[题目]为测量某金属丝的电阻率.小明同学设计了如图甲.乙所示的两种实验方案.已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变.(1)小明先进行了如图甲方案的测量.①他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲.乙.丙三根不同金属丝的直径.示数分别如图甲.乙.丙所示.则三根金属丝直径的测量值分别为d甲= mm.d乙= mm.d丙= mm.若三根金属丝的材料.长度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】为测量某金属丝的电阻率，小明同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案，已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变。

(1)小明先进行了如图甲方案的测量。

①他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲、乙、丙三根不同金属丝的直径，示数分别如图甲、乙、丙所示。则三根金属丝直径的测量值分别为d甲=________mm、d乙=________mm、d丙=________mm。若三根金属丝的材料、长度相同且粗细均匀，则它们的电阻R甲、R乙和R丙中最大的是________，最小的是________。

②实验过程中，小明先将甲金属丝接入电路，并用米尺测出接入电路中的甲金属丝的长度l=50.00cm。闭合开关后移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线________________。

实验次数	1	2	3	4	5	6
U/V	0.90	1.20	1.50	1.80	2.10	2.40
I/A	0.18	0.24	0.31	0.37	0.43	0.49

③该方案测得的甲金属丝的电阻率ρ甲=__________Ω·m（计算结果保留两位有效数字）。

④对于上述第(1)所述的测量过程，随着通过金属丝的电流I不断增大，滑动变阻器上的电功率P随之变化。对于P-I的关系图象，在下列图中可能正确的是（________）

(2)小明又用如图乙方案测量乙金属丝的电阻率，已知电源的电动势E=5.0V、内阻r=0.20Ω。实验中他可以通过改变接线夹（即图乙中滑动变阻器符号上的箭头）接触金属丝的位置以控制接入电路中金属丝的长度。

①请在下述步骤的空格中将实验操作步骤补充完整：

a．正确连接电路，设定电阻箱的阻值，闭合开关；

b．读出电流表的示数，记录接线夹的位置；

c．断开开关，______________；

d．闭合开关，重复b、c的操作。

②根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据，绘出如图所示的关系图线，其斜率为_____________A-1m-1（保留2位有效数字）；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了___________________的电阻之和。

③图中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是____________，其数值和单位为_______________（保留2位有效数字）。

(3)电表的内阻可能对实验产生系统误差，请你分别就这两种方案说明电表内阻对电阻率测量的影响____________________________________。

【答案】1.75 1.34~1.38 0.546~0.548 R丙 R甲见解析（2.3~2.5）×10-5 D 测出接入电路的金属丝的长度 12~14 电源内阻、电流表内电阻与电阻箱金属丝的电阻率（9.8±0.5）×10-5Ωm 图甲方案，由于电流表分压，导致电压表测量值偏大，电阻的测量值偏大，电阻率测量值偏大；图乙方案中电表内阻对测量结果没有影响

【解析】

(1)①[1]金属丝甲的直径

[2]金属丝乙的直径

[3]金属丝丙的直径

[4][5]根据电阻定律的决定式

可知

最小，最大

②[6]图象如图所示

③[7]根据图象可知电阻值

再根据电阻定律

代入数据，解得

④[8]随电流增大，滑动变阻器的功率先变大后变小，当滑动变阻器阻值等于其它电阻之和时，功率最大，D正确，ABC错误。

故选D。

(2)①[9] 测出接入电路的金属丝的长度。

②[10]由图象可得斜率为13 A-1m-1。

[11][12]根据

整理得

其中就是单位长度的电阻，根据电阻定律

代入整理得

因此图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表电源内阻、电流表内电阻与电阻箱电阻之和；斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的金属丝的电阻率。

③[13]将电源电动势E和乙金属丝的直径d乙代入得

（3）[14] 图甲方案，由于电流表的分压作用，导致电压表测量值偏大，电阻的测量值偏大，电阻率测量值偏大；图乙方案中电表内阻对测量结果没有影响。

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C.质点b在0～0.6s时间内通过的路程为30cm

D.质点d在0～0.6s时间内通过的路程为2m

E.质点e开始运动时方向沿y轴正方向

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B.减小钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力

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