11.3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量（解析版）

11.3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之高一暑假預(yù)習(xí)強(qiáng)化精細(xì)講義知識(shí)點(diǎn)1：長(zhǎng)度的測(cè)量及測(cè)量工具的選用1.游標(biāo)卡尺(1)構(gòu)造游標(biāo)卡尺是一種具有測(cè)量零件內(nèi)外直徑、寬度(深度)、高度、孔距等多種測(cè)量功能的常用量具它主要由尺身、游標(biāo)、主尺及內(nèi)外量爪組成(2)原理：利用主尺的單位刻度(1mm)與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的微量差值來(lái)提高測(cè)量精度.游標(biāo)尺上的刻度總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度小1mm.一般的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上有10個(gè)、20個(gè)或50個(gè)小等分刻度.其精確度見(jiàn)下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長(zhǎng)度每小格與1mm的差值精確度109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm3049mm0.02mm0.02mm(3)讀數(shù)方法測(cè)量值(mm)=主尺上的整毫米刻度(游標(biāo)尺零刻度線之前的整數(shù)部分)+游標(biāo)尺對(duì)應(yīng)格子數(shù)n×精確度（精確度=）①n表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)；②主尺上的整毫米刻度為游標(biāo)尺零刻度線之前的整數(shù)部分，而不是游標(biāo)尺左棱之前的整數(shù)部分；③游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)不需估讀；④為保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性，游標(biāo)卡尺一般先按照單位為毫米去讀數(shù)，最后再根據(jù)需要將單位化成厘米或米。2.螺旋測(cè)微器(1)構(gòu)造(2)原理：如圖所示，測(cè)微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm,即旋鈕D旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)微螺桿F便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進(jìn)或后退0.5mm，而可動(dòng)刻度E上有50個(gè)等分刻度，因此可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一格，對(duì)應(yīng)測(cè)微螺桿F前進(jìn)或后退mm=0.01mm(3)讀數(shù)方法測(cè)量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線或整毫米刻度線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm).①固定刻度上“0”標(biāo)在哪一側(cè)，該側(cè)就是整毫米刻度線，另一側(cè)就是半毫米刻度線.②固定刻度尺上標(biāo)的1、2、3等數(shù)字，單位是毫米，這要區(qū)別于游標(biāo)卡尺的主尺上的數(shù)字，游標(biāo)卡尺主尺上的1、2、3等數(shù)字單位是厘米.③測(cè)量時(shí)，注意在測(cè)微螺桿快靠近被測(cè)物體時(shí)應(yīng)停止使用旋鈕，改用微調(diào)旋鈕，當(dāng)聽(tīng)到“喀喀”的響聲時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，避免產(chǎn)生過(guò)大的壓力，既可使測(cè)量結(jié)果精確，又能保護(hù)螺旋測(cè)微器.【典例1】用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓柱體的內(nèi)徑如圖所示，圓柱體的內(nèi)徑為mm；用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬的直徑如圖所示，金屬絲的直徑為mm?！敬鸢浮?.4/6.31.880【詳解】[1]根據(jù)10分度游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則，可知圓柱體的內(nèi)徑為6[2]根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則，可知金屬絲的直徑為1.5【典例2】用50分度游標(biāo)卡尺測(cè)量筆芯的兩端點(diǎn)間的距離和螺旋測(cè)微器測(cè)量直徑分別如圖所示，則筆芯的長(zhǎng)度L0=mm，d=mm?！敬鸢浮?1.201.199/1.200/1.201【詳解】[1]50分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.02mmL[2]螺旋測(cè)微器的精確值為0.01mmd=1【典例3】某同學(xué)為了測(cè)量一均勻金屬圓柱體的電阻率ρ，完成下列步驟：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度，如圖甲所示，其長(zhǎng)度為mm(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑．