高中物理测定金属的电阻率实验检测题
高考物理一轮复习专题33测定金属的电阻率(测)(含解析)
专题33 测定金属的电阻率（测）【满分：110分时间：90分钟】实验题（共10小题，每题11分）1．小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω。
他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。
可供选择的器材还有：电池组E（电动势为3．0V，内阻约1Ω）；电流表A1（量程0～100mA，内阻约5Ω；电流表A2（量程0～0．6A，内阻约0．2Ω）；电阻箱R（0～999．9Ω；开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。
重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；F．断开开关。
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________ mm；②实验中电流表应选择_____________（选填“A1”或“A2”）；③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=______________（用给定的物理量符号和已知常数表示）；④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果是否会产生影响？若有影响，请说明测量结果将偏大还是偏小。
2测定金属的电阻率(高考物理电学实验)含答案与解析
2测定金属的电阻率（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师评卷人得分一．实验题（共50小题）1．某实验小组欲测定一电阻丝的电阻率和一电源的内阻，寻找到了如下实验器材：一段拉直并固定在米尺上的粗细均匀的电阻丝（电阻丝两端为接线柱，电阻丝上夹有一个可移动的带接线柱的金属夹），直流电源（电动势为E），电流表（内阻为R g），保护电阻（阻值为R0），开关，导线，螺旋测微器等．（1）实验中利用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图甲所示，其示数为d= mm．（2）请在答题卡上补充连接如图乙所示的器材组合成合适的实验电路．（3）实验时闭合开关，调节金属夹的位置，记录电阻丝接入电路中的长度L及对应的电流表示数I；改变金属夹位置进行多次测量，作出关系图线如图丙所示，可求得电阻丝的电阻率ρ=；电源的内阻r=．（用题中所给a、b、c、d、E、R g、R0中的某些量表示）2．在探究“决定电阻丝电阻的因素”实验中，实验小组根据下表中给出的电阻丝，分别探究电阻与长度、横截面积、材料的关系．（1）为探究电阻丝电阻与长度的关系，应选择表中（填写编号）电阻丝进行实验．编号A B C D E F G材料镍铬合金康铜丝锰铜丝长度（m） 1.00.5 1.0 1.5 1.0 1.0 1.0横截面积（mm2） 1.0 1.00.5 1.0 2.0 1.0 1.0（2）实验小组设计了如图甲、乙所示的电路，其中R1和R2为两段电阻丝，为能直观反映两电阻大小比例关系，应选择（选填“甲”或“乙”）电路进行实验．（3）实验小组采用图丙所示装置测量电阻丝的电阻率，通过改变鳄鱼嘴夹子在电阻丝是哪个位置，改变接入电路电阻丝长度，测出接入电路电阻丝长度L和对应的电流表读数I．①请用笔画线代替导线在图丙中将实物电路连接完整．②实验中测出多组I和L的数据，作出﹣L图线，测得图线斜率为k，已知电源电动势为E，电阻丝横截面积为S，则电阻丝的电阻率ρ=．③关于实验操作过程和误差分析，下列说法中正确的有A．开关闭合前，应将图丙中滑动变阻器的滑片移到最左端B．闭合开关，若电流表指针不偏转，可用多用电表电压档直接检查电路C．测量过程中，滑动变阻器接入电路的电阻应保持不变D．实验误差的主要来源是电流表和电源有内阻．3．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，粗测某电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找到以下器材供选择：A、电池组E（3V，内阻约1Ω）B、电流表A1（0～3A，内阻约为10Ω）C、电流表A2（0～0.6A，内阻约为1Ω）D、电压表V1（0～3V，内阻约为4kΩ）E、电压表V2（0～15V，内阻约为15kΩ）F、滑动变阻器R1（0～20Ω，允许最大电流1A）G、滑动变阻器R2（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）H、开关、导线若干（1）若用螺线管测微器测得金属丝的直径读数如下图所示，则读数为mm；（2）请写出该实验必须使用的器材前面的字母序号．（3）请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中．4．某同学要测量如图甲所示金属圆环材料的电阻率，已知圆环的半径为r．①他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径d如图乙所示，则d= mm；②他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径上，电压表的量程为5V．电键S闭合后，电压表右端接到a点时电压表示数为4.5V、电流表示数为1.8mA，接到b点的电压表示数为4.6V、电流表示数为1.6mA．为了减小电阻的测量误差，他应该把电压表的右端接在进行实验（填“a”或“b”）；则圆环接入电路的两点间的电阻值为Ω；此值（填“偏大”、“偏小”或“准确”）；③实验中发现电流表损坏，他又找到另外一个量程为2V，内阻为R1的电压表V1替代电流表完成了实验．实验中电压表V和V1的示数分别为U和U1，改变滑片位置测得多组U、U1数据，他作出了U﹣U1图象为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为k，则金属圆环材料的电阻率的表达式为．（用r、d、k、R1表示）5．某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图1、2、3所示，ab 是一段粗细均匀的金属电阻丝，R0是阻值为6Ω的保护电阻，学生电源的输出电压为10V．电流表可视为理想电表．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图1所示，其直径为mm．（2）如图2先接通电源，后闭合电键，发现电流表的示数为零，利用多用电表检查故障（电路中故障只有一处）．先将选择开关旋至直流电压档，测得各点间的电压如下表格．ed间电压ec间电压eb间电压ea间电压eh间电压0V10V10V10V10V由此可以判断电路发生的故障是．（3）排除故障后进行实验，图2中闭合电键k，调节线夹a的位置，记录金属电阻丝ab的长度L和对应的电流表的示数I，根据得到的实验数据，做出了﹣L图象如图3，由图象和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为Ω•m．（π取3，保留1位有效数字）（4）若电流表不能视为理想电表，考虑电流表的电阻，则电阻率的测量值真实值．（选填“大于”、“等于”或“小于”）6．实验室购买了一盘铜丝，某同学想测出它的电阻率，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得铜丝电阻R x约为7Ω，他想准确地重新测量一下它的电阻，但是身边只有一只定值电阻R0（阻值为10Ω），一只电压表V（量程为0～3V，内阻约为2kΩ），电源E（电动势为6.0V，内阻不计）和电键．（1）如图所示是该同学用螺旋测微器对铜丝直径的测量，请你读出该铜丝的直径是（2）请帮助该同学设计一个测量铜丝电阻的电路图，要求实验中只进行一次测量，画在方框中（3）若在测量时，电压表示数为U，则该铜丝的电阻率的表达式为p=（用所测量的和所给的物理量的符号表示）（4）实验中电阻的测量值比实际值偏大还是偏小？（填“偏大”“偏小”或“无影响”）7．