合有效数字要求(  )
A.1.502 m B.1.6214 m C.12.40 cm D.4.30 mm
10.(多选)如图所示,M、N间电压恒定,当开关S接a点时,电压表示数为10 V,电流表示数为0.2 A;当开关S接b点时,电压表示数为12 V,电流表示数为0.15 A.可以推断(  )
A.Rx较准确的测量值是500Ω
B.Rx较准确的测量值是80 Ω
C.Rx的真实值是70 Ω
D.电流表的内阻是20 Ω
11.甲、乙两图分别为测灯泡电阻的电路图,下列说法正确的是(  )
A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法
B.甲中,乙中
C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使,此法测小电阻好
D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使,此法测大电阻好
三、非选择题(本大题共5小题)
12.某同学用游标卡尺测量一个导体的长度。游标尺上有10等分刻度,测得的读数如图所示,该导体的长度是多少?某同学用螺旋测微器测量一个圆柱导体的直径,测得读数如图所示,则该圆柱导体的直径是多少?
13.如图甲所示,螺旋测微器的读数为 ;如图乙所示,20分度的游标卡尺的读数为 。
14.如图所示是用螺旋测微器测量一小钢球的直径,此读数应是 。
15.在测电阻的实验中,测量电路中电流表的连接方式有两种。计算结果由计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的读数。若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为Rx甲和Rx乙,请分析两种接法的系统误差,以及适用条件。
16.某同学测量一只未知阻值的电阻.
他先用多用电表欧姆档粗测其电阻,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图甲所示.请你读出其阻值大小为 为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着测量前应该完成下列步骤中的
A.换“”档再机械调零 换“”档再欧姆调零
C.换“”档再机械调零; 换“”档再欧姆调零
若该同学再用“伏安法测量该电阻,实验室中备有如下器材
电压表,量程为3V,内阻约为
电压表,量程为15V,内阻约为
电流表,量程为3mA,内阻约为;
电流表,量程为,内阻约为;
滑动变阻器,最大阻值;
滑动变阻器,最大阻值;
电池组E,电动势为3V,内阻很小电键和导线若干.
实验时要求电压从零开始连续变化,以便多测几组数据,使测量结果尽量准确电压表应选用 ,电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 .填写器材的符号
请你在图乙完成其余的连线___.
梳理基础知识答案:
一、螺旋测微器
0.5 0.01 0.01
0.01
二、游标卡尺1. 游标尺 0.1 0.05 0.02
三、常用电表的读数0.1 0.1 0.5 0.02
四、电流表的内、外接法 大于 内接 外接
七、测电阻率
1.实验原理 长度l、直径d
2.实验器材
螺旋测微器
5.注意事项 外接
A组基础训练题答案
1.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】B
【详解】
游标卡尺读数2.3cm+0.1mm×7=2.37cm
故选B。
2.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】A
【详解】
螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm的整数倍)加可动刻度读数(0.5mm以下的小数),图中读数为
故A正确,BCD错误。
故选A。
3.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】B
【详解】
根据题意可知,游标为20分度,由图可知,游标第3个小格与主尺对齐,则其长度L为
故ACD错误,B正确。
故选B。
4.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】A
【详解】
螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm的整数倍)加可动刻度读数(0.5mm以下的小数),图中读数为
故A正确,BCD错误。
故选A。
5.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】A
【详解】
由甲图可知,该金属丝的直径为
故选A。
6.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】D
【详解】
AB.电压表示数有明显变化,说明电流表内阻较大,分压较大,应采用电流表外接法,即S接a,可减小误差,此时电流偏大,测量值偏小,AB错误;
CD.电流表示数有明显变化,说明电压表内阻较小,分流较大,应采用电流表内接法,即S接b,可减小误差,此时,电压表示数偏大,电阻测量值偏大,C错误,D正确。
故选D。
7.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】B
【详解】
两次测量电流表分压的变化
电压表分流示数变化
即电流表分压的变化较小,所以采用电流表内接,测量的更接近真实值,且测量值大于真实值;所以电流表内接法所测电阻
故ACD错误,B正确.
故选B。
8.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】D
【详解】
由题意可知,电键S合在a点时,电压表示数为10V,电流表示数为0.2A,当S合在b点时,电压表示数为12V,电流表示数为0.15A,则电压表的读数变化率
而电流表的读数变化率为
因此电流表的示数变化较大,说明电压表分流较多,要减小误差必须用电流表内接法,即接b,则电阻较准确的测量值
该电路中电压的测量值偏大,则电阻的测量值偏大,即真实值小于80Ω。
故选D。
9.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】BC
【详解】
AC.螺旋测微器的精度是0.01mm,读数时有估读,以mm为单位,小数点后应该是3位,A错误,C正确;
BD.10分度游标卡尺的精度为0.1mm,无估读,则以mm为单位小数点后有1位,B正确,D错误。
故选BC。
10.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】AB
【详解】
A.用最小刻度为1mm的刻度尺的读数时可以读到0.1mm,即0.01cm,故A正确;
B.游标卡尺甲(10分度),其精确度为0.1mm,由于游标卡尺不估读,故可以读到0.1mm,即0.01cm,故B正确;
C.游标卡尺乙(20分度)其精确度为0.05mm,故可以读到0.05mm,即0.005cm,故C错误;
D.螺旋测微器,又名千分尺,精确度为0.01mm,可读到0.001mm,故D错误。
故选AB。
11.【知识点】实验:导体电阻率的测量
【答案】BC
【解析】从数据变化可得电压表的分流较大,所以应采用电流表的内接法,所以Rx较准确的测量值是Rx= Ω=80 Ω,由题意可知M、N两端的电压是12 V,当采用外接法时,电流表两端的电压是2 V,此时的电流为0.2 A,所以电流表内阻为r= Ω=10 Ω,当采用电流表内接法时,测得的电阻值为待测电阻的真实值与电流表内阻之和,即Rx的真实值是70 Ω,B、C正确.