為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)旋緊圖乙中的部件（填“A”“B”“C”或“D”）從圖乙中可知其直徑mm(3)若用伏安法測(cè)得流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端的電壓為U圓柱體的直徑和長(zhǎng)度分別用D和L表示，則該圓柱體的電阻率ρ=（用I、U、D和L表示）【答案】(1)42.35(2)B0.410(3)πU【詳解】（1）由圖甲所示可知，游標(biāo)卡尺主尺示數(shù)為42mm，游標(biāo)尺示數(shù)為7×0.05mm=0.35mm游標(biāo)卡尺示數(shù)為42mm+0.35mm=42.35mm（2）[1][2]讀數(shù)前應(yīng)先旋緊部件B，使讀數(shù)固定不變，由圖乙所示可知，螺旋測(cè)微器固定刻度示數(shù)為0，螺旋示數(shù)為41.0×0.01=0.410mm螺旋測(cè)微器示數(shù)為0.0mm+0.410mm=0.410mm（3）由電阻定義式得圓柱體的電阻為R=由電阻定律得R=ρ又S=π聯(lián)立解得ρ=知識(shí)點(diǎn)2:金屬絲電阻率的測(cè)量(1)實(shí)驗(yàn)原理由可知，只要測(cè)量出金屬絲的長(zhǎng)度l和它的直徑d,計(jì)算出橫截面積S,并用如圖所示的電路(伏安法)測(cè)出金屬絲兩端的電壓U、通過(guò)的電流I,就可由計(jì)算出金屬絲的電阻率。(2)實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)金屬絲，直流電源，電流表，電壓表，滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線，螺旋測(cè)微器(或游標(biāo)卡尺),毫米刻度尺.(3)實(shí)驗(yàn)步驟①用螺旋測(cè)微器(或游標(biāo)卡尺)在被測(cè)金屬絲的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d.②連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路.③用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量三次，求出其平均值。④閉合開(kāi)關(guān)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使其接入電路中的阻值最大的位置。⑤改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi).⑥將測(cè)得的R、l、d值代人中，計(jì)算出金屬絲的電阻率。(4)伏安法測(cè)電阻R的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法①平均值法；可以用每次測(cè)量的U、I值分別計(jì)算出電阻，再求出電阻的平均值，作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果②圖像法：可建立U-I坐標(biāo)系，將測(cè)量得到的各組U、I值描點(diǎn)作出圖像，利用圖像中圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率求出電阻R.①測(cè)量直徑應(yīng)在金屬絲連入電路前進(jìn)行，測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度應(yīng)在金屬絲連入電路后拉直的情況下進(jìn)行.②本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。③電流不宜太大(電流表用0~0.6A量程),通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免金屬絲溫度升高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變大.【典例4】某同學(xué)利用如下器材，采用圖甲所示電路測(cè)量某金屬材料的電阻率。A．待測(cè)金屬絲（電阻約為10ΩB．毫米刻度尺C．螺旋測(cè)微器D．電流表A1（0～0.6A，r1E.毫安表A2（0～1mA，F(xiàn).定值電阻RG.滑動(dòng)變阻器R1（15Ω，H.蓄電池（6V，最大電流2(1)按圖甲所示電路，在圖丙實(shí)物圖上，用筆畫線代替導(dǎo)線，進(jìn)行實(shí)物圖連接。(2)該同學(xué)改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置，測(cè)得多組電流表A1、A2的值I1、I2。以I1?I2為橫坐標(biāo)，I2(R2+r2【答案】(1)(2)ba【詳解】（1）按照?qǐng)D甲所示連接電路圖，如圖所示。（2）[1]由并聯(lián)電路知I可得I結(jié)合圖乙可知R=[2]根據(jù)電阻定律有R=ρLS代入得ρ=【典例5】實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量長(zhǎng)度為l的中空?qǐng)A柱形金屬工件的電阻率。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻未知）B．電壓表（量程3V，內(nèi)阻為2kΩ）C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為2kΩ）D．變阻箱R（0~9999.9Ω）E．