重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)：測(cè)量金屬絲的電阻率（練習(xí)）（解析版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）

第42講重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)：測(cè)量金屬絲的電阻率

目錄

01模擬基礎(chǔ)練

【題型一】教材原型實(shí)驗(yàn)

【題型二】實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新

02重難創(chuàng)新練

【題型一】教材原型實(shí)驗(yàn)

1.小李同學(xué)在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中。

(1)因電表內(nèi)阻未知，用如圖甲所示的電路來(lái)判定電流表該內(nèi)接還是外接。正確連線后，合上開(kāi)關(guān)S,將滑

動(dòng)變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開(kāi)關(guān)K擲到1,電壓表的讀數(shù)G=L65V,電流表的示數(shù)如圖乙

所示；將K擲到2,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為6=L75V,A=0.33A.由此可知應(yīng)采用電流表.

(填“內(nèi)”或"外”)接法。

(2)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小李同學(xué)進(jìn)一步嘗試用其他方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：此時(shí)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲

接入電路部分的平均長(zhǎng)度為50.00cm。如乙圖，電流表的讀數(shù)是A；如丙圖，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金

屬絲的直徑.mm。

(3)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻段，實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻約1。)、電流表、電壓表、滑

動(dòng)變阻器R（0-20Q,額定電流2A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。小李同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)1234567

UN0.100.300.701.001.501.702.30

//A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

圖丁是測(cè)量R,的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根

據(jù)上述表格的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，補(bǔ)充完成圖丁中實(shí)物間的連線,并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流

表不至于被燒壞。

（4）小李同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立［/、I坐標(biāo)系。如圖戊所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)。描繪出U-/

圖線。由圖線得到金屬絲的阻值尺可以估算出金屬絲電阻率約為（填選項(xiàng)前的序號(hào)）

A.IxlO'QmB.1x10-3。.山c.IxlO^QmD.1x10-8Qm

【答案】⑴外

【詳解】（1）由電流表的表盤可知電流大小為0.34A,電壓表的百分比變化為

1.75-1.65

xl00%?5.7%

1.75

電流表的百分比變化為

%=----------xl00%?3.0%

20.33

可知電壓表的示數(shù)變化更明顯，故采用電流表外接法。

(2)[1]電流表的最小分度為0.02,不需要估讀到下一位，讀數(shù)是0.34A。

⑵螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑

J=39.8x0.01mm=0.398mm

(3)由圖表數(shù)據(jù)可知，待測(cè)電阻阻值約為5。，若電路采用限流接法，回路最小電流

I=--------——

4+R滑+「

代入數(shù)值約為0.11A,不可能達(dá)到0.020A,所以應(yīng)該是分壓接法。實(shí)物圖如下

(4)圖線的斜率即為&的阻值，由圖像可知

25

&=^H4.5Q

X0.56

由電阻定律知

R=p—=p一§一

S吟2

解得

p=lxlO-6Qm

故選C。

2.某實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)定一段粗細(xì)均勻、電阻率較小的電阻絲的電阻率,采用了如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量。

咋a黨/

甲乙。丙

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.用螺旋測(cè)微器在電阻絲上的三個(gè)不同位置測(cè)出電阻絲的直徑，求出平均值D；

b.調(diào)節(jié)電阻絲上的導(dǎo)電夾P的位置，用毫米刻度尺測(cè)量并記錄導(dǎo)電夾尸到電阻絲右端8的長(zhǎng)度x；閉合開(kāi)關(guān)

S,記錄電壓表的示數(shù)U、電流表的示數(shù)/；

c.改變電阻絲上導(dǎo)電夾尸的位置，重復(fù)步驟b,記錄多組x、U、/的值。

(1)螺旋測(cè)微器某次測(cè)量的結(jié)果如圖乙所示，其示數(shù)為mm。

(2)R)在電路中的作用是。

(3)若選用某組U、/值，用K=，算出電阻絲連入電路的電阻尺，則計(jì)算值與真實(shí)值相比(填“偏

小,，“相等,，或“偏大

(4)根據(jù)多組測(cè)量得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出圖像如圖丙所示，若圖線斜率為左，則電阻絲的電阻率夕=

(用已知或測(cè)量出的物理量的符號(hào)表示)；電流表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量__________(填“有”或“沒(méi)有”)影響。

【答案】⑴L662

⑵保護(hù)電路

(3)偏大

/八兀kDvrtf~

(4)——沒(méi)有

4

【詳解】(1)根據(jù)題圖乙的螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)

D'=1.5mm+16.2x0.01mm=1.662mm

(2)凡在電路中可保護(hù)電路。

(3)由題圖甲可知，電壓表測(cè)量的是&和電流表的電壓，電流表測(cè)量的是流過(guò)&的電流，若用

算出電阻絲連入電路的電阻網(wǎng),則計(jì)算值與真實(shí)值相比偏大。

(4)[1]⑵根據(jù)電阻的決定式可知，電阻絲連入電路的電阻

八14%

設(shè)電流表的內(nèi)阻為私，根據(jù)歐姆定律可知

*+'=拚+&

根據(jù)題圖丙的圖像可知

解得

7lD2k

電流表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量沒(méi)有影響。

3.某小組測(cè)量一段電阻絲的電阻率，先用歐姆表測(cè)出其阻值約為200Q,為了較準(zhǔn)確的測(cè)量，選用以下儀器:

