高中物理用多用电表测电阻实验题

影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而某种半导体材料的电阻率则与之相反。某课题研究组在研究某种器件Z的导电规律时，测得其两端电压与通过电流的关系如表所示：
① 根据表中数据，判断器件Z可能属于上述         材料（选填“金属”或“半导体”）。

U/V	0.00	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50
I/A	0.00	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81

 
② 实验所用的器材规格是：
电压表（0－3V－15V，内阻约30kΩ）；
电流表（0－0.6A－3A，内阻约4Ω）；
滑动变阻器（变化范围0～10Ω）； 
电源（3V，内阻约1Ω）； 
器件Z；
电键；导线若干．
根据本次实验提供的数据，请用笔画线代替导线在实物图上连接电路；

③ 根据表中的数据已经在I－U坐标中描好点，如图所示，请连线作图；

④ 某同学根据图中规律猜想I与U的定量关系，用以下方法较为合理的是      （填选项前的字母）。
A．用I－U图象
B．用I－U²图象
C．用I²－U图象
D．用I－U^-1图象

(11分)从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A₁的内阻r₁，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测出多组数据。

器材(代号)	规格
电流表(A1)	量程10 mA、内阻r1待测(约40 Ω)
电流表(A2)	量程500 μA、内阻r2="750" Ω
电压表(V)	量程10 V、内阻r3="10" kΩ
电阻(R1)	阻值约为100 Ω
滑动变阻器(R2)	总阻值约为50 Ω
电源(E)	电动势1.5 V、内阻很小
开关(S)、电线若干

 
①某实验小组根据实验要求设计了下面四个实验原理图，其中符合实验要求的是（   ）

②请简要说明你选择原理图的理由                          。
③若选测量数据中的一组来计算r₁，则所用的表达式为r₁=　　　　，式中各符号的意义是　                        。

(12分)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率P。步骤如下：
①游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为mm；
②用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为mm；

③选用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为；

④为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A₁(量程300mA，内阻约为2)；
电流表A₂(量程l50mA，内阻约为10)；
电压表V₁(量程lV，内阻r=1000)；
电压表V₂(量程l5V，内阻约为3000)；
定值电阻R₀=1000；
滑动变阻器R₁(最大阻值5)；
滑动变阻器R₂(最大阻值l000)；
电源E(电动势约为4V，内阻r约为1)；
开关，导线若干。
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。(均填器材代号)
根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图。

在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L．直径d和电阻R．用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图，则长度为________mm金属丝的直径为____________ mm．若用下图中测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．（“偏大”，“偏小”）

(14分)有一金属电阻丝的阻值约为20，现用以下实验器材测量其电阻率：
A．电压表 (量程0～15V，内阻约为15) 
B．电压表 (量程0～3V，内阻约为3)
C．电流表 (量程0～0.3A，内阻约为0.5) 
D．电流表(量程0～3A，内阻约为0.1)
E．滑动变阻器(阻值范围0～1，允许最大电流0.2A)
F．滑动变阻器(阻值范围0～20，允许最大电流1.0A)
G．螺旋测微器
H．电池组(电动势3V，内电阻约为0.5)
I． 开关一个和导线若干
（1）某同学决定采用分压式接法调节电路．为了比较准确地测量出电阻丝的电阻，电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选________．(只需填写器材前面的字母)

（2）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图甲所示，该电阻丝直径的测量值＝________mm；
（3）如图乙所示，将电阻丝拉直后两端分别固定在刻度尺两端的接线柱和上，其间有一可沿电阻丝滑动的触头，触头的上端为接线柱．当按下触头时，它才与电阻丝接触，触头位置可在刻度尺上读出．
该同学测电阻丝电阻的实物连接如图丙所示，在连接最后一根导线的左端到电池组正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．
A．                            ;B．_________            _______________.
（4）实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数保持不变，记录对应的电压表的示数和接入电路的电阻丝的长度．
利用测量数据描点作出图线，如图丁所示，并求得图线的斜率为．则用电阻丝的直径、电流和斜率表示电阻丝的电阻率＝________．

某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下：
（1）用螺旋测微器测量其直径如右下图，可知其直径为     mm；
（2）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为          Ω。

（3）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A₁（量程0～3mA，内阻约50Ω）
电流表A₂（量程0～10mA，内阻约30Ω）
电压表V₁（量程0～3V，内阻约10kΩ）
电压表V₂（量程0～15V，内阻约25kΩ）
直流电源E（电动势3V，内阻不计）
滑动变阻器R₁（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
滑动变阻器R₂（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A），
开关S、导线若干。为使实验误差较小，要求便于调节且测得多组数据进行分析，所选电流表　 　；电压表　 　；滑动变阻器　 　（填所选器材的符号），并在右上框中画出测量的电路图。

（4）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=                  （用测出的物理量的符号表示）.

