【精准解析】【新高考】2021高考物理人教版一轮考评特训：测定金属的电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线

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高考物理一轮总复习第八章实验八测定金属的电阻率讲义含解析新人教版06

高考物理一轮总复习第八章实验八测定金属的电阻率讲义含解析新人教版06实验八测定金属的电阻率◆注意事项1．本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端．3．测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值．4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．5．闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置．6．在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流强度I不宜过大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．7．若采用图象法求R的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．◆误差分析1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一．2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小．3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差．4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差．热点一实验原理与操作[典例赏析][典例1] (2016·全国卷Ⅱ)某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．实验步骤如下：①按电路原理图(a)连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为 2.00 V，记下电阻箱的阻值．回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器 ________ (填“R 1”或“R 2”)．(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线．(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 ________ Ω(结果保留到个位)．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 ________ (填正确答案标号)．A ．100 μAB ．250 μAC ．500 μAD ．1 mA[解析] (1)滑动变阻器使用的是分压式接法，为了调节效果好，选择最大阻值小的滑动变阻器R 1；(2)根据电路图连接实物图，注意滑动变阻器的分压式接法，电压表与电阻箱串联，实物图如图所示；(3)电阻箱阻值为零时，电压表示数为 2.5 V ，认为滑动变阻器上的分压不变，即为2.5 V ，所以当电压表示数为2 V 时，电阻箱上分得电压为0.5 V ，根据串联电路电压比等于电阻比，故电压表的内阻为电阻箱阻值的4倍，则R V ＝4×630 Ω＝2 520 Ω；(4)根据欧姆定律可得I g ＝U g R V ＝2.52 520A≈1 mA. [答案] (1)R 1 (2)见解析 (3)2 520 (4)D实物图连线的技巧1．总的原则：先串后并，接线到柱，注意量程和正负．2．对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法”部分依次串联起来即可，注意电表的正、负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处．3．对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动头的电势高低，根据“伏安法”部分电表正负接线柱的情况，将“伏安法”部分接入该两点间．注意滑动变阻器应调到使“伏安法”部分所接两点间阻值最小处．[题组巩固]1．实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为 1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R x，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：电流表：量程0.6 A，内阻约0.2 Ω；电压表：量程3 V，内阻约9 kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值5 Ω；滑动变阻器R2：最大阻值20 Ω；定值电阻：R0＝3 Ω；电源：电动势6 V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选________ (填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________ 端(填“a”或“b”)．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为________ V.(4)导线实际长度为________ m(保留两位有效数字)．解析：(1)由(3)中电流表的读数为0.50 A 时，电压表的读数为2.30 V 可知，R x 和R 0的总阻值约为4.60欧姆，若选用滑动变阻器R 1，电源电压为6 V ，电流表的量程只有0.6 A ，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R 2.闭合开关前应将滑片移至a 端保证连入电阻最大．(2)如图所示．(3)由于电压表量程0～3 V ，分度值为0.1 V ，故读数为2.30 V.(4)R x 的阻值约为1.60 Ω，由R x ＝ρl S 可知，l ＝R x S ρ＝1.60×1.0×10－61.7×10－8 m≈94 m. 答案：(1)R 2 a (2)图见解析 (3)2.30(2.29～2.31均正确) (4)94(93～95均正确)2．电学实验中经常需要测量电阻的阻值．(1)测电阻的方法有很多种，现在有一只标“220 V 40 W”的灯泡，它正常工作时的电阻为 ________ Ω.若用多用电表欧姆挡来测量这只灯泡的电阻，则测出的电阻值就 ________ (选填“大于”“等于”或“小于”)灯泡正常工作时的电阻值．