電源（20V,內(nèi)阻可不計(jì)）；

滑動(dòng)變阻器（阻值為020Q）；

電流表（0~100mA,內(nèi)阻約5。）；

電壓表（。?15V,內(nèi)阻約30kQ）；

開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。

（1）用圖甲中的螺旋測(cè)微器測(cè)量直徑，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，直徑d=mm；

（2）請(qǐng)根據(jù)以下實(shí)物圖在虛線框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖_____;

（3）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于端（填或"6”）；用刻度尺測(cè)量其長(zhǎng)度L,某次實(shí)驗(yàn)電

壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為/,用實(shí)驗(yàn)測(cè)量的物理量L、d、U、/表示電阻率，則表達(dá)式為夕=;

（4）不考慮偶然誤差，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻率（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。

【答案】（1）2.960mm/2.959mm/2.961mm

（4）小于

【詳解】（1）螺旋測(cè)微器上的讀數(shù)為

J=25mm+46.0x0.01mm=2.960mm

（2）根據(jù)實(shí)物圖畫出其電路圖如圖所示

（3）口］⑵滑動(dòng)變阻器的滑片置于。端，短路了工作電路，同時(shí)可以使電路的總電阻達(dá)到最大，可以起到保

護(hù)電路的目的，根據(jù)電阻定律

R=p—

S

又因?yàn)?/p>

而橫截面積為

2

d

S=71

整理有

RSUTid2

41L

（4）本實(shí)驗(yàn)采用的是外接法，由于通過(guò)該實(shí)驗(yàn)其測(cè)得電流偏大，所以測(cè)的電阻值小于真實(shí)值，由于

RS

故所測(cè)電阻率也小于真實(shí)值。

4.在“導(dǎo)體電阻率的測(cè)量”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用電流表和電壓表測(cè)量一金屬絲的電阻。

（1）該同學(xué)先用歐姆表“xl”擋粗測(cè)該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖所示，金屬絲電阻R=

（2）該同學(xué)再次設(shè)計(jì)電路開(kāi)展測(cè)量，并多次測(cè)量金屬絲直徑，要使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確到0.01mm,應(yīng)選用的儀器

是.。（填寫器材的名稱）

⑶該同學(xué)選取的電壓表和電流表，內(nèi)阻分別約為6kQ和0.10則下列圖中符合實(shí)驗(yàn)要求且連線正確的是（）

(4)設(shè)計(jì)的電路中電流表的接法，主要是為了減小電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果引起的誤差(填“系統(tǒng)”或“偶

然

(5)將金屬絲替換為小燈泡，改用電流傳感器測(cè)得小燈泡的電流隨時(shí)間變化的圖線，會(huì)是哪個(gè)圖(填“甲”、“乙”

(2)螺旋測(cè)微器/千分尺

⑶D

(4)系統(tǒng)

⑸丙

【詳解】(1)由歐姆表讀數(shù)可知金屬絲電阻為60；

(2)要使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確到0.01mm,應(yīng)選用的儀器是螺旋測(cè)微器或者千分尺；

(3)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻，則應(yīng)該用電流表外接電路；滑動(dòng)變阻器接成分壓電路，故選D。

(4)設(shè)計(jì)的電路中電流表的接法，主要是為了減小電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果引起的系統(tǒng)誤差。

(5)由于燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，剛閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈

絲溫度升高，燈絲電阻逐漸增大，電流逐漸減??；當(dāng)燈絲發(fā)熱與散熱平衡時(shí)，溫度保持不變，電阻不變，

電流保持不變，故圖像為圖丙。

5.在“金屬絲電阻率的測(cè)量”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，某次測(cè)量示數(shù)如圖1所示，金屬絲直徑d=—mm。

(2)按圖2所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻段。小明將單刀雙擲開(kāi)關(guān)分別打到。處和。處，通過(guò)觀察分析，發(fā)

現(xiàn)電壓表示數(shù)變化更明顯，由此判斷開(kāi)關(guān)打到(填％”、*”)處時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差較小。

(3)小明為了消除系統(tǒng)誤差，他設(shè)計(jì)用電流計(jì)G和電阻箱替代V,電路如圖3所示。實(shí)驗(yàn)繪制出了―一尺箱圖

像是如圖4所示直線,斜率為晨縱截距為6。曝為電阻箱阻值讀數(shù)，/為A示數(shù)，4為G示數(shù)。試求&=—。

【答案】(1)0.500(0.498-0.502均可)

