高二【物理(人教版)】实验：金属丝电阻率的测量(第二课时)-课后练习

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人教版高中物理选修3-1学案：第二章实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)含答案

实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的1．练习伏安法测电阻，并测出金属丝的电阻率。

2．练习使用螺旋测微器。

二、实验原理1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。

2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。

3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝的直径可以用螺旋测微器测定。

4．螺旋测微器的读数规则测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动刻度读数(含估读)×0.01 mm。

三、实验电路电流表仍然外接，而滑动变阻器一般采用限流式接法即可，如图所示。

四、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器(0～50 Ω)、电池组、开关、导线、待测金属丝等。

五、实验步骤1．用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l，反复测量三次，并记录。

2．用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。

测量次数123平均值金属丝长l/m金属丝直径d/m3.4．电路经检查确认无误后，闭合开关S。

改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开开关S。

测量次数123电阻平均值电压U/V电流I/A电阻R x/Ω5.六、数据处理1．金属丝直径的测量(1)特别注意半刻度是否露出。

(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。

(3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。

2．金属丝长度的测量(1)应测量接入电路中的有效长度。

(也要估读)(2)把3次测量结果求平均值作为长度l。

3．电阻R的测量(1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。

(2)图像法：可建立U-I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。

4．电阻率的计算将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝RSl＝πd2R4l中，计算出金属导线的电阻率。

(完整版)高中物理电学学实验测量金属丝的电阻率(实验+练习)

测定金属的电阻率一、仪器的实验1、螺旋测微器(1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度．(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周，螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙(3)读数①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．②测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01 (mm)③如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.2．游标卡尺(1)构造(如图所示)：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉．(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：(4)读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm.3．常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V 或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.二、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法．2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法．3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．三、实验原理用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据R x ＝U I 计算金属丝的电阻R x ，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l ，用螺旋测微器测量金属丝的直径d ，计算出金属丝的横截面积S ；根据电阻定律R x ＝ρl S ，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI. 四、实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．五、实验步骤1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d .2．按实验原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路．3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l .4．把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S ，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内，断开电键S ，求出导线电阻R x 的平均值．5．整理仪器．六、数据处理1．在求R x 的平均值的两种方法(1)第一种是用R x ＝UI算出各次的数值，再取平均值．(2)第二种是用U －I 图线的斜率求出． 2．计算电阻率：将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI. 七、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．八、注意事项1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度，应在连入电路后拉直的情况下进行．2．本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．3．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．九、练习巩固1.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1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）图甲2中R x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置．（4）为测量R，利用图2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如图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IU2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．（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．2.（1）读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数：图a的读数为________cm．图b读数为________cm．（2）如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。

高中新教材人教版物理同步练习必修第三册：第11章 3第2课时实验：金属丝电阻率的测量

第2课时实验:金属丝电阻率的测量双基巩固学考突破1.在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中,为了减小实验误差,并要求在实验中获得较大的电压调节范围,在测量其电阻时应选择的电路是()ABCD答案:D解析:金属的阻值较小,在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法,题干中要求实验中获得较大的电压调节范围,故滑动变阻器要采用分压式接法,D正确。

2.在做金属丝电阻率的测量实验时。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,如图所示,由图读出金属丝的直径是mm。

(2)需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属丝的电阻阻值R x约为5 Ω;一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同学想使被测电阻R x两端的电压从零开始调节。

他可选用的器材有A.直流电源(6 V,内阻不计)B.直流电流表(量程0~0.6 A,内阻约为5 Ω)C.直流电流表(量程0~3 A,内阻约为0.1 Ω)D.直流电压表(量程0~3 V,内阻约为6 kΩ)E.直流电压表(量程0~15 V,内阻约为15 kΩ)F.滑动变阻器(0~10 Ω,2 A)G.滑动变阻器(0~1 kΩ,0.5 A)H.开关I.导线若干以上器材中电流表选用,电压表选用,滑动变阻器选用(均选填字母)。

(3)请在方框中画出实验电路图。

答案:(1)0.740(2)B D F(3)见解析图解析:(1)金属丝的直径是0.5mm+0.1mm×24.0=0.740mm。

(2)电源电压为6V,电压表选择量程为0~3V的D;待测电阻阻值约为5Ω,电路中的最大电流不A=0.6A,则电流表选B;滑动变阻器应选择阻值较小的F。

超过I=35(3)实验电路图如图所示。

3.在测量金属的电阻率的实验中,为了安全、准确、方便地完成实验:(1)除电源(输出电压3 V,内阻不计)、电压表V(量程3 V,内阻约5 kΩ)、待测电阻丝(约5 Ω)、导线、开关外,电流表应选用,滑动变阻器应选用。

(选填下列器材的字母符号)A.电流表A1(量程600 mA,内阻约1 Ω)电流表A2(量程3 A,内阻为0.02 Ω)B.滑动变阻器R1(总阻值10 Ω)滑动变阻器R2(总阻值100 Ω)(2)若用如图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的(选填“a”或“b”)点相连。

实验：测定金属丝电阻率学案及答案

《测定金属的电阻率》实验报告实验目的：学会用伏安法测量电阻的阻值，掌握利用电阻定律测定金属的电阻率。

实验原理：部分电路欧姆定律：I U R =；电阻定律：SL R ρ= 实验器材：金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表（0—3V ）、电流表（0—0.6A ）、电源（3V ）、滑动变阻器（0—20Ω）、开关一个、导线若干【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻5~10欧之间为宜实验步骤（1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径记录在表格中，取平均值D 求出其横截面积S=πD 2/4. （2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ，测三次记录在表格中，求出平均值。

（3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线。

注意：避免接线交叉和正负极性接错，开关处于断开状态，滑动变阻器的阻值调到最大（4）检查线路无误后闭合电键，调节滑动变阻器读出几组I 、U 值，分别计算电阻R 再求平均值，设计表格把多次测量的U 、I 记下来。