(2)用下列器材设计一个实验，测量该灯泡正常工作时的电阻值．A ．220 V 交流电源B ．单刀双掷开关一只C ．电阻箱一只(0～999.9 Ω，额定电流0.5 A)D ．固定电阻一只(0.5 kΩ，额定电流0.3 A)E ．交流电流表一只(0～0.3 A)请在方框内画出电路原理图．解析：(1)正常工作时电压为额定电压，故有P ＝U 2R ，所以R ＝U 2P＝1 210 Ω；灯泡在正常工作时发热，灯丝电阻率增大，电阻增大，因而用欧姆挡测量时阻值应小于正常工作时的电阻值．(2)应用替代法．因电阻箱的最大阻值小于灯泡正常工作时的电阻值，故应串联一固定电阻，电路原理图如图．答案：(1)1 210 小于(2)图见解析热点二数据处理及误差分析[典例赏析][典例2] 在“测定金属的电阻率”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(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，额定电流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，进行实验测量，记录数据如下：x(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的电阻率约为________ (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)任何实验测量都存在误差．本实验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________ .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．由电流表和电压表的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U－I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差[解析](1)螺旋测微器的读数为：0 mm＋39.7×0.01 mm＝0.397 mm(0.395～0.399 mm之间均正确)．(2)实验测量数据中电压表示数从0.10 V开始，非常小，应考虑使用滑动变阻器分压式接法，故采用的是图甲的电路设计方案．(3)连图时注意滑动变阻器的分压式接法，注意电流表和电压表的正负极．如图甲．(4)将第2、4、6次测量数据的坐标点标出来后，画出一条直线，舍去第6次实验数据点，让直线过坐标原点，计算出图线斜率为 4.5(4.3～4.7之间均正确)，即为金属丝的阻值．如图乙．(5)根据电阻定律R x＝ρlS＝ρ4lπD2，代入数据计算得到电阻率ρ≈1×10－6Ω·m，C对．(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，A错；电流表和电压表的内阻引起的误差属于系统误差，B错；由于该实验原理未考虑电表内阻造成的误差，因此将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由于测量仪表引起的系统误差，C对；通过U－I图象处理数据时已经直观地舍去了第6次实验数据，且多次测量后画直线的目的就是取平均值，因此用U －I图象处理数据更好地减小了偶然误差，D对．[答案](1)0.397(0.395～0.399均可) (2)甲(3)见解析图甲(4)见解析图乙4.5(4.3～4.7均可) (5)C (6)CD1．作图象时，应使大多数的点在直线或平滑的曲线上，不在线上的点尽量均匀分布在直线的两侧，误差较大的点舍去不用．2．偶然误差与系统误差的关系(1)偶然误差：由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的．通过多次测量求平均值或采用图象法处理数据可减小偶然误差．(2)系统误差：由于仪器本身不精密，实验方法粗略或实验原理不完善而产生的．通过校准仪器或改进实验方法和实验设计原理可减小误差．[题组巩固]3．某同学通过实验测量一种合金的电阻率．(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件________ (选填“A”“B”“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为________ mm.(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：电路中________ (选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________ (选填“短路”或“断路”) .(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为 2.23 V和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.解析：(1)螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧B.螺旋测微器的示数为(0＋41.0×0.01)mm＝0.410 mm.(2)电压表的示数不为零，电流表的示数几乎为零，说明连接两电表的电路是导通的．而滑动变阻器几乎不起作用，说明线路电阻很大，故可判断7、8、9间断路．(3)由题意知R AR x≈0.005<R xR V≈0.02，说明电流表的分压作用不显著，故可将电流表改为内接，并测出多组U、I值，求出R x后，再取平均值作为实验结果．答案：(1)B0.410 (2)7、8、9 断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值(或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值)4．某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，提供如下器材：电流表A1(量程300 mA，内阻约为5 Ω)；电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)；电压表V(量程15 V，内阻约为3 kΩ)；滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为1 A)；滑动变阻器R2(0～250 Ω，额定电流为0.01 A)；电源E(电动势3 V，内阻较小)；定值定阻R0(5 Ω)；导线、开关若干．(1)要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能减小误差．以上给定的器材中滑动变阻器应选________ .请在下面的虚线框内画出测量用的电路原理图，并在图中标出所选仪器的代号．(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A 1的内阻r 1，则r 1的表达式为r 1＝ ________ .