某同学在“测定金属的电阻率”的实验中，主要步骤如下：①用多用电表粗略测量金属丝的电阻值；②用米尺测量金属丝的有效长度L；③用螺旋测微器测量金属丝直径d；④用伏安法测量该金属丝的电阻；⑤根据测得的数据，计算金属丝电阻率的表达式．根据题目要求完成下列问题：（1）步骤③中测量金属丝直径如图1所示，则d=mm．（2）步骤④中为了尽可能准确地测量，要使金属丝两端电压从零开始变化，电压表用0～3V量程，电流表用0～0.6A量程（内阻约为10Ω），且采用电流表外接法，请在图2实物图上用笔画线代替导线把电路按要求连接好．（3）步骤⑤中用测得的金属丝长度L、直径d、金属丝两端电压U、流过金属丝的电流I，计算金属电阻率，其表达式为ρ=．（用L、d、U、I表示）（4）步骤④中之所以采用所述方案，是因为该同学在步骤①中已用多用电表粗略测量其阻值，可供选择的操作步骤如下（机械调零已经完成）：A．观察指针位置，读出电阻阻值B．将两表笔直接接触，进行调零C．把两表笔与电阻两端接触：D．将选择开关扳到欧姆挡“×100”处E．将选择开关旋到OFF档F．将选择开关扳到欧姆挡“×1”处请在上述操作中选择需要的步骤并写出合理的顺序：．8．在“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图1所示．（1）从图中可读出金属丝的直径为mm．（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时（金属丝的电阻约为5Ω），除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择：A．直流电源：电动势约12V，内阻很小；B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω；C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻约为0.1Ω；D．电压表V：量程0～3V，内阻约为10kΩ；E．滑动变阻器R：最大阻值5Ω；F．开关、导线若干为了提高实验的测量精度，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是（填A1，或A2）．（3）根据所选的器材，在图2虚线框中画出完整的实验电路图（要求电阻丝上的电压从零开始变化）．9．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值L．其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d．其中一次测量结果如图乙所示，如图乙中读数为mm．（2）采用如图丙所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）．最后由公式ρ=计算出金属丝的电阻率（用上述直接测量的物理量表示）．10．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地测出电阻丝的电阻R x，设计了如图所示实验电路图来完成实验，实验仪器如下：A．待测金属丝（R x约5Ω）B．电压表V（量程1V，内阻R V=1KΩ）C．电流表A（量程0.6A，内阻R A=1Ω）D．定值电阻R1（阻值R1=0.5KΩ）E．定值电阻R2（阻值R2=2KΩ）F．滑动变阻器R3（0～10Ω）G．滑动变阻器R4（0～1000Ω）H．电源（电动势为3V，内阻很小）I．开关、导线若干（1）实验中定值电阻应选用，滑动变阻器应选用（选填仪器前面字母）；（2）用图中电路测量该金属丝的电阻，若某次测量中，电压表的读数为U，电流表的读数为I，该金属丝电阻的表达式为：R x=（用测出或已知的物理量的符号表示）。
2020届高三高考物理《测定金属的电阻率》试验专题专练
测定金属的电阻率1. 某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。
采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5 Ω。
（1）测R1阻值的最优连接方式为导线①连接______（填a或b）、导线②连接______（填c或d）。
（2）正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为______Ω。
（3）已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的110，若测R2的阻值，则最优的连线应选_____（填选项）。
A．①连接a，②连接c B．①连接a，②连接dC．①连接b，②连接c D．①连接b，②连接d2.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示。
该工件的直径为______cm，高度为________mm。
3.同学们测量某电阻丝的电阻x R ，所用电流表的内阻与x R 相当，电压表可视为理想电压表.①若使用题6图2所示电路图进行实验，要使得x R 的测量值更接近真实值，电压表的a 端应连接到电路的 点（选填“b ”或“c ”）.②测得电阻丝的U I -图如题6图3所示，则x R 为 Ω（保留两位有效数字）。
③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化.他们对此现象进行探究，在控制电阻丝两端的电压为10V 的条件下，得到电阻丝的电阻x R 随风速v （用风速计测）的变化关系如题6图4所示.由图可知当风速增加时，x R 会 （选填“增大”或“减小”）。
当风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10V ，需要将滑动变阻器W R 的滑片向 （选填“M ”或“N ”）.R ④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如题6图5所示的电路.其中R为两只阻值相同的电阻，x 为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，○V为待接入的理想电压表。
人教版高中物理必考实验8 测定金属的电阻率名师精编单元测试
专题八实验八1．(2014年新课标Ⅱ卷)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式R x＝UI计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为R x1和R x2，则________(填“R x1”或“R x2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值R x2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．甲乙【答案】R x1大于小于【解析】根据题意知R xR A＞R VR x，电压表的分流作用较显著，故R x1更接近待测电阻的真实值．图甲的测量值是R x与R A串联的电阻阻值，故R x1>R x真；图乙的测量值是R x与R V并联的电阻阻值，故R x2<R x真．2．(2017届江门模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度l，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A．电压表0～3 V，内阻10 kΩB．电压表0～15 V，内阻50 kΩC．电流表0～0.6 A，内阻0.05 ΩD．电流表0～3 A，内阻0.01 ΩE．滑动变阻器，0～10 ΩF．滑动变阻器，0～100 Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．错误1：___________________________________________________________. 错误2：___________________________________________________________.(3)若测得金属丝的直径用d 表示，电阻用R 表示，则该金属材料的电阻率ρ＝________. 