电阻率的测定有非常重要的意义,如为满足集成电路的性能要求,对金属导体、半导体等电阻率进行测定;又如土壤电阻率是表征土壤电导性能的指标,被广泛应用于雷电风险评估、研究土壤的腐蚀性等方面。

(1)“测量金属丝的电阻率”实验的电路如图1所示,实验过程中:
①用 AA测量金属丝长度,用 BB(选涂:A.刻度尺 B.螺旋测微器)测量金属丝的直径,为减小误差进行多次测量求平均值,得到金属丝长度L和直径d。
②根据电路图连接电路,开关S处于断开状态,滑动变阻器滑动片滑到 AA(选涂:A.a B.b)端。闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组电压和电流。
③根据实验数据,画出 U-IU-I图,由图线的斜率得出金属丝的阻值为R。由此可知金属丝的电阻率ρ为 πRd24LπRd24L(用L、d、R表示)。
(2)由于土壤的电阻率一般较大,因此小理同学在测量土壤样品的电阻率时,改用如图2所示的电路。图中圆柱形玻璃管两端有导电活塞(活塞电阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移动。实验器材有电源(电动势为E,内阻可忽略),电压表V1、V2(均可视为理想电表),定值电阻R1(阻值为4.00kΩ),定值电阻R2(阻值为2.00kΩ),电阻箱R(最大阻值9999Ω),单刀双掷开关S,导线若干,游标卡尺,刻度尺。
实验步骤如下:
①用游标卡尺测量玻璃管的内径d=60.00mm;
②向玻璃管内填满土壤,并测量土壤长度L;
③把S拨到1位置,记录电压表V1示数U1;
④把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数相同,记录电阻箱的阻值R;
⑤改变玻璃管内土壤长度,重复步骤③、④,记录每次土壤长度L和电阻箱阻值R;
⑥断开S,整理好器材。
Ⅰ.步骤③中通过土壤的电流为 U1R1U1R1(用U1、R1表示)。
Ⅱ.步骤④中的V2示数为 RR+R2ERR+R2E(用E、R2、R表示)。玻璃管内土壤的电阻Rx=R2RR1R2RR1(用R1、R2、R表示)。
Ⅲ.利用记录的多组土壤长度L和电阻R的数据,绘制如图所示的R-1L关系图像。土壤的电阻率为 56.556.5Ω•m。(保留3位有效数字)
π
R
d
2
4
L
π
R
d
2
4
L
U
1
R
1
U
1
R
1
R
R
+
R
2
E
R
R
+
R
2
E
R
2
R
R
1
R
2
R
R
1
R
-
1
L
【考点】导体电阻率的测量.
【答案】A;B;A;U-I;;;;;56.5
π
R
d
2
4
L
U
1
R
1
R
R
+
R
2
E
R
2
R
R
1
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:75引用:1难度:0.5
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1.某同学为测定电阻丝的电阻率ρ,设计了如图甲所示的电路,电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝,保护电阻R0=4.0Ω,电源电动势E=3.0V,电流表内阻忽略不计,滑片P与电阻丝始终接触良好.
(1)实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,其示数为d=mm.
(2)实验时闭合开关,调节滑片P的位置,分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I,实验数据如表所示:x/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I/A 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 /A-11I2.04 2.33 2.63 3.03 3.23 3.57 -x图象,并由图线求出电阻丝的电阻率ρ=Ω•m(保留两位有效数字)。1I
(3)根据-x关系图线纵轴截距的物理意义,可求得电源的内阻为r=Ω(保留两位有效数字).1I
(4)若电流表内阻不可忽略,则电流表的内阻对测量电阻丝的电阻率(选填“有”或“无”)影响,根据-x关系图线纵轴截距的物理意义可求得的是。1I发布:2024/12/29 20:30:1组卷:145引用:3难度:0.5 -
2.某小组测某种圆柱形材料的电阻率,做了如下实验。
(1)已知该圆柱形材料的长度为5.235cm横截面直径为2cm,该小组先用多用电表粗略测量圆柱材料的电阻R,将选择开关旋至“×10kΩ”挡,红表笔和黑表笔直接接触,调节 旋钮,使指针指向“0Ω”;再将红表笔和黑表笔与圆柱材料两端圆形电极接触,表盘示数如图甲所示,则圆柱材料电阻的阻值为 kΩ。
(2)该小组想用伏安法更精确地测量圆柱材料的电阻R,可选用的器材如下:
A.电流表A1(量程4mA,内阻约50Ω)
B.电流表A2(量程20μA,内阻约1.5kΩ)
C.电压表V1(量程3V内阻约10kΩ)
D.电压表V2(量程15V,内阻约25kΩ)
E.电源E(电动势4V,有一定内阻)
F.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
G.开关S,导线若干
为使实验误差较小,要求电压可以从零开始调节,电流表选择 ,电压表选择 (以上两空均选填仪器前面的序号)
(3)请用笔画线表示导线,在图乙中完成测量圆柱材料电阻的实验电路连接。
(4)实验过程中,实验小组移动滑动变阻器的滑片,并记录两电表的多组测量数据,在坐标纸上描点、连线作出如图丙所示的U-I图象,则实验测得圆柱材料的电阻率ρ=Ω•m(计算结果保留2位有效数字)发布:2024/12/20 0:30:1组卷:192引用:5难度:0.5 -
3.某同学要粗测一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,可知其长度L为
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径d为
(3)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,表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值R约为
(4)则测量的电阻率ρ=发布:2024/12/29 16:30:1组卷:114引用:4难度:0.7