K

【詳解】(1)由圖中的顯示可知，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為

d=0.5mm+0x0.01mm=0.500mm

(2)單刀雙擲開(kāi)關(guān)分別打到。處和6處，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化更明顯，說(shuō)明電流表分壓對(duì)實(shí)驗(yàn)影響較大,

應(yīng)采用電流表外接法，即開(kāi)關(guān)應(yīng)接。處。

(3)根據(jù)并聯(lián)電路兩支路電壓相等可得

4低+/)=(1-4)-

化簡(jiǎn)整理可得

J1J

7=l+^+h%］一%圖像中的斜率為左，所以可得

&=工

k

【題型二】實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新

6.某實(shí)驗(yàn)小組“測(cè)定某金屬絲的電阻率”

(1)該小組成員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，正確操作用游標(biāo)卡尺(如圖甲所示)測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度乙為cm,用螺

旋測(cè)微器（如圖乙所示）測(cè)得金屬絲的直徑［為_(kāi)______mm；通過(guò)圖丙、丁讀出某一次測(cè)金屬絲電阻時(shí),

電流表和電壓表的讀數(shù)依次是A、V

丙丁

（2）已知實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器阻值范圍為0?10。，電流表內(nèi)阻約幾歐，電壓表內(nèi)阻約20kQ,電源為干

電池（不宜在長(zhǎng)時(shí)間、大功率狀況下使用），電動(dòng)勢(shì)￡=4.5V,內(nèi)阻很小。則以下電路圖中，—（選填“A，

或"B”或"C”或"D”）電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路。但用此最佳電路測(cè)量的結(jié)果仍然會(huì)比真實(shí)值偏一

（選填“大”或“小”）。

（3）若已知實(shí)驗(yàn)所用的電流表內(nèi)阻的準(zhǔn)確值以=2。。，則精確測(cè)量金屬絲&的阻值的最佳電路應(yīng)是（2）中

電路（選填“A喊“B”）。此時(shí)測(cè)得電流為/、電壓為U,那么金屬絲的電阻率為（用第⑴

問(wèn)直接測(cè)量的物理量符號(hào)以及本小題提供的物理量符號(hào)來(lái)表示）。

【答案】（1）1.0500.5300.422.25

（2）A偏小

（3）B一（0一嗎）

4IL

【詳解】（1）［1］游標(biāo)卡尺的精確度為0.05mm,讀數(shù)為lOmm+lOxO.O5mm=10.50mm=1.050cm

⑵螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm,讀數(shù)為0.5mm+3.0x0.01mm=0.530mm

［3］電流表的分度值為0.02A,讀數(shù)為0.42A

［4］電壓表的分度值為0.1V,讀數(shù)為2.25V

（2）口］［2］因電源不能在大功率下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，則本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用限流接法（滑動(dòng)變阻器必須接成分壓電路的

情況：①要求電壓表能從零開(kāi)始讀數(shù)；②當(dāng)待測(cè)電阻&>>R（滑動(dòng)變阻器的最大阻值）時(shí)；③若采用限流

式接法，電路中的最小電流仍超過(guò)電路中電表、電阻允許的最大電流?；瑒?dòng)變阻器的最大阻值和用電器的

阻值差不多且要求電壓不從零開(kāi)始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能少，使用限流接法最佳)；

由圖丙、丁讀數(shù)可知，待測(cè)電阻的內(nèi)阻約為

U

7?=y-5Q

故采用電流表外接法誤差較小，故A正確；在實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)準(zhǔn)確，但電流測(cè)量的是干路電流，故電流

表示數(shù)偏大，則由歐姆定律知得出的結(jié)果偏小。

(3)因已知電流表準(zhǔn)確值，則可以利用電流表內(nèi)接法準(zhǔn)確求出待測(cè)電阻，可以用B電路，由歐姆定律可得

旦+4=7

則待測(cè)電阻

且

2

d

R='>S=7T

xS

聯(lián)立可得。

2

_7rd(U-IRA)

7.某物理實(shí)驗(yàn)興趣小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量金屬絲的電阻率，其中相細(xì)均勻、橫截面為圓形的金

屬絲接在接線柱M、N之間，金屬夾P可在金屬絲上移動(dòng)，且與其保持接觸良好。

實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材如下：

A.電源：電動(dòng)勢(shì)E為3V,內(nèi)阻廠為10。

B.電流表量程為。?10mA,內(nèi)阻為色=1。

C.電流表A2：量程0300mA,內(nèi)阻為

D.金屬絲：總電阻為4000。

E.定值電阻4=300。

F.定值電阻凡=1000。

G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

甲

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑力其示數(shù)如圖乙所示，則直徑“=mm。

(2)要完成實(shí)驗(yàn)，要求無(wú)論金屬夾P在金屬絲上任何位置電流表示數(shù)都不會(huì)超過(guò)電流表的量程，且電流示數(shù)

能達(dá)到三分之一量程以上，則電流表應(yīng)選,定值電阻應(yīng)選=(填寫實(shí)驗(yàn)器材前面的字母代

號(hào))