【答案】(1)0.680(或0.679) (2)①A C E②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2：采用了电流表内接法 (3)πRd 24l【解析】 (1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm ，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm(或0.179 mm)，所以该金属丝直径应为0.5 mm ＋0.180 mm(或0.179 mm)＝0.680 mm(或0.679 mm)．(2)①由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V ，用3 V 量程的电压表；因为电阻丝的电阻大约为5 Ω，如果把3 V 的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A ，因此用量程是0.6 A 的电流表；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选10 Ω的滑动变阻器．(3)由R ＝ρl S 可得ρ＝πRd 24l.3．(2017届滨州模拟)某同学对电阻丝的电阻与哪些因素有关进行了实验探究，现有如下器材：电源E (电动势为4 V ，内阻约为1 Ω)； 电流表A 1(量程5 mA ，内阻约为10 Ω)； 电流表A 2(量程0.6 A ，内阻约为1 Ω)； 电压表V 1(量程3 V ，内阻约为1 kΩ)； 电压表V 2(量程15 V ，内阻约为3 kΩ)； 滑动变阻器R 1(阻值0～2 Ω)； 滑动变阻器R 2(阻值0～20 Ω)； 开关及导线若干．他对电阻丝做了有关测量，数据如下表所示.________mm.甲 乙(2)图乙是他测量编号为2的电阻丝电阻的备选原理图，则该同学应选择电路________(填“A”或“B”)进行测量．电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(3)请你认真分析表中数据，写出电阻R 与L ，D 间的关系式R ＝________(比例系数用k 表示)，并求出比例系数k ＝________Ω·m(结果保留2位有效数字)．【答案】(1)0.512(0.510～0.513均可) (2)A A 2 V 1 R 2 (3)k L D 2 1.3×10－6【解析】(1)螺旋测微器的读数＝0.5 mm ＋1.2×0.01 mm ＝0.512 mm.(2)编号2的电阻丝的阻值R x ＝8.16 Ω，相对于电压表内阻较小，应采用电流表外接法，故测量电路选A ．由电源电动势的阻值知，电压表应选V 1，电路中通过R x 的最小电流I min ＝U min R x＝120 mA ，故电流表应为A 2，因R 1的总阻值2 Ω小于R x ，故滑动变阻器应选R 2. (3)由表中的数据分析知，当直径D 一定时有R ∝L ，当长度L 一定时，有R ∝LD 2，综合以上两种情况可得R ＝k L D 2，则k ＝RD 2L，代入一组R ，D 2，L 数值可得k ≈1.3×10－6 Ω·m.4．用以下器材可测量电阻R x 的阻值． A ．待测电阻R x ，阻值约为600 ΩB ．电源E ，电动势约为6.0 V ，内阻可忽略不计C ．毫伏表V 1，量程为0～500 mV ，内阻r 1＝1 000 ΩD ．电压表V 2，量程为0～6 V ，内阻r 2约为10 kΩE ．电流表A ，量程为0～0.6 A ，内阻r 3约为1 ΩF ．定值电阻R 0，R 0＝60 ΩG ．滑动变阻器R ，最大阻值为150 Ω H ．单刀单掷开关S 一个，导线若干(1)测量中要求两块电表的读数都不小于其量程的13，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻R x 的实验电路图．(2)若选测量数据中的一组来计算R x ，则由已知量和测量量计算R x 的表达式为R x ＝________，式中各符号的意义是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (所有物理量用题中代数符号表示)【答案】(1)测量电路如解析图所示．(2)(U 2－U 1)R 0r 1U 1(R 0＋r 1) U 1为毫伏表V 1的读数，U 2为电压表V 2的读数，r 1为毫伏表的内阻，R 0为定值电阻【解析】(1)电路的最大电流为I ＝6 V600 Ω＝0.01 A ，电流表量程太大，可以把毫伏表并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择V 2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器需用分压式接法，电路如图．(2)流过被测电阻的电流为I ＝U 1r 1＋U 1R 0＝U 1(R 0＋r 1)R 0r 1，被测电阻阻值为R x ＝U 2－U 1I＝(U 2－U 1)R 0r 1U 1(R 0＋r 1).5．图甲是测量电阻R x 的原理图．学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6 A(内阻不计)，标有长度刻度的均匀电阻丝ab 的总长为30.0 cm.甲乙 丙(1)根据原理图连接图乙的实物图．(2)断开S 2，合上S 1；调节电源输出电压为 3.0 V 时，单位长度电阻丝的电压u ＝________V/cm.记录此时电流表A 1的示数．(3)保持S 1闭合，合上S 2；滑动c 点改变ac 的长度L ，同时调节电源输出电压，使电流表A 1的示数与步骤(2)记录的值相同，记录长度L 和A 2的示数I .测量6组L 和I 值，测量数据已在图丙中标出，写出R x 与L ，I ，u 的关系式R x ＝________；根据图丙用作图法算出R x ＝________Ω.【答案】(1)如图甲所示． (2)0.1 (3)LuI6甲 乙【解析】断开S 2，合上S 1，电阻丝两端的电压为3.0 V ，则电阻丝单位长度的电压为u ＝3.0 V30 cm＝0.1 V/cm.由于电流表A 1的示数不变，因此ac 段单位长度上的电压不变，R x 两端的电压为Lu ，根据欧姆定律有R x ＝Lu I ，L ＝R xu I ，作出图象，如图乙所示，则根据图象的斜率求得R x ＝6 Ω.6．(2017届南安模拟)为测定一个待测电阻R x 的阻值(阻值约为200 Ω)，实验室提供如下器材：电池组E ：电动势3 V ，内阻不计电流表A 1：量程0～15 mA ，内阻约为100 Ω 电流表A 2：量程0～300 μA ，内阻1 000 Ω 滑动变阻器R 1：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A 电阻箱R 2：阻值范围0～9 999 Ω，额定电流1 A 开关S 、导线若干要求实验中尽可能准确地测量R x 的阻值，请回答下面问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到________Ω，这样可以改装成一个量程为3.0 V 的电压表；(2)在方框中画出完整测量R x 阻值的电路图，并在图中标明器材代号；(3)调节滑动变阻器R 1，两表的示数如图所示，可读出电流表A 1的示数是________mA ，电流表A 2的示数是________μA ，测得待测电阻R x 的阻值是________．本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值较真实值________(填“偏大”或“偏小”)．【答案】(1)A 2 9 000 (2)见解析图． (3)8.0 150 187.5 Ω 偏小【解析】(1)题目未给出电压表，把A 2和R 2串联起来充当电压表，此电压表量程为3 V . R ＝ 3 V300×10－6 A －1 000 Ω＝9 000 Ω. (2)电路图如图所示．(3)由图示可知，电流表A 1的示数为8.0 mA ，电流表A 2的示数是150 μA ，电流表A 2的电压读数为1.5 V ，待测电阻阻值R x ＝U I 1＝1.5 V8.0 mA＝187.5 Ω.