(3)上式中各符号的物理意义是_______________________________________________．解析：(1)要求待测电流表A 1的示数从零开始变化，且多测几组数据，应该设计成分压电路，滑动变阻器应选阻值为0～10 Ω的R 1.电路原理图如图所示．(2)由I 1r 1＝(I 2－I 1)R 0可得电流表A 1的内阻r 1的表达式为r 1＝I 2－I 1I 1R 0. (3)r 1＝I 2－I 1I 1R 0中I 2、I 1分别为某次实验时电流表A 2、A 1的示数，R 0是定值电阻的阻值．答案：(1)R 1 电路原理图见解析 (2)I 2－I 1I 1R 0 (3)I 2、I 1分别为某次实验时电流表A 2、A 1的示数，R 0是定值电阻的阻值热点三拓展创新实验[核心提炼]对本实验，除常规的伏安法测电阻外，还可对实验方案进行改进，提出下面几种测量方法：1．安安法若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用．(1)如图甲所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知A 1的内阻R 1，则可测得A 2的内阻R 2＝I 1R 1I 2. (2)如图乙所示，当两电表的满偏电压U A2≫U A1时，A 1串联一定值电阻R 0后，同样可测得A 2的电阻R 2＝I 1(R 1＋R 0)I 2.2．伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用．(1)如图甲所示，两电表的满偏电流接近时，若已知V 1的内阻R 1，则可测出V 2的内阻R 2＝U 2U 1R 1.(2)如图乙所示，两电表的满偏电流I V1≪I V2时，V 1并联一定值电阻R 0后，同样可得V 2的内阻R 2＝U 2U 1R 1＋U 1R 0.3．半偏法测电流表内阻电路图如图所示步骤：(1)断开S 2，闭合S 1，调节R 0，使A 表满偏为I 0. (2)保持R 0不变，闭合S 2，调节R ，使A 表读数为I 02.(3)由上可得R A ＝R . 4．等效替代法如图所示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，读出电流表示数I ；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数仍为I ，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值．[典例赏析][典例3] (2018·全国卷Ⅲ)一课外实验小组用如图(a)所示的电路测量某待测电阻R x的阻值，图中R 0为标准定值电阻(R 0＝20.0 Ω)；V 可视为理想电压表；S 1为单刀单掷开关，S 2为单刀双掷开关；E 为电源；R 为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验．(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线；(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S 1；(3)将开关S 2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表V 的示数U 1；然后将S 2掷于2端，记下此时电压表V 的示数U 2；(4)待测电阻阻值的表达式R x ＝ ________ (用R 0、U 1、U 2表示)； (5)重复步骤(3)，得到如下数据：(6)利用上述5次测量所得2U 1的平均值，求得R x ＝ ________ Ω.(保留一位小数) [解析] (1)根据原理图进行实物连线，注意滑动变阻器的接法，如图所示．(4)I ＝U 1R 0，U x ＝U 2－U 1，R x ＝U x I联立得：R x ＝(U 2－U 1)·R 0U 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2U 1－1R 0(6)U 2U 1的平均值为3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.395＝3.41 R x ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2U 1－1R 0＝(3.41－1)×20.0 Ω＝48.2 Ω. [答案] (1)图见解析 (4)⎝ ⎛⎭⎪⎫U 2U 1－1R 0 (6)48.2[题组巩固]5．(2019·长沙模拟)现要测量电流表G 1的内阻，给出下列器材：电流表G 1(量程5 mA ，内阻r 1约为150 Ω左右)；电流表G 2(量程10 mA ，内阻r 2约为100 Ω左右)；定值电阻R 1＝100 Ω；定值电阻R 2＝10 Ω；滑动变阻器R 3(0～200 Ω)；干电池E (1.5 V ，内阻未知)；单刀单掷开关S ；导线若干． (1)定值电阻选 ____________ ；(2)在虚线框中已画出部分实验电路设计图，请补充完整，并标明所用器材的代号；(3)若选测量数据中的一组计算r 1，所用的表达式r 1＝ __________ ，式中各符号的意义是：________________________________________________________________________.解析：(1)若选R 2，则其阻值太小，电流过大，而R 1与G 1内阻相当，故选R 1. (2)电路图如图所示：G 2的示数与G 1的示数之差为通过R 1的电流值．(3)由串、并联电路特点：I 1r 1＝R 1(I 2－I 1)，得r 1＝I 2－I 1I 1R 1，I 1、I 2分别表示电流表G 1、G 2的示数，R 1表示定值电阻R 1的阻值．答案：(1)R 1 (2)图见解析 (3)I 2－I 1I 1R 1 I 1、I 2分别表示电流表G 1、G 2的示数，R 1表示定值电阻R 1的阻值 6．(2017·全国卷Ⅱ)某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻．可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2，C、D分别为两个滑动变阻器的滑片．(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．(2)完成下列填空：①R1的阻值为________ Ω(填“20”或“2 000”)．②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的________ 端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近．