下表列出了一些材料制成的长1m、横截面积为1mm²的导线在20℃时的电阻值．

导线	银	铜	铝	钨	铁	锰铜合金	镍铬合金
电阻R/Ω	0.016	0.017	0.027	0.052	0.096	0.44	1.1

 
根据表中数据回答：假如让你架设一条输电线路，在铝线和铁线之间，你应选用        
______；假如要选用一根金属丝来做滑动变阻器的电阻丝，在铁丝和锰铜丝之间，你应选用
___________。

某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图实－5－20所示，该铜丝的直径为________mm.

图实－5－20

在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A.待测的干电池      B.电流传感器1
C.电流传感器2                   D.滑动变阻器R（0—20Ω，2 A）
E.定值电阻R₀（2000Ω）         F.开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。

（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将________（选填“变大”或“变小”）。
（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I₁-I₂图线（I₁为电流传感器1的示数，I₂为电流传感器2的示数，且I₂的数值远远大于I₁的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
（3）若将图线的纵坐标改为____，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。

有一段粗细均匀的导体,现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率,若已测得其长度和横截面积,还需要测出它的电阻值Rx。
（1）若已知这段导体的电阻约为30Ω,要尽量精确的测量其电阻值,并要求直接测量的变化范围尽可能大一些，除了需要导线、开关以外,在以下备选器材中应选用的是             。(只填写字母代号)
A．电池（电动势14 V、内阻可忽略不计） B．电流表（量程0～0.6 A，内阻约0.12Ω）
C．电流表（量程0～100m A，内阻约12 Ω） D．电压表（量程0～3 V，内阻约3 kΩ）
E．电压表（量程0～15 V，内阻约15 kΩ）  F．滑动变阻器（0～10Ω，允许最大电流2.0A）
G．滑动变阻器（0～500 Ω，允许最大电流0.5 A）
（2）在方框中画出测这段导体电阻的实验电路图。
（3）根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线如图所示,发现MN段明显向上弯曲。若实验的操作、读数、记录、描点和绘图等过程均正确无误,则出现这一弯曲现象的主要原因是                              。

某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。进行了如下实验：
（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供供选择：

A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；

B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约；

C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约；

D．电压表V：量程0～15V，内阻约；

E．滑动变阻器R₁：最大阻值；
F．滑动变阻器R₂：最大阻值；
G．开关．导线等
在可供选择的器材中，应选用的电流表是_______（填“A₁”或“A₂”），应该选用的滑动变阻器是________（填“R₁”或“R₂”）；
（2）根据所选的器材画出实验的电路图
（3）握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L．电阻R的数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6
长度L（cm）	20.0	25.0	30.0	35.0	40.0	45.0
电阻R（）	1.3	2.1	3.0	4.1	5.3	6.7

为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是____________。

有一段长为L、横截面积为S的电阻丝，是同种金属合金做成的，将其接在电压为U的电路中，测得其电流为I，那么该合金的电阻率ρ为.

某同学想要了解导线在质量相同时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：

1.(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示，读得直径＝．

（2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：

电阻	121.0	50.0	23.9	10.0	3.1
导线直径	0.80l	0.999	1.20l	1.494	1.998
导线截面积	0.504	0.784	1.133	1.753	3.135

请你根据以上数据判断，该种导线的电阻与截面积是否满足反比关系?若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出与应满足的关系．

2.(3)若导线的电阻率，则表中阻值为的导线长度=(结果保留两位有效数字)

将阻值为16 Ω的均匀电阻丝变成一闭合圆环，在圆环上取Q为固定点，P为滑键，构成一圆形滑动变阻器，如图所示，要使Q、P间的电阻先后为4 Ω和3 Ω，则对应的θ角应分别是_______和_______。

现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是（填选项前的编号）

A．	①化石能源为清洁能源
B．	②纳米材料的粒度在1-100之间
C．	③半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间
D．	④液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性