注意：（1）测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A 以下，本实验由于安培表量程0~0.60A ，每次通电时间应尽量短（以能读取电表数据为准），读数完毕立即断开电键S ，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。

（2）计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U 和电流I 的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。

图1数据记录处理：测量次数 1 2 3 平均值导线长l/m导线直径d/m导线的横截面积S= （公式）= m2测量次数 1 2 3 电阻平均值电压U/V电流I/A电阻R/Ω所测金属的电阻率ρ= （公式）= Ωm【误差分析】1．测量金属丝直径、长度时出现的偶然误差；2．采用外接法则由于伏特表的分流影响，造成电阻测量值偏大，若误用内接法则安培表分压影响更大；3．通电电流太大，时间太长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化。

高二【物理(人教版)】实验：金属丝电阻率的测量(第二课时)-教学设计

【问题1】为了尽可能准确地测量电流和电压，电流表和电压表应该选择什么量程？
【学生】电源电压约3V，因此电压表选择0~3V量程，由于待测电阻丝阻值大约为10Ω，电路中最大电流约为3除以10，大约为0.3A，因此电流表选择0~0.6A量程。
第二步设计测量电路，用伏安法测量电阻的电路有两种，一种是电流表内接法，另一种是电流表外接法。之前的学习我们知道，电压表和电流表都不是理想电表，由于电压表和电流表内阻的影响，两种测量电路都存在系统误差。我们分别对其进行分析，然后选择本实验选用的测量电路。
【问题3】为调节方便，尽可能测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法还是限流式接法？
【学生】滑动变阻器最大阻值跟待测电阻相差不多，如果选用限流式接法，滑动变阻器和电阻丝串联，提供的电压可调节范围；如果选用分压式接法，可提供电压调节范围大约为，都可以满足实验采集6~8组数据，考虑到分压式接法调节范围大，数据点可以更分散一些，本实验选用分压式接法。
电流表内接法：
根据电路图可知，电流表测量流过电阻Rx电流，是准确的，电压表测量的是电流表和电阻Rx两端电压之和，那么电压表测量值偏大，产生误差的原因是电流表分压。
R测为虚线框中电流表和电阻Rx串联的总电阻。
计算相对误差：
根据相对误差可知，对于确定的电流表，待测电阻Rx阻值越大，相对误差就越小，电流表内接法适合测量阻值较大的电阻。
环节二：设计实验方案
环节三：进行实验与收集证据
环节四：数据分析
环节一：明确实验原理
【问题】要想测量导体的电阻率，请同学们思考如下两个问题：
（1）测量金属丝的电阻率依据的物理规律是什么？
（2）需要测定哪些物理量？
【老师】根据上述两个问题，我们明确实验原理。我们刚学习了导体的电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与电阻率有关，写成表达式为，导体的横截面积不能直接测量，可以通过测量直径d得到，即，从而可以得到导体的电阻率。根据表达式可知，只需要测量电阻丝的电阻R、直径d和电阻丝有效长度l，就可测出金属丝的电阻率。

高中物理第二章6第二课时实验：伏安法测电阻和金属电阻率练习含解析新人教版选修310802171

高中物理第二章6第二课时实验：伏安法测电阻和金属电阻率练习含解析新人教版选修3108021711．(多选)在“测定金属电阻率”的实验中，下列说法错误的是( ) A ．为了提高测量精度，导线的有效长度必须用毫米刻度尺测三次取平均值B ．为了提高测量精度，通过导线的电流要尽可能大(在电表量程允许的情况下)，而且要等电流稳定一段时间后再读数C ．在测导线的直径时，每测一次都应转过适当的角度，应在三个不同的位置测直径三次取平均值D ．测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率减小答案：BD2．(多选)在“测定金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中正确的是( ) A ．电流表采用外接法，将会使ρ测>ρ真B ．电流表采用外接法，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 2U4Il 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 2U4Il 可知对实验结果准确性影响最大的是直径d 的测量答案：CD3．在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )A BC D答案：D4．在“测定金属的电阻率”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(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．变阻器R1(0～10 Ω，0.6 A)；F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)；G．电池组E(电动势为3 V)；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________(填器材前面的序号)．(2)为减小实验误差，应选用图1中________(选填“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图2中的实物图用线连接起来．图1图2(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所示，则金属丝的直径为________mm，电阻值为________Ω.解析：(1)由于电源的电动势为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 ＝E R x ＝35A ＝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A 、D 、E 、G 、H.(2)由于R V R x ＞R x R A，应采用电流表外接法，故应选题图乙所示电路，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0.5 mm ＋13.5×0.01 mm ＝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 ，被测金属丝的阻值为R x ＝U x I x ＝1.200.50Ω＝2.4 Ω.答案：(1)ADEGH (2)乙见解析图 (3)0.635(0.633～0.637均可) 2.45．有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60 cm ，电阻大约为6 Ω.横截面积如图甲所示．图甲图乙(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙，金属管线的外径为________mm. (2)现有如下器材：A ．电流表A 1(量程0.6 A ，内阻约0.1 Ω)B ．电流表A 2(量程3 A ，内阻约0.03 Ω)C ．电压表V(量程3 V ，内阻约3 kΩ)D ．滑动变阻器R 1(1 750 Ω，0.3 A)E ．滑动变阻器R 2(15 Ω，3 A)F ．蓄电池(6 V)G ．开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选________，滑动变阻器应选________(填字母代号)．(3)请将实物图补充完整．(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R ，金属管线的外径为d ，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是________(所测物理量用字母表示，并用文字说明)，计算中空部分横截面积的表达式为S ＝________．解析：(1)螺旋测微器的读数为1 mm ＋0.01×12.5 mm ＝1.125 mm ；(2)通过样品的最大电流I ＝E R x ＝66A ＝1 A ，电流表的量程选0.6 A ，滑动变阻器R 1的额定电流小于1 A ，选用额定电流较大、最大阻值较小的滑动变阻器R 2；(3)R x ＜R A R V ，电流表采用外接法，滑动变阻器R 2的最大阻值为15 Ω，大于R x 的估计值，可采用限流接法，电压调控范围较好，实物连线如图所示；(4)由电阻定律得R ＝ρL S ′，中空部分横截面积的表达式为S ＝πd 24－S ′＝πd 24－ρLR.答案：(1)1.125(±0.001) (2)A E (3)如图所示 (4)金属管线长度L πd 24－ρLR。