(3)按電路圖連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)多次改變金屬夾P的位置，讀出金屬夾在不同位置時(shí)電流表的示數(shù)

人MP段金屬絲的長(zhǎng)度無(wú)，作出;-x圖像如圖丙所示(圖中心。和c均為已知量)。結(jié)合圖像丙中的數(shù)據(jù),

可求得該金屬絲的電阻率夕=(用已知量符號(hào)和測(cè)得的物理量符號(hào)表示)。

【答案］⑴0.900

(2)BE

Ac

【詳解】(1)根據(jù)螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm,讀數(shù)可知

d=0.5mm+40.0x0.01mm=0.900mm

(2)電流示數(shù)能達(dá)到三分之一量程以上，設(shè)電路中的最小總電阻為凡?，則有

E1

-—>W，rmax

如果選量程。?300mA的電流表，解得

Rmm<30。

兩個(gè)定值電阻都大于30Q，則電流表量程只能選0?10mA的B,將/ma、=10mA代入上式解得

^min<900Q

所以保護(hù)電阻只能選300Q的Eo

(3)金屬絲接入電路的電阻為M尸段，由閉合電路的歐姆定律有

1=--------------------

Rx+r+Ro+RA

又根據(jù)電阻定律

4=6

導(dǎo)體橫截面積為

S=-7Td2

4

以上三式聯(lián)立解得

1-二4。5廠+.+%

I兀Ed2E

根據(jù)圖像斜率有

4夕_b-a

7iEd2c

解得

(b-d)7rEd~

P=--------------

4c

8.某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路來(lái)測(cè)量銅絲的電阻率。銅絲接入電路的長(zhǎng)度L=L50m,由于銅絲的電

阻太小，通過(guò)串聯(lián)電阻箱選擇適當(dāng)?shù)碾娮瑁闺妷罕碜x數(shù)范圍較大，電壓表內(nèi)阻不影響測(cè)量結(jié)果。

(1)圖乙是用螺旋測(cè)微器測(cè)量銅絲直徑時(shí)的示意圖，可讀得d=mm；

(2)閉合開(kāi)關(guān)S之前，滑動(dòng)變阻器用的觸片尸應(yīng)滑在最(填“左”或“右”)端;

(3)電阻箱取值R=5.5。，觸片尸調(diào)至適當(dāng)位置，閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表示數(shù)為2.80V,電流表示數(shù)為0.40A.則

銅絲的電阻尺銅=Q(保留2位有效數(shù)字);

(4)該銅絲此時(shí)的電阻率夕=Q.m(保留2位有效數(shù)字)。

【答案】(1)0.150

⑵左

(3)1.5

(4)1.7X10-8/1.8X10-8

【詳解】(1)由圖可知

d=0+15.0x0.01mm=0.150mm

(2)開(kāi)關(guān)S閉合前，應(yīng)使得電流表和電壓表的示數(shù)最小，故觸片尸應(yīng)滑在最左端;

(3)根據(jù)公式有

nnU2.80Vrs

R：同+R=—=---=7.0。

加I0.40A

可得

%=7.0。一5.5。=1.5。

(4)由電阻定律

R=p%=p/~

s

4

解得

1.5x3.14x(1.5x10^)2

Q-m?1.8xl0-8Qm

4x1.5

9.某同學(xué)利用伏安法測(cè)量一種合金絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)器材如下:

A.合金絲心（阻值約為2。）

B.電壓表Vi（量程3V,內(nèi)阻約為15k。）

C.電壓表V2（量程15V,內(nèi)阻約為75kQ）

D.電流表Ai（量程0.6A,內(nèi)阻約為1。）

E.電流表A2（量程3A,內(nèi)阻約為0.2。）

F.滑動(dòng)變阻器R（0-10Q,0.6A）

G.定值電阻Ro(5Q,1A)