12.【知识点】实验:导体电阻率的测量
【答案】13.7mm,3.275mm
【详解】
游标卡尺读数为
螺旋测微器读数为
13.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】见解析
【详解】甲图由于电流表与电阻串联,测得的电流就是通过电阻的电流,测得的电流准确,但测得的电压则是电阻和电流表串联后的两端电压,对于测量电阻两端的电压而言,测得的电压偏大,导致电阻的测量值比真实值偏大。当被测电阻阻值很大时,这种接法测量的电压误差相对较小;乙图由于电压表与电阻并联,测得的电压就是电阻两端的电压,测得的电压准确,但测得的电流则是通过电阻和电压表并联的电流,对于测量通过电阻的电流而言,测得的电流偏大,导致电阻的测量值比真实值偏小。当被测电阻阻值很小时,这种接法测量的误差相对较小。
14.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】50.90;B;C;甲;
【详解】
(1)[1]游标卡尺的读数为50mm+0.05mm×18=50.90mm
(2)[2][3][4]在实验中,电源电压为4V,则电压表应该选择量程为3V的C;电路中可能出现的最大电流为
则电流表应选用B;因为电压表的内阻远大于待测电阻的阻值,则应该采用电流表外接,即实验电路应采用图中的甲。
15.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】1000;;D;;V1;;A1;;R1;;;
【详解】
待测电阻值为倍率与示数的积,从所指的位置来看,偏转角太小,示数太大,所以示数变得适中此,则应增大倍率,即选项D符合.
先估算电路中的电流,则电流表选A1,根据电动势确定电压表的量程,即电压表V1.
由于待测电阻远大于电流表的内阻,所以电流表采用内接法,要使测量精确,且有多组数据测量,所以滑动变阻器采用分压接法.由此可确定实物连线如图所示.
16.【知识点】实验:导体电阻率的测量
【答案】 50.15 4.700 150 C D H
【详解】(1)[1]游标卡尺不需要估读,由图可知,游标卡尺的精度为0.05mm,主尺读数为50mm,游标尺的第三格与主尺对最齐,游标卡尺读数为
(2)[2]螺旋测微器的估读刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为
所以其读数为
(3)[3] 多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测得此圆柱体的电阻阻值,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为150;
(4)[4][5][6][7]电源电动势为6V,为减小读数误差,电压表应选择D,电路最大电流约为
则电流表应选择C;为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压式接法,所以滑动变阻器选择阻值较小的H;待测电阻阻值约为150,电流表内阻约为200,电压表内阻约为3000,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表应采用外接法,得电路图如下图所示
B组能力提升训练题答案
1.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】0.5545;
【详解】
该铜丝的直径为5.5mm+0.01mm×4.5=5.545mm=0.5545cm
2.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】B
【详解】
10分度游标卡尺不用估读,精确度为0.1mm, 50分度的游标卡尺精确度为0.02mm, 螺旋测微器精确度估读一位,精确度为0.001mm,而记录结果11.75mm精确度不是0.1 mm也不是0.001mm,如果精确度是0.02mm则读数末尾不会是0.05mm,所以只有20的游标卡尺精确度为0.05mm是可能的.