定值電阻R0：10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ各一個(gè)F．游標(biāo)卡尺（20分度）G．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)組員們用游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬工件的外徑d1和內(nèi)徑d2。使用前檢查發(fā)現(xiàn)主尺和游標(biāo)尺的零刻度線不能對(duì)齊，如圖甲。組員們決定仍然使用該尺進(jìn)行測(cè)量，其中測(cè)量?jī)?nèi)徑時(shí)，把結(jié)構(gòu)圖乙中的部件（選填“a”“b”“c”或“d”）緊貼圓柱形金屬工件測(cè)量?jī)?nèi)徑，記錄此時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)為mm（圖丙），修正后內(nèi)徑d2=mm。(2)為了滿足測(cè)量要求，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)圖丁實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量工件的電阻，其中電壓表V1是器材中的（選填器材前的字母符號(hào)），V2是器材中的另外一只電壓表，定值電阻R0選用Ω。(3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，記錄每個(gè)阻值R對(duì)應(yīng)的電壓表V1的示數(shù)U1和電壓表V2的示數(shù)U2；根據(jù)數(shù)據(jù)作出U1U2?1R圖像，斜率為(4)考慮電壓表V2的分流影響，應(yīng)用此方法測(cè)得的電阻率（選填“偏大’“偏小”或“等于”）?！敬鸢浮?1)a7.657.50(2)B1k(3)3πk((4)不變【詳解】（1）[1]測(cè)量?jī)?nèi)徑應(yīng)使用內(nèi)測(cè)量爪，故選a；[2]游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為主尺刻度與游標(biāo)尺刻度之和，所以游標(biāo)卡尺的示數(shù)為7[3]修正后內(nèi)徑為d（2）[1]由于電壓表V1與電阻R0串聯(lián)，所以電壓表V1的內(nèi)阻已知，故選B；[2]由于電源電動(dòng)勢(shì)為4.5V，而電壓表V1的量程為3V，所以串聯(lián)的電阻R0的阻值為R（3）根據(jù)歐姆定律可得R整理可得U根據(jù)電阻定律可得RS=聯(lián)立可得ρ=（4）考慮電壓表V2的分流影響，根據(jù)歐姆定律有R整理可得U1U2k=與電壓表內(nèi)阻無(wú)關(guān)，測(cè)得電阻值不變，電阻率不變?！镜淅?】超薄柔性導(dǎo)電薄膜，可用于穿戴設(shè)備、醫(yī)用電子設(shè)備等。如圖甲，某研究小組將一種柔性導(dǎo)電材料均勻涂在絕緣介質(zhì)上表面，已知該材料在室溫下的電阻率為ρ=6×10?8Ω（1）游標(biāo)卡尺測(cè)量出涂層的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，寬度為d。（2）現(xiàn)有如下器材可用于精確測(cè)量涂層阻值：①電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻約為0.2Ω②電壓表V（量程1.0V、內(nèi)阻為1000Ω③電流表A1（量程0.06A、內(nèi)阻r1=1Ω）、④滑動(dòng)變阻器R1（阻值20Ω），滑動(dòng)變阻器R2⑤定值電阻R0（阻值2000⑥導(dǎo)線若干，開(kāi)關(guān)一只（3）測(cè)量時(shí)為了電壓表和電流表指針都有偏轉(zhuǎn)明顯，減小相對(duì)讀數(shù)誤差，電流表應(yīng)選；為了測(cè)量范圍大一些，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選。（均用所選儀器的符號(hào)表示）（4）請(qǐng)?jiān)趫D丙虛框中畫出所需元件，并在圖丁中完成實(shí)物連線。（5）經(jīng)測(cè)量，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該涂層上下總厚度為（用題目所給的物理量符號(hào)表示）。【答案】A1R1【詳解】（3）[1]本實(shí)驗(yàn)測(cè)導(dǎo)電薄膜的電阻，通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流為I測(cè)量時(shí)為了電壓表和電流表指針都有偏轉(zhuǎn)明顯，減小相對(duì)讀數(shù)誤差，當(dāng)電流表選擇量程0.06A。[2]此時(shí)被測(cè)電阻兩端的電壓3V，而電壓表V量程只有1.0V，為了放大電壓表量程，可以利用定值電阻R0=2000Ω（4）[3]由（3）分析可得，實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)物連線如圖所示。（5）[4]根據(jù)歐姆定律R又R解得?=【典例7】宋同學(xué)正在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一根彈性導(dǎo)電繩的電阻率。如圖甲所示，導(dǎo)電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入圖乙所示的電路中。(1)實(shí)驗(yàn)中需要用螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)電繩的直徑，某次測(cè)量到的示數(shù)如圖丙所示，則該次測(cè)量時(shí)導(dǎo)電繩的直徑D=cm。