新教材高中物理第11章实验：第2课时导体电阻率的测量提能作业新人教版必修第三册(含答案)

新教材高中物理提能作业新人教版必修第三册：第十一章 3 第2课时合格考训练（25分钟·满分60分）1．(8分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是( A )A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时采用电流表外接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法。

故A操作错误。

2．(8分)(多选)(2022·山东烟台二中高二阶段练习)在伏安法测电阻时，为提高测量的精确度，可在连接电路时，将电压表的一端P预留出来，使P分别跟a、b两点接触一下，同时注意观察电流表、电压表的示数，则下面的说法正确的是( BC )A．两次比较，若电流表A的示数变化显著，则P应接在a点B．两次比较，若电流表A的示数变化显著，则P应接在b点C．两次比较，若电压表V的示数变化显著，则P应接在a点D．两次比较，若电压表V的示数变化显著，则P应接在b点解析：电流表示数有明显变化，说明电压表内阻较小，分流较大，应采用电流表内接法，即K接b，可减小误差。

故A错误，B正确；电压表示数有明显变化，说明电流表内阻较大，分压较大，应采用电流表外接法，即K接a，可减小误差。

故C正确，D错误。

3．(14分)在“测定金属电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。

螺旋测微器示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则可读出该金属丝的直径是__1.400__ mm ，金属丝的电阻值是__11.4__Ω(要求保留3位有效数字)，除此以外，还需测量的物理量是__接入的金属丝的长度__，电路选择电流表__外__(选填“内”或“外”)接法。

高二物理期末实验专题复习02：测量金属丝的电阻率(答案含解析)人教版

高二物理期末复习实验专题02测量金属丝的电阻率学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、实验题1．（1）在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组（3V）B．电流表（0~3A，内阻约0.0125Ω）C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）E．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）F．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）G．滑动变阻器（0~2000Ω，额定电流0.3A）H．电键、导线．Ⅰ.待测电阻是一根均匀材料制成的金属丝（横截面为圆形），用螺旋测微器测量其直径，结果如图所示．由图可知其直径d= mm．Ⅰ．根据实验的实际需要，电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选（填选项号：如A、B、C等）Ⅰ．实验电路应采用电流表接法．（填“内”或“外”）（2）某同学在探究规格为“6V，3W”的小电珠伏安特性曲线实验中：该同学采用图甲所示的电路进行测量．图中R为滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流1.0A），L为待测小电珠，V为电压表（量程6V，内阻约20kΩ），A为电流表（量程0.6A，内阻约1Ω），E为电源（电动势8V，内阻不计），S为开关．Ⅰ．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最端；（填“左”或“右”）Ⅰ．在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是点至点的导线没有连接好；（图甲中的黑色小圆点表示接线点，并用数字标记，空格中请填写图甲中的数字，如“2点至3点”的导线）Ⅰ．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示，则小电珠的电阻值随工作电压的增大而．（填“不变”、“增大”或“减小”）2．在测定金属电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d＝______mm．如图乙所示，是多用电表的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置，则金属丝阻值的测量值R＝______Ω，若测出金属丝长度的测量值为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝_______（请用上述测量值d、L、R表示）．3．为了准确地测量阻值约为1200Ω的电阻R x的阻值，该同学用伏安法进行测量，实验室提供下列器材：电压表V（量程为3 V，内阻R V=20 kΩ）；电流表A1（量程为100 mA，内阻约为5 Ω）；电流表A2（量程为10 mA，内阻约为10 Ω）；滑动变阻器R1（最大阻值为2 kΩ，额定电流为0.1 A）；滑动变阻器R2（最大阻值为20 Ω，额定电流为1 A）；直流电源E（电动势为6 V，内阻约为0.5 Ω）；定值电阻R3=2 kΩ；定值电阻R4=20 kΩ；开关及若干导线。

高二物理电阻定律试题答案及解析

高二物理电阻定律试题答案及解析1.（6分）在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L．直径d和电阻R．用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图，则长度为________mm金属丝的直径为____________ mm．若用下图中测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．（“偏大”，“偏小”）【答案】100.15； 0.698；偏小；【解析】由图可知，游标卡尺是20分度，根据其读数规则可知金属丝的长度为，根据螺旋测微器的计数规则可知金属丝的直径；电路设计采用电流表外接法，使得电流表所测电流值大于真实值，所以测量结果比真实值偏小；【考点】实验“测定金属丝电阻率”2.下列关于电阻率的叙述，错误的是（）A．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零B．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度C．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的D．材料的电阻率随温度变化而变化【答案】B【解析】当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零，故A正确；材料的电阻率取决于导体的材料和温度有关，与导体的电阻、横截面积和长度无关，故B错误；铝、铜的电阻率较小，故常用的导线是用铝、铜材料做成的，故C正确；材料的电阻率取决于导体的温度有关，故材料的电阻率随温度变化而变化，所以D正确；【考点】本题考查电阻率。

3.关于电阻和电阻率的说法中，正确的是（）A．导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B．由R =U／I可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C．金属材料的电阻率一般随温度的升高而增大D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一【答案】C【解析】试题解析：导体的电阻是导体本身的一种性质，它与导体中是否有电流无关，是否导体两端有电压也无关，电阻率与导体本身的材料有关，材料不变，则导体的电阻率也不变，故A、B、D都是不对的，C的说法是正确的。

