高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点39 测定金属丝的电阻率（2份，原卷版+解析版）

这是一份高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点39 测定金属丝的电阻率（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了 高考真题考点分布， 命题规律及备考策略，6A，内阻约0等内容，欢迎下载使用。
1. 高考真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】各地高考对测定金属丝的电阻率这个实验的考查频度较高，考查多在原型实验的所用原理的基础之上，通过创新实验的方式予以考查。
【备考策略】
1.理解和掌握测定金属丝的电阻率实验原理，并会做出必要的误差分析。
2.能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。
【命题预测】重点关注用创新实验来测定金属丝的电阻率。
（一）实验目的
1.掌握刻度尺、螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。
2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。
3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属丝的电阻率。
（二）实验思路
根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d,计算出横截面积S,并用伏安法测出电阻Rx,即可计算出金属丝的电阻率。
（三）实验器材
被测金属丝,直流电源,电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺。
（四）进行实验
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,反复测量三次,求出其平均值l。
4.把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。
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。
（五）数据处理
1.在求Rx的平均值时可用两种方法
(1)用Rx=UI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。
2.计算电阻率
将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式ρ=RxSl=πd2Rx4l。
（六）误差分析
1.若为内接法,电流表分压。
2.若为外接法,电压表分流。
3.长度和直径的测量。
（七）注意事项
1.先测直径,再连电路:为了方便,测量直径应在金属丝连入电路之前测量。
2.电流表外接法:本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法。
3.电流控制:电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大。
考点一 教材原型实验
考向1 实验原理与操作
1．某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”的实验。
(1)先用螺旋测微器测其直径，如图甲所示，其直径为 ；用多用表粗测其电阻，如图乙所示选用“”倍率的电阻挡，其电阻为 。
(2)为了减小实验误差，要用伏安法较准确地测出其阻值，除待测圆柱体外，实验室还备有如下实验器材，则电压表应选 （选填“”或“”），要将电流表的量程扩大至，应将电阻箱与电流表 （选填“串联”或“并联”）。
A．两节新的干电池
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电压表（量程，内阻约为）
D．电流表A（量程，内阻为）
F.滑动变阻器，额定电流
G.滑动变阻器，额定电流
H.电键和导线若干
(3)改装后的电流表内阻已知（A为改装后的电流表），为消除系统误差，电压表示数从0开始，则下列各图中最合理的______。
A．B．
C．D．
2．在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中：
(1)某实验小组采用镍铬合金和康铜丝为对象，用如图所示电路进行探究，a、b、c、d是四种不同的金属丝。现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示：
电路图中四种金属丝a、b、c分别为上表中编号为C、B、D的金属丝，则d应选上表中的 （用表中编号A、B、C、D、E、F表示）。
(2)另一小组用一个标称值为15Ω的滑动变阻器来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。可供使用的器材如下：
A．电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω
B．电压表V2，量程3V，内阻约3kΩ
C．滑动变阻器Rx，全电阻约15Ω（电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数）
D．滑动变阻器R，全电阻约10Ω
E．直流电源E，电动势9V，内阻不计
F．游标卡尺
G．毫米刻度尺
H．电键S，导线若干
①为了较精确测量出滑动变阻器Rx的全电阻值，将实物测量电路图中的连接线补充完整 。
②探究中需要测量滑动变阻器Rx的电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，要测电阻丝的直径需要直接测量的物理量是（写出测量工具和物理量的文字及符号）： ；电阻丝的直径表达式为： 。要测电阻丝的长度需要直接测量的物理量是（写出测量工具和物理量的文字及符号）： ；电阻丝的长度表达式为： 。
考向2 数据处理与误差分析
3．某同学通过实验测量一种合金丝的电阻率。
(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，读数前应先旋紧如图甲所示的部件 （选填“A”、“B”或“C”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm。
(2)某合金丝阻值约为5Ω，测量实验中使用的器材还有
A．电源（输出电压为4V）
B．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）
C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）
D．滑动变阻器（最大阻值10Ω）
E．开关、导线等
①根据测量合金丝阻值的原理图乙，在图丙中将实物连线补充完整。( )
②实验时开关应接 端（选填“a”或“b”）。该实验的测量值比真实值偏 （选填“大”或“小”）。
(3)正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得电压表示数为U，电流表示数为I，测得接入电路的合金丝长度为L，直径为D，则合金丝的电阻率 （用题中所给或所测得的物理量符号表示）
4．为研究某金属导线材料的电阻率，实验小组用如图甲所示电路进行实验，调节金属导线上可动接线柱Q的位置（如图乙所示），可以改变导线接入电路的长度，可动接线柱Q有一定的电阻，但阻值未知。实验器材如下：
待测金属导线一根；
电压表一个，量程0~3V，内阻约为3kΩ；
电流表一个，量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω；
滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，允许通过的最大电流为0.1A）；
滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，允许通过的最大电流为1A）；
干电池两节，开关一个，导线若干，螺旋测微器一只。
(1)请以笔画线代替导线，将图乙中未连接的导线补完整 。
(2)滑动变阻器应该选 （选填“”或“”）。图甲中开关S闭合之前，应将滑动变阻器的滑片P置于 端（选填“A”或“B”）。
(3)用螺旋测微器测量金属导线的直径如图丙所示，则导线的直径d= mm。
(4)多次改变导线接入电路的长度L，测量不同长度时的电阻，作图像如图丁所示，测得图像中直线的斜率为k，则该金属材料的电阻率为 （用k和d表示）。
(5)仅考虑测量电阻时电表内阻的影响，根据实验数据求出的该金属材料的电阻率比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）
考点二 创新实验方案
考向1 实验器材的创新
5．电导率（电阻率的倒数）是衡量水质是否合格的一项重要指标。某实验小组为测量小区使用自来水的电导率，进行如下实验：
（1）为方便测量水的电阻，将采集的水样装满塑料圆柱形容器，此时圆柱形水样的横截面积为S，长为l如图甲所示；
（2）先用多用电表欧姆档“×10”倍率粗测该水样的电阻，指针指在如图乙中a位置，则应换成 （选填“×100”或“×1k”）倍率，重新欧姆调零后，指针指在如图乙中b位置，则电阻值为 ；
（3）为更精准测量水样的电阻R，设计如图丙所示电路图。将滑动变阻器滑片调至合适位置并保持不变，将1分别接2、3两个位置，发现电压表的示数变化不明显，电流表的示数变化明显，则测量时应将1接 （选填“2”或“3”），测量结果 （选填“=”、“>”或“