(2)實(shí)驗(yàn)中先閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適的位置，記錄兩表的示數(shù)U0和I0。然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，電流表的示數(shù)將（填“變大”、“變小”或“不變”），調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片，使電流表的示數(shù)為I0，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U，則此時(shí)導(dǎo)電繩的電阻Rx=（用U、(3)多次拉伸導(dǎo)電繩，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，利用獲得的多組數(shù)據(jù)繪制的UI0?LS圖像如圖丁所示，則彈性導(dǎo)電繩的電阻率ρ=（用a【答案】(1)0.5313(2)變小U?(3)a?b【詳解】（1）導(dǎo)電繩的直徑D=5（2）[1]斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，電路中總電阻增大，電動(dòng)勢(shì)不變，所以總電流減小，電流表的示數(shù)變?。籟2]根據(jù)電路歐姆定律，先閉合開(kāi)關(guān)S1、SI然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2I聯(lián)立解得此時(shí)導(dǎo)電繩的電阻R（3）根據(jù)題意分析U可知彈性導(dǎo)電繩的電阻率為圖線的斜率ρ=k=一、單選題1．用游標(biāo)卡尺測(cè)量一工件的寬度，下列記錄的數(shù)據(jù)正確的是（）A．10.10mm B．10.1mmC．100.10mm D．100.1mm【答案】C【詳解】游標(biāo)卡尺讀數(shù)為100mm+0.05mm×2=100.10mm故選C。2．如圖所示，某同學(xué)要測(cè)量一段阻值約為5Ω的細(xì)金屬絲的電阻率，下列操作不正確的是（）A．可用毫米刻度尺測(cè)金屬絲直徑B．電流表量程選用0~0.6A，電壓表量程選用0~3VC．閉合S前，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至最左端D．實(shí)驗(yàn)完畢后應(yīng)立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S【答案】A【詳解】A．用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑，故A錯(cuò)誤，符合題意；B．電流表量程選用0~0.6A，電壓表量程選用0~3V，故B正確，不符合題意；C．為保護(hù)電路，閉合S前，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至最左端，故C正確，不符合題意；D．實(shí)驗(yàn)完畢后應(yīng)立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，故D正確，不符合題意。故選A。二、實(shí)驗(yàn)題3．利用數(shù)字多用表的電壓擋可替代普通指針式電壓表，數(shù)字電壓表有很多優(yōu)點(diǎn)，比如讀數(shù)直接明了、不怕超量程等，最突出的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)字電壓表內(nèi)電阻極大，幾乎沒(méi)有分流作用，可以說(shuō)是現(xiàn)實(shí)中的“理想電壓表”。如圖甲是利用數(shù)字電壓表測(cè)量金屬絲電阻率的電路圖，Rx是被測(cè)金屬絲，定值電阻阻值為R0，(1)用毫米刻度尺測(cè)得金屬絲接入電路的長(zhǎng)度為25.00cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則d=mm。(2)閉合S1，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2的闡刀擲于“a”，記錄下此時(shí)數(shù)字電壓表的讀數(shù)UA，滑動(dòng)變阻器觸頭不動(dòng)，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2的閘刀擲于“b”，記錄下此時(shí)數(shù)字電壓表的讀數(shù)UB，已知定值電阻阻值為R0，則通過(guò)被測(cè)金屬絲的電流I=，金屬絲電阻的測(cè)量值Rx=(3)為了減小偶然誤差，通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻器觸頭，得到多組UA、UB數(shù)據(jù)，測(cè)得金屬絲的電阻Rx=6.25Ω【答案】(1)0.400(2)UA?(3)3.14×【詳解】（1）螺旋測(cè)微器的精確值為0.01mmd=0（2）[1][2]根據(jù)歐姆定律可得UU聯(lián)立可得I=UA（3）根據(jù)R可得電阻率為ρ=4．小華同學(xué)測(cè)量一段長(zhǎng)度已知的電阻絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)操作如下（1）螺旋測(cè)微器如圖甲所示，在測(cè)量電阻絲的直徑時(shí)，將電阻絲輕輕地放在測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間，先旋動(dòng)（選填“A”或“B”）使它們距離減小，再旋動(dòng)（選填“A”或“B”），夾住電阻絲，直到聽(tīng)到“喀喀”的聲音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測(cè)微器的損壞。