人教版高中物理必修第三册精品课件第11章电路及其应用实验二金属丝电阻率的测量

选择条件真,该电路适合测大电阻,R≫RA 该电路适合测小电阻,R≪RV
口诀
“大内偏大”,即大电阻采用电流 “小外偏小”,即小电阻采用电流
表内接,测量结果偏大
表外接,测量结果偏小
应用体验
【例1】在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx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
解析当开关S闭合时,滑动变阻器R1为分压式接法,当滑片在最下端时,R2两
端电压为0,当滑片在最上端时,R2两端的电压最大,为8 V,所以R2两端的电
压变化范围为0~8 V。
答案 0~8 V
方法技巧
1.滑动变阻器接入电路时,金属杆的两个端点不能同时接入电
路,否则电流将从金属杆流过而将滑动变阻器短路。
3
200

I=

=
A=15 mA,故选择 A2;题目要求尽量精确测量,故滑动变阻器起分压作用,
为了方便调节选择小阻值即可,故选择 R1。
答案 V1
A2
R1
(4)请画出测量的电路图。
解析由于 A V = √30 × 10 000 Ω=548 Ω>200 Ω。
故被测电阻属于小电阻,电流表应选外接法。
重难探究•能力素养全提升
学以致用•随堂检测全达标
基础落实•必备知识全过关
一、实验思路
只要测出电阻丝的电阻 R、长度 l 和直径 d =
2
π

丝所用材料的电阻率,即 ρ= =________。
4
2
π4
,就可以计算出该电阻
二、物理量的测量
1.电阻的测量:按实验电路图(如图所示)连接实物电路。改变滑动变阻器

高中物理基础知识及例题(学案) 实验2 测量金属丝的电阻率

实验2测量金属丝的电阻率[学习目标] 1.掌握测量金属丝电阻率的实验原理和方法.2.了解伏安法测电阻的思路及实验数据的处理方法．一、实验思路设计实验电路，如图，取一段金属电阻丝连接到电路中，测出电阻丝的________、________和直径d(S＝________________)，由R＝ρlS得：ρ＝__________(用R、S、l表示)＝__________(用R、d、l表示)，从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率．二、物理量的测量1．电阻的测量根据伏安法测电阻的思想：用电压表测电阻丝两端的电压，用电流表测电阻丝中的电流，读出多组电压、电流值，通过U－I图像求R.2．电阻丝有效长度的测量用__________________测量电阻丝接入电路的有效长度l.反复测量多次，得到有效长度的平均值．3．电阻丝直径的测量电阻丝比较细，所以我们选取____________来测量电阻丝的直径d.在不同位置测量三次，根据S＝__________计算出电阻丝的横截面积S.三、数据分析1．数据处理(1)公式法求电阻：测量多组________、______值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值．(2)图像法求电阻：作出U－I图像，由图像的______求出电阻值，在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离较远的点可以不予考虑．(3)计算出导体的电阻率：将三个测量值代入公式ρ＝RSl＝πd2R4l即可求电阻丝的电阻率．2．误差分析(1)电阻丝通电时温度升高，使所测电阻率比常温下电阻率略大．(2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确．(3)采用电流表外接法测量电阻丝的电阻，使测量值比真实值小．一、实验原理和操作例1(2021·北京清华附中高二上期中)在“测定金属丝的电阻率”的实验中：(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，则该金属丝直径的测量值d＝____________ mm.(2)按如图乙所示的电路图测量金属丝的电阻R x(阻值约为15 Ω)．实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：电压表V(量程0～3 V)；电流表A1(量程0～200 mA)；电流表A2(量程0～3 A)；滑动变阻器R1(0～50 Ω)；滑动变阻器R2(0～2 000 Ω)；电源E(3 V)．为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填器材的名称符号)(3)请根据如图乙所示电路图，用笔画线代替导线将图中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小．(4)若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，对应金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ＝____________.(用题目所给字母和通用数学符号表示)二、实验数据处理例2在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.(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所示，其读数应为______ mm (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 x.实验所用器材为电池组(3 V)、理想电流表、理想电压表、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材按照图正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520(3)如图是测量R x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置于滑动变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U－I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第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 x＝________ Ω(保留两位有效数字)．(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________．A．1×10－2Ω·mB．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·mD．1×10－8Ω·m针对训练(2021·北京牛栏山一中高二期中)在“测定金属丝的电阻率”的实验中，小张同学选用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度，当金属丝的左端与毫米刻度尺的“0”刻度对齐时，右端如图甲所示；用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示；用伏安法测得多组U、I数据，作出该金属丝的伏安特性曲线如图丙所示．(1)金属丝的有效长度L为________ cm，直径D为________ mm，电阻R为________ Ω.(2)将测得的数据代入公式ρ＝____________，即可求出金属丝的电阻率．[用第(1)问给出的字母表示]例3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．在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，使电阻丝与测微螺杆、测砧刚好接触，再旋动______(选填“A”“B”或“C”)，直到听到“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)如图甲中R x为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图乙实物电路中的正确位置．(4)为测量R x ，利用图甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U 1和电流I 1的值，作出的U 1－I 1关系图像如图11所示．接着，将电压表改接在a 、b 两端，测得5组电压U 2和电流I 2的值，数据见下表：U 2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I 2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在图中方格纸上作出U 2－I 2图像．(5)由此，可求得电阻丝的阻值R x ＝______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．实验2 测量金属丝的电阻率精析典题提升能力例1 (1)0.384(0.383～0.385均可) (2)A 1 R 1 (3)见解析图 (4)πUd 24Il解析 (1)螺旋测微器固定刻度示数为零，可动刻度示数为38.4×0.01 mm ＝0.384 mm ，故d ＝0.384 mm.(2)由于通过待测金属丝的最大电流为I max ＝ER x ＝0.2 A ，所以电流表应选择A 1；为调节方便，滑动变阻器应选择R 1. (3)接法如图所示．(4)根据欧姆定律应有R ＝U I ，又R ＝ρl S ，S ＝πd 24，联立可得ρ＝πUd 24Il .例2 (1)0.398(0.397～0.399均正确) (3)见解析图 (4)见解析图 4.4(4.3～4.7均可) (5)C解析 (1)螺旋测微器的读数为0 mm ＋39.8×0.01 mm ＝0.398 mm. (3)实物图如图甲所示(4)图线应过原点，选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，明显偏离的点应舍去，如图乙所示．图线的斜率表示金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x ≈4.4 Ω.(5)根据R x ＝ρl S 得金属丝的电阻率ρ＝R x S l ＝πR x d 24l ＝3.14×4.4×(0.398×10－3)24×0.5 Ω·m ≈1.09×10－6 Ω·m ，故选项C 正确．针对训练 (1)98.70 5.780 6.5 (2)πRD 24L解析 (1)毫米刻度尺的最小刻度是1 mm ，需要估读到0.1 mm ，故金属丝的有效长度L 为98.70 cm. 直径D 为5.5 mm ＋28.0×0.01 mm ＝5.780 mm 电阻为R ＝U I ＝2.60.4 Ω＝6.5 Ω.(2)根据R ＝ρL S ＝ρL π(D 2)2，得ρ＝πRD 24L.例3 (1)C (2)不同 (3)如图所示(4)如图所示(5)23.5(23.0～24.0均可)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)电阻丝电阻R＝ρlS，测量一段电阻丝的电阻，S为这段电阻丝的横截面积，而不是某位置处的横截面积，故应在不同位置进行多次测量，取平均值作为电阻丝的直径以减小误差．(4)把U2和I2的数据在方格纸中描点，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．(5)结合题图中图线的斜率可知R0＋R x＋R A＝49.0 Ω，R0＋R A＝25.5 Ω，解得R x＝23.5 Ω.。