测量的电流值偏大，因此测量的电阻偏小．7．(2017届江西联考)某同学对一个标称值为“5 Ω 1.25 W ”的定值电阻R x 的阻值是否准确产生了怀疑，准备应用学过的电学知识进行测量．现可供使用的器材如下：A ．电流表A 1(量程50 mA ，内阻R A1＝11 Ω)B ．电流表A 2(量程3 A ，内阻约50 Ω)C ．电压表V 1(量程15 V ，内阻约15 kΩ)D ．电压表V 2(量程3 V ，内阻约3 kΩ)E ．滑动变阻器R (最大阻值约20 Ω)F ．定值电阻R 0＝1 ΩG ．直流电源E (电动势4.5 V ，内阻不计) H ．开关S ，导线若干(1)用伏安法测量定值电阻R x 的阻值时，所选电压表为________(填器材前面的字母编号)．(2)在虚线框内画出测量R x 的电路图．(3)测量R x 的主要步骤为：A ．用导线按测量电路图将实物连接起来；B ．将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大的位置，闭合开关S ；C ．将滑动变阻器R 的滑动触头置于合适的位置，读出此时电压表的示数U 和电流表的示数I ；D ．断开开关S.计算R x 的公式为R x ＝________(各物理量均用题中对应的字母表示)．【答案】(1)D (2)如图所示． (3)UR 0I (R 0＋R A1)【解析】(1)由待测电阻的标称值和电功率公式P ＝U 2R 知U ＝PR ＝2.5 V ，所以电压表选择3 V 量程的电压表，即选D ．(2)由欧姆定律可知，电阻的额定电流I ＝UR ＝0.5 A ，电流表A 2量程太大，电流表A 1量程太小，但题中提供了定值电阻R 0，可以通过将其与A 1并联扩大量程，由并联规律可知，当电流表A 1满偏时，通过R 0的电流为11I g ＝0.55 A ，因此新电流表的量程为0.6 A ．因为待测电阻远小于电压表V 2的内阻，故采用电流表外接法测电阻．(3)电流表读数为I ，则由并联分流规律I I 0＝R 0R A1可知，通过R 0的电流I 0＝IR A1R 0，由欧姆定律可知，R x ＝U I ＋I 0＝U I ＋IR A1R 0＝UR 0I (R 0＋R A1).。
新教材2025版高中物理课时素养评价13实验：测量金属的电阻率教科版必修第三册
课时素养评价13 试验：测量金属的电阻率 A 组 合格性考试练1．(多选)在“测量金属丝的电阻率”试验中，下列关于误差的说法正确的是( )A ．电流表采纳外接法，将会使ρ测＞ρ真B ．电流表采纳外接法，由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差C ．由ρ＝πd 2U 4Il可知I 、d 、U 、l 中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差 D ．由ρ＝πd 2U 4Il可知对试验结果精确性影响最大的是直径d 的测量 2．某同学测定一根金属丝的电阻率．(1)先用多用电表粗测其电阻．选择开关先调到欧姆挡“×10”挡位，但在测量电阻时，发觉指针偏转角度太大，这时他应当：a ．将选择开关换成欧姆挡的__________挡位(选填“×100”或“×1”).b ．将红、黑表笔________，调整欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处．再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为________ Ω.(2)现要进一步精确测量其阻值，试验室供应了以下器材：4 V 的直流电源；3 V 量程的直流电压表；电键；导线等．还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用：A ．电流表(量程0.3 A ，内阻约1 Ω)B ．电流表(量程0.6 A ，内阻约0.3 Ω)C.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω)D ．滑动变阻器(最大阻值为50 Ω)为了尽可能提高测量精确度且要求电压调整范围尽量大．电流表应选________ ，滑动变阻器应选________________(填器材前面的选项字母).3．物理爱好小组欲较精确地测量一个长约几厘米、电阻约为10 Ω、横截面为圆形、粗细匀称的导体的电阻率．(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数L＝________ cm；用螺旋测微器测得该材料的直径D如图乙所示，读数D＝________ mm.(2)测量导体的电阻时，除导线和开关外，还有以下器材可供选择：A．电源E(电动势为6.0 V)B．电压表V(量程为0～6 V，内阻约为8 kΩ)C．电流表A1(量程为0～0.6 V，内阻约为0.2 Ω)D．电流表A2(量程为0～3 A，内阻约为0.05 Ω)E．滑动变阻器R2(最大阻值5 Ω，额定电流2 A)为便于调整，测量尽可能精确，试验中所用电流表应选用________(填选项即可).(3)设测得导体的电阻为R、长度为L、直径为D，求得导体的电阻率为________．(用R、L、D三个物理量表示)4．某同学欲测量一阻值大约为10 Ω的金属圆柱体的电阻率．试验室除游标卡尺、螺旋测微器、导线、开关和待测金属以外，还有以下可供选择的器材：A．电源EB．电压表 V(量程为0～6 V，内阻R V≈8 kΩ)C．电流表A(量程为0～0.6 A，内阻R A＝0.2 Ω)D．滑动变阻器R(最大阻值为5 Ω，额定电流为2 A)(1)用游标卡尺测该金属的长度L，如图甲所示，读数L＝________ mm，用螺旋测微器测该金属的直径D，如图乙所示，读数D＝________mm；(2)为了测量尽可能精确，设计最合理的试验电路图将图丙的虚线框部分补充完整；(3)若电压表示数记为U，电流表示数记为I，则该金属电阻率的表达式ρ＝________(用题中相关物理量的字母符号表示).5．某同学需测量一个圆柱体工件的电阻率．该同学先用螺旋测微器测量圆柱体的直径为D，游标卡尺测量该圆柱体的长度为L.(1)该同学设计了如图甲所示的电路，请按设计的电路完成实物图乙的连线．(2)测得该圆柱体的伏安特性曲线如图丙所示，若其斜率为k，则该圆柱体的电阻值R ＝________．(3)写出该圆柱体材料电阻率的表达式ρ＝________(用已知量D、L、k字母表达).(4)从系统误差分析，这时测得的电阻率比真实值偏________(选填“大”或“小”).B组选择性考试练6.某同学设计电路来探究镍铜丝的电阻与长度的关系．(1)请思索电流表应选择的量程________，并用笔画线代替导线把电流表和滑动变阻器连接好．(2)调整P的位置，闭合开关，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图(b)所示的Rx图像．通过图线分析，写出镍铜丝的电阻与长度的函数关系式________________．(3)假如该镍铜丝的直径为d，Rx图像的斜率为k，试用k、d写出其电阻率ρ的表达式________________．(4)如图(c)，用螺旋测微器测金属丝直径为________ mm；如图(d)，用游标卡尺测量金属丝长度为________ cm.7．某试验小组要精确测量阻值约为40 Ω的电阻R x的阻值，依据试验室供应的器材设计电路并组成如图甲所示的电路，其中电压表V1的量程为0.5 V．电压表V2的量程为1 V.(1)定值电阻有50 Ω、100 Ω、200 Ω三种规格，为了能尽量减小误差，定值电阻R0应选用阻值为________ Ω的定值电阻．滑动变阻器有最大电阻为10 Ω、最大电阻为200 Ω两种规格，则滑动变阻器应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器；(2)闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片移到最________(选填“左”或“右”)端，闭合开关，调整滑动变阻器，测得多组电压表V1、V2的示数U1、U2，作出U1U2图像如图乙所示，依据图像求得被测电阻的大小为R x＝________ Ω(结果保留三位有效数字)；(3)由于电压表分流，被测电阻的测量值________(选填“肯定大于”“可能等于”或“肯定小于”)真实值．