（2）用此螺旋測(cè)微器測(cè)得該電阻絲的直徑d，如圖乙所示，則d=mm。（3）圖丙中Rx為待測(cè)電阻絲，請(qǐng)按照?qǐng)D丙的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖丁的實(shí)物連線。（4）為測(cè)量Rx，利用圖丁所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得5組電壓U及電流I的值，數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，結(jié)合給定標(biāo)度，在坐標(biāo)紙上作出U?I圖象。U/V1.002.012.983.965.00I/mA20.040.060.080.0100.0（5）根據(jù)圖象，可求得電阻絲的阻值Rx=Ω（保留三位有效數(shù)字）。如果考慮到電壓表和電流表內(nèi)阻的影響，根據(jù)圖丁所示的電路測(cè)得的電阻絲的阻值（6）由所測(cè)電阻值，根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率?！敬鸢浮緼B1.200/1.201/1.19950.0小于【詳解】[1][2]A為粗調(diào)，調(diào)節(jié)A使電阻絲與測(cè)微螺桿、測(cè)砧剛好接觸，然后調(diào)節(jié)B，B起微調(diào)作用；[3]如圖乙所示，則電阻絲的直徑為d=1[4]由電路圖連接實(shí)物圖為[5]將表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線為[6]由歐姆定律可知R即U?I圖線的斜率為電阻絲的電阻，則R[7]本實(shí)驗(yàn)中，電壓表不是理想電壓表，電壓表分流導(dǎo)致測(cè)得的電流偏大，根據(jù)R則導(dǎo)致測(cè)得的電阻絲的電阻偏小。5．某學(xué)習(xí)小組欲測(cè)量由某種新材料制成的電熱絲的電阻率ρ。（1）用毫米刻度尺測(cè)出電熱絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=50.00cm（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量電熱絲不同位置的直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖（a）所示，該讀數(shù)為d=mm。多次測(cè)量后，得到直徑的平均值恰好與d相等。（3）用多用電表粗略測(cè)量電熱絲的電阻Rx約為50（4）為精確測(cè)量該電熱絲的電阻Rx電池組E，電動(dòng)勢(shì)為15V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻為RV電流表A（量程為0.3A，內(nèi)阻比較小）；定值電阻R0（阻值可選用6kΩ和滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為10Ω開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。①要求電熱絲兩端的電壓可在0~12V的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，應(yīng)選用阻值為（填“6kΩ”或“9kΩ②閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)置于（填“a”或“b”）端；③閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表V和電流表A的示數(shù)盡量大些，讀出此時(shí)電壓表V和電流表A的示數(shù)分別為U、I，則該電熱絲電阻的表達(dá)式為Rx=（用U、I、R0④多次測(cè)量得到電熱絲的電阻Rx的平均值為50（5）由以上數(shù)據(jù)可估算出該電熱絲的電阻率ρ約為（填標(biāo)號(hào)）。A．4×10?3ΩC．4×10?7Ω【答案】0.6809kΩaU【詳解】（2）[1]根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為0.5（4）[2]實(shí)驗(yàn)要求電熱絲兩端的電壓可在0~12VR即定值電阻選用9kΩ[3]滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為了確保安全，閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)使輸出電壓為0，即閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)置于a端。[4]根據(jù)歐姆定律有I=解得R（5）[5]根據(jù)電阻的決定式有R解得ρ≈3.6×故選B。6．某實(shí)驗(yàn)小組想精準(zhǔn)測(cè)量一段粗細(xì)均勻。長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m合金絲的電阻率，該實(shí)驗(yàn)小組想用如圖甲所示的電路測(cè)量合金絲的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A．電源（電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻不計(jì)）B．電流表A1（0~100mA，內(nèi)阻為20Ω）C．電流表A2（0~0.6A，內(nèi)阻為10Ω）D．電壓表V1（0~3V，內(nèi)阻約為2kΩ）E.電壓表V2（0~15V，內(nèi)阻約為10kΩ）F.