H.電池E（電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻約為0.3。）

I.開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干

（1）由于合金絲的電阻較小，為了保護(hù)電路且減小測(cè)量誤差，需要將R。與R串聯(lián)后接入電路，則電壓表選

用,電流表選用（選填器材前的序號(hào)）；

（2）該同學(xué)采用累積的方法測(cè)量合金絲的直徑，如圖所示，取一段合金絲在圓柱形鉛筆上緊密纏繞，并用刻

度尺進(jìn)行測(cè)量，則合金絲的直徑為mm（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

0123cm

（3）畫出測(cè)量R的電路圖_____；

（4）若合金絲電阻率的測(cè)量值小于真實(shí)值，則可能的原因是（）

A.直徑的測(cè)量值偏大B.長(zhǎng)度的測(cè)量值偏大

C.電壓表的分流作用D.電流表的分壓作用

【答案】(1)BD

(2)0.88

（4）BC

【詳解】（1）[1]由于電源的電動(dòng)勢(shì)為3V,所以電壓表選擇3V的電壓表，即電壓表應(yīng)選B；

⑵流過(guò)待測(cè)電阻的最大電流為

E

------A=0.43A

R°+&2+5

所以選擇0.6A的電流表，即電流表應(yīng)選D；

（2）由圖可知

32D=2.82cm

所以金屬絲的直徑為

D=0.088cm=0.88mm

(3)由于

6+&=70<JR~R^=A/15X103Q

所以電流表應(yīng)采用外接法，同時(shí)滑動(dòng)變阻器最大阻值為10。，可以采用限流接法，也可以用分壓接法，所

以電路圖如圖所示

(4)根據(jù)電阻定律可得

S瑤y

所以

R7tD-

P=x

4L

根據(jù)歐姆定律可得

R、=--凡

所以

7TD-.U八

由此可知，若合金絲電阻率的測(cè)量值小于真實(shí)值，則可能原因是直徑的測(cè)量值。偏小，長(zhǎng)度的測(cè)量值z(mì)偏

大，電壓表的分流作用使得/偏大，電阻率測(cè)量值偏小，而電流表外接時(shí)，電流表的分壓作用對(duì)測(cè)量無(wú)影響。

故選BC。

10.在測(cè)定一根粗細(xì)均勻金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中：

(1)某同學(xué)先用多用電表粗測(cè)其電阻.用已經(jīng)調(diào)零且選擇開(kāi)關(guān)指向歐姆擋“X10”擋位的多用電表測(cè)量，發(fā)現(xiàn)指

針的偏轉(zhuǎn)角太大，這時(shí)他應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)換成歐姆擋的(選填“xl00”或“xl”)擋位，然后重新進(jìn)行歐姆

調(diào)零，再次測(cè)量金屬絲的阻值，其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D所示。

（2）該同學(xué)現(xiàn)要進(jìn)一步精確測(cè)量其阻值。實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材:

A.電流表A1（量程為0?0.6A,內(nèi)阻約為0.3。）

B.電流表A2（量程為0?300mA,內(nèi)阻約為1。）

C.電壓表V（量程為0?3.0V,內(nèi)阻約為3k。）

D.滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為5。）

E.滑動(dòng)變阻器最大阻值為500。）

F.電源E（電壓為4V）

G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

①為了盡可能提高測(cè)量準(zhǔn)確度，電流表應(yīng)選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選o（均填器材前面的字母）

②下列給出的測(cè)量電路中，最合適的電路是。

③這位同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑，由圖可知其直徑為mm。

三-20

■[Vl三15

0=-10

（3）若本實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)直徑為。，電阻為"則該金屬絲的電阻率的計(jì)算式為。=

【答案】（1）x1

（2）BDB2.150

（3口

4L

【詳解】（1）用己經(jīng)調(diào)零且選擇開(kāi)關(guān)指向歐姆擋“'IO”擋位的多用電表測(cè)量，發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大，知

該電阻較小，換用“XI”擋位，換擋后進(jìn)行歐姆調(diào)零；

（2）①[1]電源電動(dòng)勢(shì)為4V,粗測(cè)的金屬絲電阻約為12C,則流過(guò)金屬絲的最大電流約為

U4

Imax——=——A~O.33A

R12

可知電流表應(yīng)選擇B。

⑵金屬絲的電阻值僅僅約12Q,與500c的滑動(dòng)變阻器的電阻值相差比較大，滑動(dòng)變阻器阻值越小，調(diào)節(jié)時(shí)

電表變化越明顯，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D。

②[3]待測(cè)金屬絲的阻值與電流表內(nèi)阻相當(dāng)，屬于小電阻，電流表應(yīng)采用外接法，題目要求盡可能提高測(cè)量

精確度，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，故選B。

③[4]螺旋測(cè)微器的精度為0.01mm,格數(shù)估讀到0.1格，直徑為

d=2mm+15.0x0.01mm=2.150mm

（3）根據(jù)

LL

&乃仁）2

得

1.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了測(cè)量鉛筆芯電阻率的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材有：電源E,電壓表V（內(nèi)阻很大），定值電阻&

（阻值為10.0。），滑動(dòng)變阻器R,螺旋測(cè)微器，毫米刻度尺，開(kāi)關(guān)S,單刀雙擲開(kāi)關(guān)K,圓柱形鉛筆芯，導(dǎo)

線若干等。實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）測(cè)量待測(cè)鉛筆芯的電阻段

①取適當(dāng)長(zhǎng)度的圓柱形鉛筆芯接入圖甲所示測(cè)量電路。

②將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最（填“左”或“右”）端，閉合開(kāi)關(guān)S。

③將開(kāi)關(guān)K接1,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表有適當(dāng)?shù)淖x數(shù)，記錄電壓表的讀數(shù)4,保持滑動(dòng)變阻器