8．在“金属丝电阻率的测量”的试验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，试验室备有下列试验器材：A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)；B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)；C.电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)；D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)；E．滑动变阻器R1(0～10 Ω，0.6 A)；F．滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)G．电池组E(3 V)H．开关S，导线若干．(1)为减小试验误差，应选用的试验器材有________(填器材前面的序号).(2)为减小试验误差，本试验采纳的电路图如图1所示．请把如图2中的实物图用线连接起来．(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm ，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3所示，则金属丝的直径为________ mm ，电阻值为________ Ω.课时素养评价13 试验：测量金属的电阻率1．解析：由于金属丝阻值较小，若电流表采纳内接法，则电流表分压产生的误差太大，故电流表采纳外接法，R 测＜R 真，由R ＝ρl S 可知ρ测＜ρ真，选项A 错误．电流表采纳外接法时，由于电压表的分流作用会引起测量误差，故选项B 错误．由ρ＝πd 2U 4Il可知要测量的物理量是d 、U 、I 和l ，测量时都会引起测量误差，且直径d 在公式中是平方关系，所以影响最大，故选项C 、D 正确．答案：CD2．解析：(1)指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值较小，故应当选用小倍率的挡，应将选择开关换成欧姆挡的×1挡位；将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处．再次测量电阻丝的阻值，此段电阻丝的电阻为12×1 Ω＝12 Ω.(2)伏安法测电阻，有I ＝U R ＝312A ＝0.25 A ，故选用0.3 A 量程电流表即可，电流表应选A ；为了尽可能提高测量精确度且要求电压调整范围尽量大，故须要采纳滑动变阻器分压式接法，所以选用总阻值小的变阻器，滑动变阻器应选C.答案：(1)×1 短接 12 (2)A C3．解析：(1)游标卡尺的主尺读数为52 mm ，游标尺读数为0.05×7 mm＝0.35 mm ，所以最终读数等于主尺的读数加上游标尺的读数52 mm ＋0.35 mm ＝52.35 mm ＝5.235 cm ；螺旋测微器的固定刻度读数为2 mm ，可动刻度读数为0.01×15.0 mm＝0.150 mm ，所以最终读数等于固定尺与可动尺的读数之和为2 mm ＋0.150 mm ＝2.150 mm.(2)待测电阻的最大电流I max ＝U R ＝0.6 A ，因此选择A 1，故选C.(3)依据电阻定律得R ＝ρL π（D 2）2，解得ρ＝πRD 24L . 答案：(1) 5.235 2.150 (2) C (3)πRD 24L4．解析：(1)依据游标卡尺的读数规则可知L ＝60 mm ＋4×0.05 mm＝60.20 mm ，依据螺旋测微器读数规则可知D ＝4.5 mm ＋25.0×0.01 mm＝4.750 mm.(2)待测电阻远小于电压表电阻，则电流表采纳外接法，电路图如图所示(3)依据电阻率公式R ＝ρL S 可得ρ＝R x S L ，圆的面积公式可知S ＝14πD 2，由公式可知R x ＝U I ，代入可得ρ＝πD 2U 4IL . 答案：(1)60.20 4.750(4.749～4.752均可) (2)图见解析 (3)πD 2U 4IL5．解析：(1)依据电路图甲，完成实物图乙，如图所示(2)依据欧姆定律R ＝U I 可得，I U 图像中图像的斜率表示电阻的倒数，则有k ＝1R，解得R ＝1k. (3)依据公式R ＝ρl S 可得，电阻率为ρ＝RS l ，又有S ＝πr 2＝πD 24，代入整理得ρ＝πD 24kL . (4)依据题意可知，伏安法测电阻采纳的外接法，由于电压表分流，所测电阻的测量值偏小，则测得的电阻率比真实值偏小．答案：(1)图见解析 (2)1k (3)πD 24kL(4)小 6．解析：(1)由题图(a)(b)可知试验中电源电压在3 V 左右，镍铜丝接入电路的最大阻值在4 Ω左右，则通过滑动变阻器可以使通过镍铜丝的电流在0.6 A 以内，所以为了读数能够更加精确，应选择电流表的0～0.6 A 量程．由于此试验不须要测量镍铜丝接入电路长度肯定时多组的电压和电流值，而是每变更一次长度只测量一组电压和电流值，因此滑动变阻器采纳限流式接法即可，连接图如图所示．(2)R x 图像为一条过原点的倾斜直线，且斜率为10，则镍铜丝的电阻与长度的函数关系式为R ＝10x (Ω).(3)依据电阻定律有R ＝ρx S ＝ρ4x πd 2，由图像可知k ＝R x ，联立解得ρ＝k πd 24.(4)用螺旋测微器测金属丝直径为d ＝6 mm ＋12.2×0.01 mm ＝6.122 mm ，用游标卡尺测量金属丝长度为l ＝10.2 cm ＋7×0.05 mm＝10.235 cm.答案：(1)0～0.6 A 见解析 (2)R ＝10x (Ω)(3)ρ＝k πd 24 (4) 6.122(6.121～6.123内均可) 10.235 7．解析：(1)为了能保证两个电压表的指针均能有较大偏转，因此选用R x 与R 0比值与两电压表量程比值差不多的电阻，因此应选用100 Ω的定值电阻．由于滑动变阻器为分压接法，应选用较小阻值的滑动变阻器，即选用最大阻值为10 Ω的滑动变阻器．(2)闭合开关前，为了使滑动变阻器输出电压为零，因此滑动变阻器的滑片应移到最左端，依据图像，结合串联电路特点，得到U 1U 2＝R x R 0，结合图像有k ＝R x R 0，则R x ＝kR 0＝0.40.95×100 Ω＝42.1 Ω.(3)由U 1U 2＝R xR 0，试验测得R x ＝U 1R 0U 2，真实关系是U 1R V1＋U 1Rx 真＝U 2R V2＋U 2R 0因此被测电阻的真实值Rx 真＝U 1U 2R 0＋U 2R V2－U 1R V1，由此可以推断若U 1R V1＝U 2R V2，则测量值等于真实值．答案：(1)100 10 (2)左 42.1(41.5～42.5) (3)可能等于8．解析：(1)由于电源电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝0.6 A ，电流表应选D ；依据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器应选E ；还要选用电池组和开关，导线若干．故应选用的试验器材有A 、D 、E 、G 、H.(2)实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.636 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出通过电阻的电流为0.50 A ，被测金属丝的阻值为R x ＝U x I x ＝1.200.50Ω＝2.4 Ω.答案：(1)ADEGH (2)见解析图(3)0.636(0.634～0.638均可) 2.4。
高中物理 第2章 第11节 实验 测定金属的电阻率练习