11.3 实验2 金属丝电阻率的测量(教学设计)-2024-2025学年高二物理同步备课系列(人教版

第3节实验2 金属丝电阻率的测量教学设计【提问】测金属丝的长度应选用什么测量工具？测量过程中有何注意事项？测量工具：毫米刻度尺；分度值1mm，可估读到0.1mm；测量思路：测量接入电路的电阻丝有效长度，多测几次求取平均值。

【例】毫米刻度尺的使用。

毫米刻度尺的最小分度值为_____，测量时应精确到_____mm，估读到_____mm。

请读出下图中物块的长度。

【提问】测金属丝的直径应选用什么测量工具？测量过程中有何注意事项？测量思路：测量金属丝的直径d，间接得出金属丝的横截面积。

测量方法：①若选刻度尺，利用累积法测直径；②选螺旋测微器或游标卡尺直接测量直径，在电阻丝的不同位置测量3次，求得直径的平均值。

【提问】怎样测量导体的电阻呢？电路图：【讲述】连接伏安法测电阻的电路时，电表有两种常见的接法，分别是：①电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”。

②电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”。

【提问】因电流表有分压、电压表有分流作用，两种方法测量电阻都有误差，那么，实际应用中该如何选择呢？【提问】当电流表外接时，如图所示，电压表和电流表的示数各是多少？计算得到的电阻表达式是怎样的？与实际值的差别是怎样的？【提问】当电流表内接时，如图所示，电压表和电流表的示数各是多少？计算得到的电阻表达式是怎样的？与实际值的差别是怎样的？【提问】内接法与外接法怎样选择？当R xR A >R VR x（即R x>√R A∙R V）时用内接法。

当R xR A <R VR x（即R x<√R A∙R V）时用外接法。

当R xR A ＝R VR x（即R x＝√R A∙R V）时两种接法均可。

【讲述】“内外接”方法的另一种选择方法——试探法。

如图，按内外接的方式依次连接，观察电流表、电压表示数变化情况。

若伏特表示数有明显变化，即∆II <∆UU，用外接；若安培表示数有明显变化，即∆II >∆UU，用内接。

高二【物理(人教版)】实验：金属丝电阻率的测量-课后练习

1.在做“测量金属丝的电阻率”的实验中，以下操作正确的是（）
A.用米尺量出金属丝的全长三次，算出平均值
B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出其平均值
D.实验中应保持金属丝的温度不变
2.在测电阻的实验中，待测电阻R x约为200Ω，电压表的内阻约为2kΩ，电流表的内阻约为
10Ω。

如图所示，测量电路中电流表连接方式有两种。

计算结果由=
x U
R
I
计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的读数。

若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为R x甲和R x乙，则其中哪一个更接近真实值？这个值比真实值偏大还是偏小？请说明原因。

3.用伏安法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确。

现备有以下器材：
A.电池组（3V，内阻1Ω）
B.电流表（0~3A，内阻0.025Ω）
C.电流表（0~0.6A，内阻0.125Ω）
D.电压表（0~3V，内阻3kΩ）。

学年高中物理第二章恒定电流 . 实验测定金属电阻率课后提升作业新人教版选修

2.12 实验测定金属的电阻率课后提高作业1.一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度，获得的结果以下列图，游标卡尺示数为________cm，螺旋测微器示数为________cm。

【解析】游标卡尺的主尺读数为10 mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标尺读数为0.05×10 mm=0.50 mm，因此最后读数为主尺读数+游标尺读数=10 mm+0.50 mm=10.50 mm=1.050 cm；螺旋测微器的固定刻度读数为10 mm，可动刻度读数为0.01×44.6 mm=0.446 mm，因此最后读数为固定刻度读数+可动刻度读数=10 mm+0.446 mm=10.446 mm=1.044 6 cm。

答案：1.050 1.044 6(1.044 3～1.044 8)2.某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表。

采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5Ω。

(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(选填“a”或“b”)、导线②连接________(选填“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。

U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53(3)已知图乙中R2与R1是资料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，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cB.①连接a，②连接dC.①连接b，②连接cD.①连接b，②连接d【解析】(1)内阻约为3kΩ的电压表大体是待测电阻的600倍，待测电阻阻值约为0.1Ω的电流表的50倍，经过比较可知待测电阻是小电阻，因此采用外接法，导线①连接a点，题目要求采用分压电路接线，导线②连接d点。