接入電路的阻值不變，將開(kāi)關(guān)K接2,記錄此時(shí)電壓表的讀數(shù)4。

④改變滑動(dòng)變阻器的阻值，重復(fù)步驟③的操作，得到多組測(cè)量數(shù)據(jù)。

1

⑤以q為縱坐標(biāo)，(填“七”或“7”)為橫坐標(biāo)，作圖得到一條直線，若圖像的斜率為左，則待測(cè)鉛

筆芯的阻值凡=(用舄和%表示)。

(2)計(jì)算鉛筆芯的電阻率若實(shí)驗(yàn)測(cè)得鉛筆芯的長(zhǎng)/=12.00cm,螺旋測(cè)微器測(cè)得鉛筆芯的直徑d,讀數(shù)如圖乙

所示，則直徑〃=mm,鉛筆芯的電阻4=6.7。，則鉛筆芯的電阻率為Q=Qm(結(jié)果保留兩

位有效數(shù)字)。

【答案】⑴右u2

(2)1.2206.5x10-5

【詳解】(1)口］②為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)最大，故將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最右端。

⑵⑤根據(jù)歐姆定律可得

q4(q+&)

則以q為縱坐標(biāo)，S為橫坐標(biāo)作圖，能得到一條直線，5-4圖像的斜率

1_&+—

&

解得

段=(1)4

(2)口］鉛筆芯的直徑

d=1mm+22.0x0.01mm=1.220mm

由電阻定律可得

J

又

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

p?6.5xlO-5Qm

2.在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，某次測(cè)量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為mm（該值接近多次測(cè)

量的平均值）；

（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R,。實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻約1Q）、電流表（內(nèi)阻約0.1。）、

電壓表（內(nèi)阻約3k。）、滑動(dòng)變阻器R（0-20Q,額定電流2A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干；

某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)12345678

UIV00.100.300.701.001.501.702.30

//A00.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

（3）左下圖是測(cè)量尺的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，請(qǐng)結(jié)合（2）所確定的電路圖，補(bǔ)充完

成圖中實(shí)物連線；

（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U-/坐標(biāo)系，如圖所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),

請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第3、5、7次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U-/圖線。由圖線得金屬絲的阻值％=_

Q（保留兩位有效數(shù)字）。

（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為=

A.lxlO2Q-mB.1x10—3。.mC.IxlO^Q-mD.1x10

00.100200.300.400.500.60

【詳解】（1）[1]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

J=0+39.6x0.01irim=0.396mm

（3）⑵根據(jù)題意可知電路圖應(yīng)選擇分壓式外接電路，電路連接如下圖所示

（4）[3]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線（舍棄明顯偏離的點(diǎn)），如下圖所示

⑷上述圖像中的斜率表示金屬絲阻值，即

cU2.3OV,“八

R=—=--------?4.4Q

I0.520A

（5）[5]根據(jù)電阻率公式

R0~T~

0=卞=―?lxW6Q-m

故選Co

3.某實(shí)驗(yàn)小組把不同濃度的NaCl溶液注滿如圖甲所示的粗細(xì)均勻的圓玻璃管中，來(lái)測(cè)量不同濃度鹽水的

電阻率。

⑴用游標(biāo)卡尺測(cè)量得玻璃管中水柱的直徑，應(yīng)使用如圖乙所示中游標(biāo)示卡尺的（選填或

部件測(cè)量。

（2）某次測(cè)量中，實(shí)驗(yàn)小組把濃度為1%的NaCl溶液注滿玻璃管中，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞（活塞電阻可

忽略），用多用電表歐姆擋“X100”規(guī)范操作測(cè)量電阻，得到的指針示數(shù)如圖丙所示，則被測(cè)鹽水的電阻約為

（3）為較準(zhǔn)確測(cè)量電阻，實(shí)驗(yàn)小組又著手用伏安法測(cè)量玻璃管中鹽水的電阻，因找不到合適量程的電流表,

用多用電表的5mA擋（內(nèi)阻約10。）代替，其他所用實(shí)驗(yàn)器材有:

電源（電動(dòng)勢(shì)約為6V,內(nèi)阻可忽略）；電壓表V（量程為3V,內(nèi)阻為3kQ）；

滑動(dòng)變阻器R最大阻值為50。；定值電阻3kQ；導(dǎo)線若干等。

B

①該實(shí)驗(yàn)小組已完成的實(shí)驗(yàn)電路如圖丁所示的連線，分析知，還缺少一條導(dǎo)線的連接，為較準(zhǔn)確完成玻璃

管中鹽水的電阻測(cè)量，這條導(dǎo)線應(yīng)為伏特表的負(fù)接線柱與多用電表（選填“紅十”或“黑一”）表筆

連接。

②開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于（選填“左”或“右”）端。

③在某次測(cè)量時(shí)，多用電表的5mA擋的讀數(shù)如圖戊所示，其讀數(shù)為mA,利用圖丁實(shí)驗(yàn)，多次測(cè)

量得到伏特表讀數(shù)與毫安表讀數(shù)之間存在的變化關(guān)系如圖己所示，已知用游標(biāo)卡尺測(cè)得玻璃管內(nèi)徑20.00cm,

