人教版 (新课标)选修39 实验：练习使用多用电表第二课时练习

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第二课时 实验：伏安法测电阻和金属电阻率
1．在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法中正确的是( )
A．用伏安法测金属丝的电阻时，可采用电流表内接法
B．实验中应调节滑动变阻器，取得多组U和I的值，然后求出电阻平均值
C．应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值
D．实验中电流强度大小可不加要求
答案：B
2．(多选)在“测定金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中正确的是( )
A．电流表采用外接法，将会使ρ测>ρ真
B．电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差
C．由P＝eq \f(πd2U,4Il)可知I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差
D．由ρ＝eq \f(πd2U,4Il)可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量
答案：CD
3．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
①从图中读出金属丝的直径为________mm.
②为此取两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：
A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ
B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ
C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 kΩ
D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω
E．滑动变阻器，0～10 Ω
F．滑动变阻器，0～100 Ω
要求较准确地测出其阻值，应选用的器材有________(只填代号)．
解析：①由图所示螺旋测微器可知，其示数为0.5 mm＋18.0×0.01 mm＝0.680 mm，因此金属丝的直径为0.679～0.681 mm.
②两节新的干电池，电源电动势为3 V，若选取电压表15 V，测量读数误差较大，因此电压表选A；电路最大电流约为I＝eq \f(U,R)＝eq \f(3,5) A＝0.6 A，电流表应选C.
金属丝的电阻大约为5 Ω，为方便实验操作滑动变阻器应选E.
答案：①0.680 ②A、C、E
4．欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组(3 V，内阻约为1 Ω)
B．电流表(0～3 A，内阻约为0.012 5 Ω)
C．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.125 Ω)
D．电压表(0～3 V，内阻约为3 kΩ)
E．电压表(0～15 V，内阻约为15 kΩ)
F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)
H．开关、导线
(1)上述器材中，电流表应选用的是________；电压表应选用的是________(填写器材的字母代号)．
(2)实验电路应采用电流表接法________(填“内”或“外”)．
解析：伏安法测电阻丝电阻，需要：A、电池组(3 V，内阻1 Ω)；电路最大电流约为：I＝eq \f(U,R)＝eq \f(3,5) A＝0.6 A，电流表应选：C电流表；电源电动势为3 V，因此电压表选：D电压表．
(2)因待测电阻阻值约为5 Ω，电流表内阻约为0.125 A，电压表内阻约为3 kΩ，待测电阻相对于电压表内阻来说很小，故为小电阻，应选用电流表外接法．
答案：(1)C D (2)外
5．某小组进行“测定金属丝电阻率”的实验．该组同学想更精确地测量该金属丝电阻Rx(约为9 Ω)，已经选好的器材有：
A．电压表V1(量程0～1 V，内阻约10 kΩ)
B．电压表V2(量程0～3 V，内阻约20 kΩ)
C．定值电阻R0＝20 Ω
D．被测电阻Rx
E．滑动变阻器(阻值范围0～5 Ω)
F．电源(电动势3 V，内阻很小)
G．导线若干，开关一个
(1)为了减小误差，并尽可能多的测量几组数据，请在方框中画出测量电路图．
(2)在某次测量中，若电压表V1读数为U1，电压表V2读数为U2，则待测金属丝电阻的表达式Rx＝___________________.
解析：(1)利用伏安法测电阻，首先选取实验仪器，可以把其中一个电压表作为电流表使用，如果选取电压表V2作为电压表使用，电压表V1改装成电流表使用，把电压表V1和定值电阻R0并联，满偏电流Im＝eq \f(U1,RV1)＋eq \f(U1,R0)≈0.05 A，被测电阻Rx两端电压的最大值Um＝ImRx＝0.45 V，远小于电压表V2量程，故仪器选取不合适；把电压表V1作为电压表使用，电压表V2和定值电阻R0并联改装成电流表使用，满偏电流Im＝eq \f(U2,RV2)＋eq \f(U2,R0)≈0.15 A，被测电阻Rx两端电压的最大值Um＝ImRx＝1.35 V，和电压表V1量程接近，可以使用；为了多测几组数据，减少实验误差，选用分压法组装电路，电表内阻比较大，内接、外接对结果影响不大，电路图如图所示：
(2)根据欧姆定律得，eq \f(U1,Rx)＝eq \f(U2,R0)，解得Rx＝eq \f(U1,U2)R0.
答案：(1)如解析图所示 (2)eq \f(U1,U2)R0