高中物理第2章第6节第2课时测金属的电阻率课后强化演练

点囤市安抚阳光实验学校第二章第6节第2课时：测金属的电阻率课后强化演练一、选择题1．在下列测金属丝的电阻率的几个步骤中，错误的是( )①先测出金属丝的长度，再将金属丝两端固在接线柱上悬空拉直②根据待测金属丝的估测阻值，选择仪器和电路③接电路时，先断开电键④不断增大滑动变阻器连入电路中的电阻值⑤将记录的数据填入设计的表格内，计算出电流和电压的平均值，再求出电阻A．①②④B．①③④C．②③⑤D．①④⑤解析：因为求解电阻率时所用金属丝的长度是接入电路的长度，因此①错；因为滑动变阻器采取限流式接法，开始闭合电键时接入的阻值最大，该不断减小滑动变阻器连入电路中的电阻值，④错；对记录的数据，该根据电流和电压计算出每一组对的阻值，再对电阻值求平均值，⑤错．答案：D2．在“测金属的电阻率”的中，下列说法中正确的是( )A．用伏安法测金属丝的电阻时，可采用电流表内接法B．中调节滑动变阻器，取得多组U和I的值，然后求出电阻平均值C．选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值D．中电流强度不得太大，以免电阻率发生变化解析：用伏安法测金属丝电阻时，因金属丝电阻较小，采用电流表外接法，A错；计算电阻率公式中的l为接入电路中的长度，并不是整根金属丝的长度，C错，B、D正确．答案：BD3．在“测金属的电阻率”中，关于误差的下列说法中正确的是( )A．电流表采用外接法，将会使ρ测＞ρ真B．电流表采用外接法，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＝πd2U4Il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＝πd2U4Il可知对结果准确性影响最大的是直径d的测量解析：由于金属丝阻值较小，若电流表采用内接法，则电流表分压产生的误差太大，故电流表采用外接法，R测＜R真，由R＝ρlS可知ρ测＜ρ真，A项说法错误．电流表采用外接法时，由于电压表的分流作用会引起测量误差，故B项的说法错．由ρ＝πd2U4Il可知要测量的物理量是d、U、I和l，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CD说法正确．综上所述答案为CD.答案：CD二、非选择题4．在测金属的电阻率的中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm.解析：从题图中可以看出，从螺旋测微器的固刻度上读出的读数为0.5 mm，由可动刻度读出的读数为11.7×0.01 mm＝0.117 mm，因此金属丝直径为0.5 mm＋0.117 mm＝0.617 mm.答案：0.6175．(2013·高二检测)在“测金属的电阻率”的中，提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长度约为80 cm，阻值约为3 Ω，使用的电压表有3 V(内阻约为3 kΩ)和15 V(内阻约为15 kΩ)两个量程，电流表有0.6 A(内阻约为0.1 Ω)和3 A(内阻约为0.02 Ω)两个量程，供限流用的滑动变阻器有：A.0～10 Ω；B.0～100 Ω；C.0～1 500 Ω三种，可供选择的电路有如图所示的甲、乙两种，用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则：(1)螺旋测微器的示数是________mm.(2)为减小电阻的测量误差，选用________图所示的电路．(3)为了使测量便于调节，选用编号为________的滑动变阻器．(4)电压表的量程选用________V.(5)电流表的量程选用________A.解析：(1)固尺上的读数为0.5 mm，可动尺上的读数为30.6，所以螺旋测微器的示数为0.5 mm＋30.6×0.01 mm＝0.806 mm.(2)由于金属丝的电阻是小电阻，所以采用电流表外接法，即选用图乙所示电路．(3)由于所用电源是一节干电池，其电动势E＝1.5 V，所以用编号为A的滑动变阻器做限流电阻，才能使电路中的电流有明显变化．(4)加在电压表两端的电压不超过1.5 V，所以电压表的量程选用3 V.(5)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，I max＝1.53A ＝0.5 A，所以电流表的量程选用0.6 A.答案：(1)0.806 (2)乙(3)A (4)3 (5)0.66．(2012·高考理综)在“测金属的电阻率”中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路的长度约为50 cm.(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所示，其读数为________ mm(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 x.所用器材为：电池组(电动势 3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额电流2 A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行测量，记录数据如下：x“乙”)．(3)下图是测量R x的器材实物图，图中已连接了导线，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，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对的4个坐标点．请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线．由图线得到金属丝的阻值R x＝________ Ω(保留两位有效数字)．(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)．A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m(6)任何测量都存在误差．本所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是________(有多个正确选项)．A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D．用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差解析：(1)螺旋测微器的读数原则为主尺数＋套筒刻度数×精度＝0＋39.7×0.01 mm＝0.397 mm.(2)由记录数据知，若采用乙图限流电路，则当U＝0.10 V，I＝0.020 A 时，滑动变阻器须串入的电阻约为140 Ω，大于滑动变阻器的最大阻值20 Ω，所以中滑动变阻器R采用分压式连接，故他们采用甲图电路．(3)实物连接图见答案，连线时要注意：①电压表的正、负极不要接反．②滑动变阻器中滑片P的位置使最初R x两端电压为零．(4)UI图线见答案．求出图线斜率即R x的阻值．(5)R＝ρLS，则ρ＝SL·R＝π⎝⎛⎭⎪⎫d22LR≈1.0×10－6Ω·m(6)系统误差是原理、方法不完善、测量工具不精密因素造成的误差．偶然误差是人为、环境偶然因素造成的误差．故读数引起的误差属偶然误差，而电表的内阻引起的误差是系统误差，A、B选项错误；把电表内阻计算在内，完善了方案，可消除这一因素引起的系统误差，C选项正确；用多次测量求平均值的方法，可减小偶然误差，D选项正确．答案：(1)0.397(0.395～0.399均正确) (2)甲(3)如图(a)所示(4)如图(b)所示(4.3～4.7) (5)C (6)CD。