第11节 实验：测定金属的电阻率运用R ＝U I 和R ＝ρLS 的实验原理测定金属丝的电阻率， 用米尺测量金属丝的长度L ，用螺旋测微器测量金属丝的直径d ，用电压表测金属丝两端的电压(U)，用电流表测金属丝中的电流(I)，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x S L ＝πd24LR x .►基础巩固1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由ρ＝πd 2U4Il 可知，对实验结果的准确性影响最大的是(A)A ．金属丝直径d 的测量B ．电压U 的测量C ．电流I 的测量D ．金属丝长度l 的测量解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d ，因为在计算式中取直径的平方．2．(多选)在做“测定金属的电阻率”的实验时，下列操作中正确的是(BD) A ．用刻度尺量出金属丝长度三次，算出平均值，然后将电线接入测量电路中 B ．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出它们的平均值C ．用伏安法测电阻时，多次测量对应的I 、U 值，算出其平均值，再代入公式R ＝UI ，算出电阻D ．合上开关后立即读出两表的示数，后即断开电路，不能让金属丝通电时间过长3．在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量电阻．将实验电路图画在方框中．为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要用哪些仪器？用这些仪器测量哪些量？答： ________________________________________________________________________. 计算电阻率ρ的公式是________________________________________________________________________.答案：用螺旋测微器测量金属丝的直径d 用米尺测金属丝的长度l ρ＝πUd24Il ，式中U 是电压表测得的电压值，I 是电流表测得的电流值．4．某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ，完成下列部分步骤：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度，如图甲所示，由图可知其长度为________________mm.(2)用螺旋测微器测量其直径，如图乙所示，由图可知其直径为________mm.(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，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为 ________Ω.(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；电流表A1(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)；电流表A2(量程0～10 mA，内阻约30 Ω)；电压表V1(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)；电压表V2(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)；直流电源E(电动势4 V，内阻不计)；滑动变阻器R1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)；滑动变阻器R2(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)；开关S，导线若干．为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．答案：(1)50.15 (2)4.700 (3)220(4)如图所示5．用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50 kΩ)，电流表(内阻约为40 Ω)，滑动变阻器、电源、电键、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干．(1)画出测量电阻R的电路图．(2)图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：________________________________________________________________________、求出的电阻R＝________．(保留3位有效数字)(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图2、图3所示．由图可知其长度为________，直径为________．(4)由以上数据可求出ρ＝______．(保留3位有效数字)答案：(1)答案如图1或图2(2)①作U－I直线，舍去左起第2点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧②求该直线的斜率K，则R＝ K 229 Ω(221～237 Ω均为正确)．(3)0.800 cm 0.194 cm (4)8.46×10－2Ω·m6．某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l＝0.720 m，已知金属丝直径为0.60 mm，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 Ω)，然后计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A．直流电源(输出电压为3 V)B．电流表A(量程0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)C．电压表V(量程0～3 V，内阻3 kΩ)D．滑动变阻器(最大阻值20 Ω)E．开关、导线等(1)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图．(2)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R x＝4.0 Ω，则这种金属材料的电阻率为________Ω·m(保留两位有效数字)．解析：(2)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πR x d24l，将R x ＝4.0 Ω、l ＝0.720 m 、d ＝0.600 mm ＝0.600×10－3m 代入得ρ＝1.6×10－6Ω·m.答案：(1)如图所示(2)1.6×10－6►能力提升7．在“测定金属导线的电阻率”的实验中，待测导线的电阻R x 约为5 Ω，额定电流约为0.6 A ．实验室备有下列实验器材：A ．电压表V 1(量程3 V ，内阻r V1≈15 k Ω)B ．电压表V 2(量程15 V ，内阻r V2≈75 k Ω)C ．电流表A 1(量程0.6 A ，内阻r A1≈1 Ω)D ．电流表A 2(量程3 A ，内阻r A2≈0.2 Ω)E ．滑动变阻器R 1(0～10 Ω，2.0 A)F ．滑动变阻器R 2(0～200 Ω，0.1 A)G ．电池E(电动势为9 V ，内阻约为0.2 Ω) H ．开关、导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有__________________________． (2)为减小实验误差，应选下列两个图中________图为该实验的电路原理图．解析：(1)由于待测电阻的额定电流及额定电压较小，故要选择量程小的电压表和电流表；而实验电流要接近0.6 A ，高电阻的滑动变阻器耐流小，故要选择低电阻的滑动变阻器．故仪器应选择A 、C 、E 、G 、H.(2)由于待测电阻为小电阻，故测量电路采用电流表外接法；由于电源电动势为9 V ，若控制电路采用限流式接法，当把滑动变阻器的阻值调至最大时，电路的电流I ＝ER x ＋R 1＋r ＋r A1≈0.56 A ，而电路电流需限制在0.6 A 以内，这样电流表示数的可变范围仅为0.56 A ～0.6 A ，实验误差较大，故控制电路不能采用限流式接法，要采用分压式接法．故应选乙图．