滑動(dòng)變阻器R1（0~5Ω）G.滑動(dòng)變阻器R2（0~20Ω）H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了多測(cè)量幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量合金絲的阻值，電流表應(yīng)選用，電壓表選用，滑動(dòng)變阻器選用；（均填實(shí)驗(yàn)器材前的字母序號(hào)）(2)正確連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，記錄多組電流表的示數(shù)I和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，并描繪出合金絲的伏安特性曲線如圖乙所示，可知合金絲的阻值為Ω（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；(3)用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑結(jié)果如圖丙所示，則合金絲的直徑為mm；(4)最終算得合金絲的電阻率約為Ω·m（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。【答案】(1)BDF(2)13.3(3)0.400(4)1.67×【詳解】（1）[1][2][3]電源電動(dòng)勢(shì)為3V，所以電壓表選用V1即可，根據(jù)伏安特性曲線的電流取值小于80mA，所以電流表選用A（2）伏安特性曲線上某點(diǎn)的電壓與電流之比為合金絲和電流表的阻值之和，則有R=所以合金絲的阻值為R（3）根據(jù)螺旋測(cè)微器讀出合金絲的直徑D=40.0×0.01（4）合金絲的橫截面面積為S=根據(jù)電阻公式Rxρ=7．有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線，橫截面積如圖a所示，外截面為正方形，因管內(nèi)中空部分截面形狀不規(guī)則，無(wú)法直接測(cè)量。已知這種金屬的電阻率為ρ，現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的橫截面積S0.步驟如下：(1)按照?qǐng)Db電路圖，將圖c實(shí)物圖連接完成需要完成下列哪些選項(xiàng)的步驟___________。A．a(chǎn)接e B．b接d C．b接c D．a(chǎn)接f(2)實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)卡尺測(cè)出金屬管線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)；如圖d，用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬管線外截面的邊長(zhǎng)為a=mm。(3)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描出了該金屬管線的伏安關(guān)系圖線，如圖e所示。由此圖得出該金屬管線的阻值為R=Ω（保留2位有效數(shù)字），此結(jié)果比真實(shí)值。（填“偏大”或“偏小”）(4)用上述測(cè)量的物理量的符號(hào)，將金屬管線內(nèi)部空間橫截面積表示為S0=?！敬鸢浮?1)AB(2)6.683/6.682/6.684(3)2.4×103偏大(4)a【詳解】（1）由于滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器需要“兩下一上”連接，故接線柱a接e；由圖可知，測(cè)量電路采用電流表的內(nèi)接法，故接線柱b接d。故選AB。（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)即金屬管線外截面的邊長(zhǎng)為a=6.5mm+18.3×0.01mm=6.683mm（3）[1][2]根據(jù)歐姆定律可得R=將圖線中的點(diǎn)（1.0mA，2.4V）代入可得該金屬管線的阻值為R=由于測(cè)量電路采用電流表的內(nèi)接法，電流表的測(cè)量值等于流過(guò)電阻電流的真實(shí)值，而由于電流表的分壓作用，電壓表的測(cè)量值大于電阻兩端電壓的真實(shí)值，根據(jù)歐姆定律，知電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值。（4）根據(jù)電阻定律R=ρ可得該金屬管線的有效面積為S=ρ故金屬管線內(nèi)部空間橫截面積為S8．現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，為測(cè)量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測(cè)量圓柱體兩端的電阻，用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑，用游標(biāo)卡尺測(cè)量該圓柱體的長(zhǎng)度。螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖甲、乙所示。(1)由甲、乙兩圖分別讀得圓柱體的直徑為D=mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=cm。(2)若圓柱體兩端的電壓為U時(shí)，流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體的直徑和長(zhǎng)度分別用D、L表示，則用D、L、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為ρ=.【答案】(1)3.026（3.205~3.208）5.