高中物理 3. 实验：导体电阻率的测量课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用10分度游标卡尺测量金属丝的直径，如图所示。

下列说法中正确的是（）A．要用图中测量爪A夹紧金属丝B．可旋紧图中B防止游标尺移位C．只需在金属丝的某一位置测量一次D．该游标卡尺测量可准确到2. 用不同的工具测量某物体的长度时，有下列不同的结果：①2.4cm②2.37cm③2.372cm④2.3721cm。

其中，用五十分度的游标卡尺测量的结果是（）A．①B．②C．③D．④3. 利用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图所示，金属丝的直径为（）A．1.040mm B．1.400mm C．0.940mm D．0.900mm4. 下图中游标卡尺读数正确的是（）A．0.044cm B．20.22mm C．2.44cm D．20.440cm5. 用伏安法测阻值约为10Ω的电阻，已知电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ，则（）A．应采用内接法，测量值偏小B．应采用内接法，测量值偏大C．应采用外接法，测量值偏小D．应采用外接法，测量值偏大6. 关于下列甲、乙两电路图说法正确的是()A．甲图中滑动变阻器R0属分压式接法B．甲图中电阻R两端的电压能从零开始调节C．乙图中滑动变阻器R0属限流式接法D．乙图中电阻R两端的电压能从零开始调节7. 如图所示，甲、乙两图中各对应的同种仪器规格都相同，其中固定电阻R=100Ω，滑动变阻器W的最大阻值为50Ω，电池的电动势E=6V，内阻可忽略，将开关闭合后不正确的是（）A．调节W的滑臂，甲图中电压表V1的示数变化范围为0~6VB．调节W的滑臂，乙图中电压表V2的示数变化范围为0~6VC．甲图中电压表的a接线柱上标着“+”号D．乙图中电压表的b接线柱上标着“-”号8. 电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶3,则当R1与R2串联接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为 ()A．1∶9 B．9∶1 C．1∶3 D．3∶19. 某学习小组的同学们准备测量一段长度约100cm的电阻丝的电阻率，需要先测量电阻丝的长度，下列工具应该选用（）A．程实同学文具盒里边的直尺B．游标卡尺C．螺旋测微器D．实验室的直尺10. 下列关于电阻率的说法正确的是（）A．电阻率与导体的长度有关B．电阻率与导体的横截面积有关C．电阻率表征了材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，而与温度无关D．电阻率表征了材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，而与温度有关11. 如图所示是一种测量电阻的实验装置电路图，其中R1、R2是未知的定值定值，R3是保护电阻，R是电阻箱，R x是待测电阻，是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表.闭合开关S1、S2，调节R，使电压表的指针指在零刻度处，这时R的读数为90Ω；将R1、R2互换后，再次闭合S1、S2，调节R，使电压表V 的指针指在零刻度处，这时R的读数为160Ω，那么被测电阻R x的数值及R1与R2的比值分别为（）A．120Ω 3:4B．125Ω 4:3C．160Ω 16:9D．250Ω 9:1612. 某同学测量一个圆柱体工件的电阻率，分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体工件的直径和长度，某次测量的示数如图甲和乙所示，下列读数都正确的是A．4.83cm 5.387mmB．5.03cm 5.313mmC．5.93cm 5.813mmD．6.03cm 6.313mm二、多选题(选择题)13. 如图所示为滑动变阻器示意图，下列说法中正确的是（）A．a和b串联接入电路中，P向右移动时电阻增大B．b和d串联接入电路中，P向右移动时电阻减小C．b和c串联接入电路中，P向右移动时电阻增大D．a和c串联接入电路中，P向右移动时电阻增大14. 在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作中正确的是（）A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表面的漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀去刮掉漆皮，而两端接头部分则要用砂布打磨干净，以保证电路接触良好B．用米尺反复测量3次导线的总长，求出平均值l，然后将导线接入测量电路中C．估计待测金属导线的电阻值大小，选择合适的仪器和实验电路D．合上开关S，不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流强度和电压的数值，计算出导线的电阻R15. 有关于下图游标卡尺的使用和读数，正确的是（）A．精度是0.1mm B．精度是0.1cm C．读数是5.1mm D．读数是50.1mm三、解答题16. 土壤电阻率电阻率的测定有非常重要的意义，如为满足集成电路的性能要求，对金属导体、半导体等电阻率进行测定；又如土壤电阻率是表征土壤电导性能的指标，被广泛应用于雷电风险评估、研究土壤的腐蚀性等方面。