答案：(1)A 、C 、E 、G 、H (2)乙8．在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x 约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：A ．电压表V 1(量程0～3 V ，内阻约为15 kΩ)B ．电压表V 2(量程0～15 V ，内阻约为75 kΩ)C ．电流表A 1(量程0～3 A ，内阻约为0.2 Ω)D ．电流表A 2(量程0～0.6 A ，内阻约为1 Ω)E ．变阻器 R 1(0～100 Ω，0.6 A)F ．变阻器R 2(0～2 000 Ω，0.1 A)G ．电池组E(电动势为3 V ，内阻约为0.3 Ω) H ．开关S ，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有(填代号)__________________________．(2)为减小实验误差，应选用图中________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把下图中的实物图用线连接起来．(3)若用毫米刻度尺测得金属丝的长度为60.00 cm ，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图所示，则金属丝的直径为________mm ，电阻值为________Ω.解析：掌握本实验的原理和方法．(1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A.被测电阻阻值约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝E R x ＝35 A ＝0.6 A ，电流表应选D.根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E.还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有ADEGH.(2)由于R v R x >R xR A，应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如下图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ，被测电阻的阻值为R x ＝U x I x ＝1.200.50 Ω＝2.4 Ω.答案：(1)ADEGH (2)乙 见解析图所示 (3)0.635 2.4高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理-38测定金属的电阻率
38.测定金属的电阻率1.(2021·河南省六市3月第一次联考)某同学测量一段长为L＝1 m的圆柱形金属丝的电阻率。
实验过程如下：(1)螺旋测微器的构造如图1甲所示。
在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A”“B”或“C”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
测量的结果如图乙所示，则金属丝的直径d＝________ mm。
图1(2)该同学先用欧姆表粗测金属丝的电阻，将选择开关调节到“×1 Ω”，调节好欧姆表，测得金属丝的电阻示数如图2甲所示，则金属丝的电阻R x＝________ Ω。
图2(3)为了精确测量金属丝的电阻值，实验室提供的器材如下：A.电流计G，满偏电流3 mA，内阻R g＝150 ΩB.电流表A，量程为0.6 A，内阻约为0.5 ΩC.电阻箱R0(0～9 999.9 Ω)D.滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω)E.滑动变阻器R2(最大阻值100 Ω)F.电源E(电动势4.5 V，内阻很小)G.开关S和若干导线把电流计G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为4.5 V，则电阻箱的阻值应调为R＝________ Ω，请在图乙所示的方框内画出测量电阻的实验电路图(要求待测电阻两端电压能从零开始。
请在图中标出所用器材的符号)。
(4)调节滑动变阻器，测得多组电流计G和电流表A的示数I1与I2，做出I1－I2图象(I1、I2的单位均为安培)，测得图象的斜率为0.005 2，则被测电阻的阻值R x ＝________ Ω，由此测得金属丝的电阻率ρ＝________ Ω·m。
(π取3.14，要使测量结果尽量准确。
结果均保留3位有效数字)答案(1)C 1.813(2)8.0(3)1 350见解析(4)7.84 2.02×10－5解析(1)为保护螺旋测微器，将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动微调旋钮C，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
高二物理-测定金属的电阻率(测试题)
测定金属的电阻率（测试题）命题：任彦霞审核：雷鹏宇1.某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图15（a）和图15（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。
②按图15（c）链接电路后，实验操作如下：（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；（b）将电阻箱R2的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。
2.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为50cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为m(该值接近多次测量的平均值）（2）用伏安法测金属丝的电阻R。
实验所用器材为：电源（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上实验数据可知，他们测量R是采用图2中的图（选填：“甲”或“乙”）(2)图3是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
请根据（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流变不至于被烧坏。
(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。
图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U--I图线，由图线得到金属丝的阻值R= Ω（保留两位有效数字）。
(4)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率为（填选项钱的符号）。
A.1×10-2Ω·mB.1×10-4Ω·mC.1×10-6Ω·mD.1×10-8Ω·m(5)任何实验测量都存在误差。
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高中物理测定金属的电阻率实验检测题1．(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。
(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm 。
(2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。
这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω，在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。
