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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

广西壮族自治区南宁市第三中学、柳州市高级中学2018-2019学年高二下学期物理第三次月考试卷

国标（GB/T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3 V，内阻可忽略），电压表V₁（量程为3 V，内阻很大），电压表V₂（量程为3 V，内阻很大），定值电阻R₁（阻值4 kΩ），定值电阻R₂（阻值2 kΩ），电阻箱R（最大阻值9 999 Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。

实验步骤如下：

A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；

B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；

C．把S拨到1位置，记录电压表V₁示数；

D．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；

E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；

F．断开S，整理好器材。

（1）、测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=cm。

（2）、玻璃管内水柱的电阻R_x的表达式为：R_x=（用R₁、R₂、R表示）。

（3）、利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R﹣ $\text{[math]}$ 关系图象。自来水的电阻率ρ=Ω·m（保留两位有效数字）。

（4）、本实验中若电压表V₁内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将（填“偏大”“不变”或“偏小”）。

举一反三

在“测定金属的电阻率”实验中，用米尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据公式计算出该金属材料的电阻率。

某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右侧活塞固定，左侧活塞可自由移动．实验器材还有：电源（电动势约为3 V，内阻不可忽略），两个完全相同的电流表A₁ 、A₂（量程为3mA，内阻不计），电阻箱R（最大阻值9999 Ω），定值电阻R₀（可供选择的阻值有100Ω、1 kΩ、10 kΩ），开关S，导线若干，刻度尺．

实验步骤如下：

A.测得圆柱形玻璃管内径d=20mm；

B.向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；

C.连接好电路，闭合开关S，调整电阻箱阻值，读出电流表A₁ 、A₂示数分别记为I₁、I₂ ，记录电阻箱的阻值R；

D.改变玻璃管内水柱长度，多次重复实验步骤B、C，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；

E.断开S，整理好器材．

某同学要测量一分布均匀材料制成的圆柱体的电阻率 $\text{[math]}$ 。步骤如下：

一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示。

此材料长约5cm.电阻约为100Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ，现提供以下实验器材

A.20分度的游标卡尺；

B.螺旋测微器：

C.电流表A₁（量程50mA，内阻r₁=100Ω）；

D.电流表A₂（量程100mA，内阻r₂约为40Ω）：

E.电压表V₂（量程15V，内阻约为3000Ω）；

F.滑动变阻器R₁（0～10Ω，额定电流2A)；

G.直流电源E（电动势为3V，内阻很小）；

H.上述导电材料R₂（长约为5cm，电阻约为100Ω）；

I.开关一只，导线若干。

请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案，回答下列问题：

测金属丝的电阻率实验。

为测得某圆柱形金属导体的电阻率，某同学设计了如下实验。

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