故选B。
3.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】B
【详解】
游标卡尺的主尺读数为50mm,游标尺上第三条刻度线与主尺上某一刻度对齐,游标尺读数为
故最终读数为
螺旋测微器的固定刻度上的读数为5mm,可动刻度上的 读数为
最终读数为
故选B。
4.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】C
【详解】A.甲电路中,电流表采用内接法,由于电流表的分压使得电压表的示数大于的真实电压,根据欧姆定律,可知甲电路测得阻值比真实值偏大,A错误;
B.乙电路中,电流表采用外接法,由于电压表的分流使得电流表的示数大于的真实电流,根据欧姆定律,可知乙电路测得阻值比真实值偏小,B错误;
CD.根据,可知待测电阻相对较小,为了减小误差,电流表应采用外接法,则测量阻值应选用乙电路,C正确,D错误。选C。
5.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】D
【详解】
由题意可知,电键S合在a点时,电压表示数为10V,电流表示数为0.2A,当S合在b点时,电压表示数为12V,电流表示数为0.15A,则电压表的读数变化率
而电流表的读数变化率为
因此电流表的示数变化较大,说明电压表分流较多,要减小误差必须用电流表内接法,即接b,则电阻较准确的测量值
该电路中电压的测量值偏大,则电阻的测量值偏大,即真实值小于80Ω。
故选D。
6.【知识点】实验:电阻的测量、欧姆定律
【答案】B
【详解】
A. A图的接法叫电流表外接法,B图的接法叫电流表的内接法,故A错误;
B. A图中测量的电阻实际上是电压表和灯泡并联以后的总电阻,所以R测R真,故B正确;
C. A中的误差是由电压表的分流引起的,为了减小误差,当R<D. B中的误差由电流表的分压引起的,为了减小误差,当R>>RA时,电流表所分得的电压可以忽略不计,故采用内接法比较好,故D错误。
故选B。
7.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】C
【详解】
A.图示的电路待所测量的电阻为电流表内阻加Rx的阻值,其原因在于电压表的测量值为两者电压之和,与电压表的内阻大小无关系,则A错误;
B.因实验中串联了电流表的内阻,则内阻越小测量越准确。则B错误;
C.电压表的读数大于Rx两端真实电压,则Rx的测量值大于真实值,则C正确;
D.电流表为分压作用,测量值大于真实值。则D错误。
故选C。
8.【知识点】实验:电阻的测量、导体的电阻
【答案】B
【详解】
A.图甲的接法叫电流表外接法,图乙的接法叫电流表内接法,选项A正确,不符合题意;
B.图甲中电流的测量值偏大,根据
可知
R测<R真
乙中电压的测量值偏大,根据
可知
R测>R真
选项B错误,符合题意;
C.图甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R<D.图乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R>>RA,故此法测较大电阻好,选项D正确,不符合题意。
故选B。
9.【知识点】实验:长度的测量及测量工具的选用
【答案】BC
【分析】
【详解】
用毫米刻度尺测量物体的长度,测量结果应准确到毫米,在毫米之后应估读一位;A.1.502m=150.2cm,准确到1cm,故A错误;
B.1.6214m=162.14cm,准确到1mm,故B正确;
C.12.40cm,测量结果准确到1mm,故C正确;
D、4.30mm,测量结果准确到0.1mm,故D错误。
故选BC。
10.【知识点】实验:导体电阻率的测量
【答案】BC
【解析】从数据变化可得电压表的分流较大,所以应采用电流表的内接法,所以Rx较准确的测量值是Rx= Ω=80 Ω,由题意可知M、N两端的电压是12 V,当采用外接法时,电流表两端的电压是2 V,此时的电流为0.2 A,所以电流表内阻为r= Ω=10 Ω,当采用电流表内接法时,测得的电阻值为待测电阻的真实值与电流表内阻之和,即Rx的真实值是70 Ω,B、C正确.
11.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】ACD
【详解】A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法,A正确;
B.甲图中,电压表测量值准确,又由于电压表的分流作用,电流表测量值偏大,根据欧姆定律,电阻测量值偏小,即,乙图中,电流表测量值准确,又由于电流表的分压作用,电压表测量值偏大,根据欧姆定律,电阻测量值偏大,即,B错误;
C.甲图中,误差来源与电压表的分流作用,为了减小误差,应使,此法测较小电阻好,C正确;
D.乙图中,误差来源与电流表的分压作用,为了减小误差,应减小电流表的分压,应使 ,适合测量大电阻,D正确。选ACD。
12.【知识点】实验:导体电阻率的测量
【答案】13.7mm,3.275mm
【详解】
游标卡尺读数为
螺旋测微器读数为
13.【知识点】实验:导体电阻率的测量
【答案】0.900;.270
【详解】
螺旋测微器的读数为;20分度的游标卡尺的读数为。
14.【知识点】实验:导体电阻率的测量
【答案】
【详解】
[1]读数固定刻度示数可动刻度示数,计算得。
15.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】见解析
【详解】甲图由于电流表与电阻串联,测得的电流就是通过电阻的电流,测得的电流准确,但测得的电压则是电阻和电流表串联后的两端电压,对于测量电阻两端的电压而言,测得的电压偏大,导致电阻的测量值比真实值偏大。当被测电阻阻值很大时,这种接法测量的电压误差相对较小;乙图由于电压表与电阻并联,测得的电压就是电阻两端的电压,测得的电压准确,但测得的电流则是通过电阻和电压表并联的电流,对于测量通过电阻的电流而言,测得的电流偏大,导致电阻的测量值比真实值偏小。当被测电阻阻值很小时,这种接法测量的误差相对较小。
16.【知识点】实验:电阻的测量
【答案】1000;;D;;V1;;A1;;R1;;;
【详解】
待测电阻值为倍率与示数的积,从所指的位置来看,偏转角太小,示数太大,所以示数变得适中此,则应增大倍率,即选项D符合.
先估算电路中的电流,则电流表选A1,根据电动势确定电压表的量程,即电压表V1.
由于待测电阻远大于电流表的内阻,所以电流表采用内接法,要使测量精确,且有多组数据测量,所以滑动变阻器采用分压接法.由此可确定实物连线如图所示.
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