电源E (电动势10 V ，内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0～250 mA ，内阻R 1＝5 Ω) 电流表A 2(量程0～300 mA ，内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额定电流2 A) 开关S 及导线若干(3)11A 2的读数为I 2，则这段金属丝电阻的计算式R x ＝________。
从设计原理看，其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
解析：(1)d ＝20.0×0.01 mm ＝0.200 mm 。
(2)本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A 1充当电压表；由于A 1的内阻已知，因此A 2应采用外接法；由于电流表A 1的额定电压U A1＝I m R 1＝1.25 V ，比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多)，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。
(3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时，通过R x 的电流为I ＝I 2－I 1，R x 两端电压U ＝I 1R 1，故R x ＝UI＝I 1R 1I 2－I 1，不考虑读数误差，从设计原理看测量值等于真实值。
答案：(1)0.200(0.196～0.204均可) (2)见解析图 (3)I 1R 1I 2－I 1相等 2．(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。
实验操作如下：(1)螺旋测微器如图所示。
在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
(2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。
(3)如图1中R x为待测电阻丝。
请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入如图2所示实物电路中的正确位置。
(4)为测量R x，利用图1所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1I1关系图像如图3所示。
接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.50 1.02 1.54 2.05 2.55I2/mA20.040.060.080.0100.02图3(5)由此，可求得电阻丝的R x＝________Ω。
根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。
解析：(1)A起固定作用，便于读数；B为粗调，调节B使电阻丝与测微螺杆、测砧刚好接触；然后调节C，C起微调作用。
(2)电阻丝的粗细不一定均匀，为保证测量结果准确，应在不同位置测直径，然后取平均值作为测量值。
(3)滑动变阻器采用分压式接入电路，注意线不能交叉，如图甲所示。
(4)将所给的5组数据标注在U I 图像中，用过原点的直线把它们连在一起，让尽可能多的点在直线上，如图乙所示。
(5)由题意知：U 1I 1＝R x ＋R A ＋R 0， 由U 1I 1图线的斜率可得U 1I 1＝49.0 Ω。
U 2I 2＝R A ＋R 0， 由作出的U 2I 2图线的斜率可得U 2I 2＝25.5 Ω。
故R x ＝(49.0－25.5)Ω＝23.5 Ω。
答案：(1)C (2)不同 (3)见解析图甲 (4)见解析图乙 (5)23.5(23.0～24.0都算对)3．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V 1(量程为3 V ，内阻很大)，电压表V 2(量程为3 V ，内阻很大)，定值电阻R 1(阻值4 k Ω)，定值电阻R 2(阻值2 k Ω)，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V 1示数；D ．把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V 2示数与电压表V 1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所示，则d ＝________mm 。
(2)玻璃管内水柱的电阻R x 的表达式为： R x ＝________________(用R 1、R 2、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 1L关系图像。
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V 1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”)。
解析：(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径d ＝30 mm ＋0×0.05 mm ＝30.00 mm 。
(2)把S 拨到1位置，记录电压表V 1示数，得到通过水柱的电流I 1＝UR 1。
由闭合电路欧姆定律，E ＝U ＋U R 1R x ；把S 拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V 2示数与电压表V 1示数相同，记录电阻箱的阻值R ，得到该支路的电流I 2＝U R 。
由闭合电路欧姆定律，E ＝U ＋U R R 2，联立解得：R x ＝R 1R 2R。
(3)由电阻定律R x ＝ρL S，R x ＝R 1R 2R ，联立解得：R ＝R 1R 2S ρ·1L 。
R 1L关系图像斜率k ＝0.4×103Ω·m ，k ＝R 1R 2S ρ，S ＝πd 24，代入数据解得：ρ＝R 1R 2πd 24k＝14 Ω·m 。
(4)本实验中若电压表V 1内阻不是很大，则通过水柱的电流I 1大于测量值，即U R 1<UR ，得到R x >R 1R 2R，即自来水电阻测量值偏大，自来水电阻率测量结果将偏大。
答案：(1)30.00 (2)R 1R 2R(3)14 (4)偏大 4．(2020·咸阳模拟)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R 0＝4.0 Ω，电源电动势E ＝3.0 V ，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 /A0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 1I /A －12.042.332.633.033.233.57将表中数据描在1Ix 坐标纸中，如图丙所示，该图像的斜率的表达式k ＝________(用题中字母表示)，由图线求得电阻丝的电阻率ρ＝________ Ω·m(保留两位有效数字)。
根据图丙中1Ix 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)。
解析：(1)螺旋测微器固定刻度上的半毫米刻线没有露出，可动刻度上的格数要估读一位，读数应为0.01 mm ×40.0＝0.400 mm ；(2)由闭合电路的欧姆定律，I ＝E r ＋R 0＋R x ，变形得1I ＝r ＋R 0E ＋R x E ，由电阻定律R x ＝ρx S ，S ＝πd24，代入上式得1I ＝r ＋R 0E ＋4ρπEd 2x ，可看出1I 与x 是一次函数关系，函数图像的斜率k ＝4ρπEd 2；由题图丙中的数据算出图像的斜率k ＝3.57－1.770.60 A －1·m －1＝3 A －1·m －1，则ρ＝k πEd 24＝3×3.14×3.0×4×10－424Ω·m ≈1.1×10－6Ω·m ；题图丙中1Ix 关系图线的纵截距为1.77，此时待测电阻丝电阻为零，由闭合电路欧姆定律得：E ＝I (r ＋R 0)，解得r ≈1.3 Ω。
答案：(1)0.400 (2)4ρπEd 2 1.1×10－61.3。