③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置．最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B 与D所在位置的电势________ (填“相等”或“不相等”)．④将电阻箱R z和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R z的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为________ Ω(结果保留到个位)．(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：________________________________ .解析：(1)实物连线如图：(2)①滑动变阻器R1要接成分压电路，则要选择阻值较小的20 Ω的滑动变阻器；②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的左端对应的位置；③将电阻箱R z的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1；将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置；最终使得接通S2前后微安表的示数保持不变，这说明S2接通前后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等；④设滑片D两端电阻分别为R z1和R z2，因B与D所在位置的电势相等，可知R zR z1＝R AR z2；同理当R z和微安表对调时，仍有：R AR z1＝R′z2R z2；联立两式解得：R A＝R z1R′z2＝ 2 500×2 601Ω＝2 550 Ω(3)为了提高测量精度，调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程．答案：(1)连线见解析(2)①20 ②左③相等④2 550(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程7．(2019·福建南安模拟)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A1：量程0～15 mA，内阻约为100 Ω电流表A2：量程0～300 μA，内阻1 000 Ω滑动变阻器R1：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A电阻箱R2：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—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R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________ mA，电流表A2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________ (选填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)题目中未给出电压表，把A2和R2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A1的示数为8.0 mA，电流表A2的示数是150 μA，电流表A2的电压读数为1.5 V，待测电阻阻值为R x＝UI1＝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．答案：(1)A29 000 (2)图见解析(3)8.0 150 187.5 Ω偏小。

新高考物理人教版一轮复习课件专题8实验8测定金属的电阻率

• 例2 (2020年全国卷Ⅰ)某同学用伏安法测
量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5 Ω.该同学采用
两种测量方案，一种是将电压表跨接在图甲
所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、
Q两点之间．测量得到如图乙所示的两条U－I
图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示
【解析】(1)若将电压表接在 O、P 之间，I＝RUV＋RUx，则 U＝RRx＋xRRVV·I，根据一次函数关系可知对应斜率为RRx＋xRRVV.若将电压表接在 O、Q 之间，电流表分压为 UA＝IRA，根据欧姆定律变形可知 Rx＝U－IIRA，解得 U＝ I(Rx＋RA)．根据一次函数可知对应斜率为(Rx＋RA)，对比图像的斜率可知 kⅠ＞kⅡ，所以图线Ⅱ是采用电压表跨接在 O、P 之间．
【解析】(1)Rx＜ RARV，应采用电流表外接法，故电压表应接 a 点． (2)作图为过原点的直线，其中第 2 个点误差较大，应舍弃，如图所示．图线的斜率即为电阻阻值，R≈229 Ω.
(3)50 分度游标卡尺的精确度为 0.02 mm，由图可知其长度为(8＋0.02×2) mm＝8.04 mm，直径为(1＋0.02×46) mm＝1.92 mm.
(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”)．
【答案】(1)30.00 (2)RR1R2 (3)14 (4)偏大
【解析】(1)游标卡尺的主尺示数为 3.0 cm＝30 mm，游标尺上第 0 个刻度和主尺上刻度对齐，所以最终读数为 30.00 mm.
关键能力·突破要点
命题一课标教材原型实验 [基础考查] 1．实验器材的选择原则 (1)优先考虑安全因素：各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流(或电压)不能超过其允许的最大电流(或电压)． (2)考虑读数误差因素：一般要求各电表的实际读数不小于其量程的 13，以减小读数误差． 2．注意：实验中由于金属丝的电阻较小，采用电流表外接法，由于电压表分流，导致测量的电阻偏小，因而得到的电阻率偏小，这是该实验的系统误差．

2021届高考物理：实验测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)含答案

A．电压表(量程0～1 V，内阻约10 kΩ)
B．电压表(量程0～10 V，内阻约100 kΩ)
C．电流表(量程0～1 mA，内阻约30 Ω)
D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)
E．电源(电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计)
F．电源(电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计)