高二物理第14单元45分钟过关检测(实验测定金属的电阻率)(有解析)大纲人教版第二册

训练7 实验：测定金属的电阻率1.在“测定金属的电阻率〞的实验中，造成实验误差的原因是()A.用伏安法测金属丝的电阻时，电流表与电压表内阻对电阻测量的影响B.电池的内电阻对实验的影响C.用米尺测金属线的长度时的测量误差D.用螺旋测微器测金属丝的直径时的测量误差答案：ACD2.“测定金属的电阻率〞实验中，以下操作中错误的答案是()A.用米尺量金属丝的全长三次，算出其平均值B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表内接的电路，屡次测量后算出平均值D.实验中应保持金属丝的温度不变答案：AC3.在“测定金属的电阻率〞的实验中，如下说法正确的答案是()A.为使电流表读数明显，应使电流尽可能大些B.为操作方便，中间过程可保持开关S一直处于闭合状态C.千分尺的准确度是千分之一毫米D.用千分尺测量直径必须估读一位答案：D4.在“测金属丝的电阻率〞的实验中，如下说法错误的答案是()A.用伏安法测电阻时，可采用电流表外接法B.实验中应改变可变电阻，取得多组U和I的值，然后求出平均电阻RC.应用毫米刻度尺测整根金属丝的长度3次，并取平均值D.实验中电流不应太大，以免电阻率发生变化答案：C5.在做“测定金属的电阻率〞的实验时，如下操作中正确的答案是()A.假设待测金属导线是漆包线，应用火烧去外表漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀去刮掉漆皮，而两端接头局部如此要用砂布打磨干净，以保证电路接触良好B.用米尺反复测量3次导线的总长，求出平均值L，然后将导线接入测量电路中C.估计待测金属导线的总长，选择适宜的仪器和实验电路D.合上电键S，不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流和电压的数值，计算出导线的电阻R答案：A6.(经典回放)某电阻是由电阻丝绕成的，为了求得该电阻丝材料的电阻率，需用螺旋测微器测量电阻丝的直径，结果如图，其读数为________.答案：0.700 mm解析：先读主刻度，半毫米的小格已露出来，而1 mm的小格未露出来，主刻度读0.5 mm；对可动局部，与主尺中线所对的格刚好是20，但还需估计一位，所以可读成20.0乘上精度0.01 m m ，为0.200 mm ，最后读数为0.700 mm.7.(海淀)某学生欲测一未知电阻的阻值，可供选择的器材有：电流表A 1(量程0—10 mA)，电流表A 2(量程0—0.6 A)，电压表V 1(量程0—3 V)，电压表V 2(量程0—15 V)，滑动变阻器一只，电源4.5 V ，电键2个.如下列图，当电键S 2连a 时，两电表的指针偏转角度都在满偏的54处；当S 2接b 时，其中一个电表的指针偏角几乎不变，另一电表的指针偏转到满偏的43处，该学生所选用的电压表的量程为_________，所用电流表的量程为_________，该电阻的阻值为_________.答案：3 V10 mA320 Ω解析：由电源电动势为4.5 V 与两表偏转45知，电压表为V 1;由4354→，S 2由a 接b 后，表示数变小，几乎不变的是电压表，故为提高准确度应采用内接法；R x 为大电阻，故电流表应采用A 1(10 mA 量程).所以U=54×3 V=2.4 V ,I =43×10×10-3 A=7.5×10-3 A=7.5 mA Ω=Ω⨯==-320105.74.23I U R . 8.在“测定金属的电阻率〞的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，用电流表和电压表测出金属丝的电阻.(1)请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=_________ (用上述测量的字母表示).(2)假设实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如下列图，如此金属丝长度的测量值为l =_________cm ，金属丝直径的测量值为d=_________mm.(3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差.按如下列图的电路进展测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进展实验的主要操作过程是：第一步：先将R 2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S 2向1闭合，闭合电键S 1，调节滑动变阻器R 1和R 2，使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程)，读出此时电压表和电流表的示数U 1、I 1.第二步：保持两滑动变阻器滑动头位置不变，将单刀双掷开关S 2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U 2、I 2.请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式=___________.答案：(1)l R d x42π(2)36.50±0.020.797±0.002 (3)2211I U I U - 解析：(1)由Sl R ρ=,π42d S =得l R d x 42πρ=. (2)略(3)设滑动变阻器R 1接入电路的电阻值为R 0，由第一步可得R x +R 0=11I U ① 由第二步可得220I U R =② 由①②得2211I U I U R x -=. 9.在“测定金属的电阻率〞的实验中，如提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm ，长度约为80 cm,阻值约为3 Ω，使用的电压表有3 V(内阻约为3 kΩ)和15 V(内阻约为15 kΩ)两个量程，电流表有0.6 A(内阻约为0.1 Ω)和3 A(内阻约为0.02 Ω)两个量程.供限流用的滑动变阻器有A ：0—10 Ω；B ：0—100 Ω；C ：0—1 500 Ω三种.可供选择的实验电路有如下列图的甲、乙两种.用螺旋测微器测金属丝的直径如下列图，如此：(1)螺旋测微器的示数是__________mm.(2)为减小电阻的测量误差，应选用__________图所示的电路.(3)为了测量便于调节，应选用编号为__________的滑动变阻器.(4)电压表的量程应选用__________V.(5)电流表的量程应选用__________A.答案：(1)0.806 (2)乙 (3)A (4)4 (5)0.6解析：(1)固定尺上的读数为0.5 mm ，可动尺上的读数为30.6,所以螺旋测微器的示数=0.5 mm+30.6×0.01 mm=0.806 mm(2)由于金属丝的电阻是小电阻，所以应采用电流表外接法，即选乙图所示电路.(3)由于实验所用电源是一节干电池，其电动势E=1.5 V ，所以用编号为A 的滑动变阻器作限流电阻，才能使电路中的电流有明显变化.(4)加在电压表两端电压不超过1.5 V ，所以电压表的量程应选用3 V .(5)当滑动变阻器连入电路的电阻为零时，电路中的电流最大，I max =35.1A=0.5 A,所以电流表的量程应选用0.6 A.10.如图甲、乙是两组同样的器材实物图，用来测量待测电阻R 的阻值，每组器材中包括：电池、电键、变阻器、电压表、电流表、待测电阻R 、假设干导线.甲乙(1)如果待测电阻R 的阻值比电压表的内阻不是小很多，但R 的阻值比电流表的内阻大很多，试在图甲中连线使之成为测量电路；如果待测电阻R 的阻值比电流表的内阻不是大很多，但R 的阻值比电压表的内阻小很多，试在图乙中连线使之成为测量电路；(2)如果上述电压表的内阻R V 和电流表的内阻R A ，对图甲和图乙中连成的测量电路，分别写出计算待测电阻的公式(用测得的量和给出的电表内阻来表示).答案：(1)实验电路如图甲、乙.甲乙(2)用图甲线路时I IR U R A -=，用图乙线路时V R U I U R -=解析：(1)当待测电阻很大，比电流表内阻大很多时，采用电流表内接法误差小，如图甲，当待测电阻很小，比电压表内阻小很多时，采用电流表的外接法误差小，如图乙，由于不知滑动变阻器的阻值，控制电路使用限流式或分压式均可.(2)用图甲线路时，I IR U R A -=，用图乙线路时，V R U I U R -=.。