用毫米刻度尺測(cè)得玻璃管中鹽水長(zhǎng)度為31.40cm,則該濃度鹽水的電阻率約為Q-m（結(jié)果保留2

位有效數(shù)字）。

【答案】（1*

（2）1000

（3）紅+左2.3092

【詳解】（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量得玻璃管中水柱的直徑，即測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑，則應(yīng)使用圖中游標(biāo)卡尺的B

部件。

（2）用多用電表歐姆擋“xlOO”規(guī)范操作測(cè)量電阻，得到的指針示數(shù)如圖丙所示，則被測(cè)鹽水的電阻約為

10x100。=1000。

（3）①山由于電壓表內(nèi)阻和定值電阻的阻值已知，多用電表電流擋內(nèi)阻未知，則采用電流表外接法，所以

這條導(dǎo)線應(yīng)為伏特表的負(fù)接線柱與多用電表紅+表筆連接。

②⑵開(kāi)關(guān)閉合前，為了保證電表的安全，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于左端。

③⑶在某次測(cè)量時(shí)，多用電表的5mA擋的讀數(shù)如圖戊所示，其讀數(shù)為2.30mA；

[4]當(dāng)電壓表示數(shù)為U,由于電壓表內(nèi)阻和定值電阻均為3k。，則被測(cè)鹽水的兩端電壓為2U,根據(jù)串并聯(lián)關(guān)

系可得

Rq

整理可得

u=4

2R+R

由圖己圖像可得

RR、2

Q=400Q

2R+R-5x10-3

解得被測(cè)鹽水的阻值為

He923c

由電阻定律可得

R=p—

S

聯(lián)立可得該濃度鹽水的電阻率為

RS7id2R

p=一=---

L4L

代入數(shù)據(jù)解得

3.14x0.2-x923Q,mg92Q.m

4.某小組設(shè)計(jì)了測(cè)量鹽水電阻率的實(shí)驗(yàn)，所用器材有:

電源E（電動(dòng)勢(shì)為15V,內(nèi)阻不計(jì)）；電壓表（量程為9V,內(nèi)阻很大）；定值電阻&（阻值為4.50）；滑動(dòng)

變阻器Ri（最大阻值為10。，額定電流為2A）；滑動(dòng)變阻器&（最大阻值為1。（4,額定電流為0.8A）；單

刀單擲開(kāi)關(guān)加和單刀雙擲開(kāi)關(guān)工；側(cè)壁帶有刻度線的圓柱體玻璃管，兩個(gè)與玻璃管密封完好的電極，導(dǎo)線

若干。

(1)根據(jù)如圖甲所示電路圖連接實(shí)物，其中玻璃管內(nèi)封閉的鹽水電阻約為幾歐，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選擇

(填“K”或“4”)，閉合開(kāi)關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)置于(填“?！被颉啊?端。

(2)①用游標(biāo)卡尺測(cè)出圓柱體容器的內(nèi)直徑d,讀數(shù)如圖乙所示，則〃=cm,由玻璃管側(cè)壁的刻度尺

測(cè)出溶液的高度〃=5cm。

②閉合開(kāi)關(guān)之,開(kāi)關(guān)S?接2端，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使電壓表的讀數(shù)為q=8.ov,然后將開(kāi)關(guān)當(dāng)接1端,

再次記錄電壓表的讀數(shù)為6=3.2V,則電阻與兩端的電壓為V。

③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S…

(3)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，計(jì)算得待測(cè)鹽水的電阻率為Qmo(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

【答案】⑴&b

(2)5.0204.8

(3)0.12

【詳解】(1)口］由于玻璃管內(nèi)封閉的鹽水電阻約為幾歐，為方便實(shí)驗(yàn)操作，使得測(cè)量數(shù)據(jù)的連續(xù)性強(qiáng)，滑

動(dòng)變阻器R應(yīng)選擇總阻值與待測(cè)電阻差不多的，即滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇舄-

⑵為確保安全，閉合開(kāi)關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器尺的滑片應(yīng)置于b端，使接入電阻最大。

(2)［1］根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為

d=50mm+4x0.05mm=50.20mm=5.020cm

⑵根據(jù)題圖甲可知，開(kāi)關(guān)SZ接2端時(shí)，電壓表測(cè)量的是定值電阻與鹽水的總電壓，接1端時(shí)電壓表測(cè)量的

是鹽水兩端的電壓，則電阻飛兩端的電壓為

。/一。2=4.8V

(3)(3)根據(jù)歐姆定律

得鹽水的電阻

&=3。

根據(jù)電阻定律

解得待測(cè)鹽水的電阻率

7id2R

p=xx0.12Qm

4h

5.導(dǎo)電玻璃是制造液晶顯示器LCD的主要材料之一，為測(cè)量導(dǎo)電玻璃的電阻率，某小組同學(xué)選取了一個(gè)

長(zhǎng)度為L(zhǎng)的圓柱體導(dǎo)電玻璃器件,

甲

⑴用螺旋測(cè)微器測(cè)量導(dǎo)電玻璃器件的直徑，示數(shù)如圖甲，則直徑4=mm。

（2）用歐姆表x10檔粗測(cè)該導(dǎo)電玻璃器件的電阻，表盤指針位置如圖乙，則讀出導(dǎo)電玻璃器件的電阻凡為—

Qo

（3）為測(cè)量導(dǎo)電玻璃器件在額定電壓時(shí)的阻值尺，且要求測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)不小于其量程的g,滑動(dòng)變阻器

便于調(diào)節(jié)，他們根據(jù)下面提供的器材設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，部分電路如圖丙，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上補(bǔ)全電路圖，并在“。”

標(biāo)出所選電流表對(duì)應(yīng)的電學(xué)符號(hào)=

A.電流表AI（量程為60mA,內(nèi)阻約為1。）

B.電流表A2（量程為20mA,內(nèi)阻RA2約為3。）

C.電壓表V（量程為3V,內(nèi)阻&約為1k。）

D.滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為20。）

E.三節(jié)干電池

F.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干

(4)由以上實(shí)驗(yàn)可測(cè)得該導(dǎo)電玻璃電阻率Q=(用字母表示，可能用到的有長(zhǎng)度小直徑4、電流表的

讀數(shù)/,電壓表讀數(shù)。)。

【答案】(1)3.275/3.276/3.277

(2)190

【詳解】(1)導(dǎo)電玻璃器件的直徑

d=3mm+0.01mmx27.6=3.276mm

(2)導(dǎo)電玻璃器件的電阻尺為19x100=190。

(3)導(dǎo)電玻璃器件的額定電流約為

3

1=——A=15.8mA

190

則電流表選擇A?；因

Rv1000?&二190

~190亍

則應(yīng)該選用電流表內(nèi)接；滑動(dòng)變阻器用分壓電路，則電路如圖;

RULL

1s與儲(chǔ)

4

解得

兀d°U

P=—7T~

6.為研究某金屬導(dǎo)線材料的電阻率，實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)金屬導(dǎo)線上可動(dòng)接線柱。

的位置（如圖乙所示），可以改變導(dǎo)線接入電路的長(zhǎng)度，可動(dòng)接線柱。有一定的電阻，但阻值未知。實(shí)驗(yàn)器

材如下：

待測(cè)金屬導(dǎo)線一根；

電壓表一個(gè)，量程0?3V,內(nèi)阻約為3kQ；

電流表一個(gè)，量程。?0.6A,內(nèi)阻約為0.10；

滑動(dòng)變阻器&（阻值范圍0?10。，允許通過(guò)的最大電流為0.1A）；

滑動(dòng)變阻器4（阻值范圍0?20Q,允許通過(guò)的最大電流為1A）；

干電池兩節(jié)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干，螺旋測(cè)微器一只。

（1）請(qǐng)以筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中未連接的導(dǎo)線補(bǔ)完整

（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選（選填"4”或"鳥(niǎo)”）。圖甲中開(kāi)關(guān)S閉合之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置

于端（選填或"8”）。

（3）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬導(dǎo)線的直徑如圖丙所示，則導(dǎo)線的直徑d=mnio

（4）多次改變導(dǎo)線接入電路的長(zhǎng)度L測(cè)量不同長(zhǎng)度時(shí)的電阻凡，作圖像如圖丁所示，測(cè)得圖像中直

線的斜率為七則該金屬材料的電阻率為（用人和d表示）。

（5）僅考慮測(cè)量電阻時(shí)電表內(nèi)阻的影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出的該金屬材料的電阻率比真實(shí)值________（選填

“偏大”“偏小’或"無(wú)影響”）

【答案】（1）見(jiàn)解析

⑵&A

（3）1.850

（/1）k兀d

4

⑸偏小

【詳解】（1）根據(jù)圖甲電路圖，完整的實(shí)物連線如圖所示

（2）[1]由于滑動(dòng)變阻器與允許通過(guò)的最大電流只有0.1A,而滑動(dòng)變阻器&允許通過(guò)的最大電流為1A,則

滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選

⑵為了保證電表安全，圖甲中開(kāi)關(guān)S閉合之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于A端。

（3）螺旋測(cè)微器的精確值為0.01mm,由圖丙可知導(dǎo)線的直徑為

d=1.5nrni+35.0x0.01mm=1.850mm

（4）根據(jù)電阻定律可動(dòng)

&二Pk=^L

S7ld2

可知圖像的斜率為

k春

可得該金屬材料的電阻率為

kjrd2

p=

4

（5）由于圖甲電路圖中電流表采用外接法，由于電壓表的分流使得電流表讀數(shù)大于待測(cè)電阻的真實(shí)電流,

所以待測(cè)電阻阻值測(cè)量值偏??；根據(jù)

可知根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出的該金屬材料的電阻率比真實(shí)值偏小。

7.某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量一段金屬絲的電阻率。

Z(

0

三

一

三