(4)请写出待测金属丝的电阻率ρ的表达式ρ＝________(用测得的物理量符号和已知常数表示)。
4．实验时特别注意：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。
[题组训练]
1．在测定某金属的电阻率实验中：
图1图2图3
(1)某学生进行了如下操作：
①利用螺旋测微器测金属丝直径d，如图1所示，则d＝________mm。
②测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示，闭合开关S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表示数如表1所示。
(1)用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图1和图2所示，可得其长度L＝________cm，直径D＝________mm。
图1图2
(2)该同学要用图象法求出待测金属丝的阻值，要求电压从0开始变化。请将图3所示实物电路图中所缺导线补全。
图3图4
(3)图4是根据实验中测得的6组电流I、电压U的值描绘的点，由图可求出电阻值R＝________Ω(保留3位有效数字)。
I(A)
接线端P接a
1.84
0.15
接线端P接b
2.40
0.15
表2
U(V)
I(A)
接线端P接a
2.56
0.22
接线端P接b
3.00
0.20
(2)另一同学找来一恒压电源，按图3的电路先后将接线端P分别接a处和b处，测得相关数据如表2所示，该同学利用该数据可算出Rx的真实值为________Ω。

2025版高考物理一轮复习课后限时作业32实验：测定金属丝的电阻率含解析新人教版

课后限时作业32 试验：测定金属丝的电阻率时间：45分钟1．(多选)在“测定金属的电阻率”的试验中，以下操作错误的是( AC )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纳电流表内接法，多次测量后算出平均值D．试验中应保持金属丝的温度不变解析：试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，电压表对它的分流作用很小，应采纳电流表外接法，故A、C操作错误．2．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示，测量金属板厚度时的示数如图乙所示．图甲所示读数为0.010(0.009或0.011也对) mm，图乙所示读数为6.870(6.869或6.871也对) mm，所测金属板的厚度为6.860(6.858～6.862) mm.解析：依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5毫米以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图甲读数为0.010 mm，图乙读数为6.870 mm，故金属板的厚度d＝6.870 mm－0.010 mm＝6.860 mm.3．(2024·南昌模拟)某学生用如图甲所示电路测金属导线的电阻率，可供运用的器材有：被测金属导线ab(电阻约10 Ω，允许流过的最大电流0.8 A)，稳恒电源E(电源输出电压恒为E＝12 V)，电压表V(量程为3 V，内阻约为5 kΩ)，爱护电阻：R1＝10 Ω，R2＝30 Ω，R3＝200 Ω，刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等．试验时的主要步骤如下：①用刻度尺量出导线ab的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d.②按如图甲所示电路将试验所需器材用导线连接好．③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U.④描点作出U x 曲线求出金属导线的电阻率ρ.完成下列填空：(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径d ，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d ＝0.870 mm. (2)假如试验时既要保证平安，又要测量误差较小，爱护电阻R 应选R 2. (3)依据多次试验测出的aP 长度x 和对应每次试验读出的电压表的示数U 给出的U x 图线如图丙所示，其中图线的斜率为k ，则金属导线的电阻率ρ＝kR 2πd 24E －kl. (用试验器材中给出的物理量字母和试验步骤中测出的物理量字母表示)解析：(1)依据螺旋测微器读数规则，该金属导线的直径d ＝0.5 mm ＋37.0×0.01 mm＝0.870 mm.(2)依据题述电源输出电压恒为E ＝12 V ，电压表V 量程为3 V ，爱护电阻R 应当分压9 V ．由于被测金属导线ab ，电阻约10 Ω，所以爱护电阻R 应选R 2＝30 Ω.(3)被测金属导线横截面积S ＝πd 24，aP 段电阻R x ＝ρx S ＝4ρx πd 2.电压表的示数U ＝IR x .电流I ＝E R 2＋R ，R l ＝R xx ，联立得到：U ＝4ρE πd 2R 2＋4ρl x .U x 图线的斜率k ＝4ρE πd 2R 2＋4ρl ，解得：ρ＝kR 2πd 24E －kl. 4．小明同学通过试验探究某一金属电阻的阻值R 随温度t 的改变关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R 随t 的上升而增大．试验电路如图所示，控温箱用以调整金属电阻的温度．试验时闭合S ，先将开关K 与1端闭合，调整金属电阻的温度，分别登记温度t 1，t 2，…和电流表的相应示数I 1，I 2，….然后将开关K 与2端闭合，调整电阻箱使电流表的示数再次为I 1，I 2，…，分别登记电阻箱相应的示数R 1，R 2，….(1)有以下两种电流表，试验电路中应选用A.A．量程0～100 mA，内阻约2 ΩB．量程0～0.6 A，内阻可忽视(2)试验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调整至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”，正确的操作依次是①②③或①③②.①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)试验记录的t和R的数据见下表温度t(℃)20.040.060.080.0100.0阻值R(Ω)9.610.411.112.112.8 请依据表中数据，在答题卡的方格纸上作出Rt图线．答案：如图由图线求得R随t的改变关系为R＝0.04t＋8.8(0.04t＋8.6～0.04t＋9.0) Ω.解析：(1)电路中最大的电流为I＝ER＋r≈0.15 A，选用B表指针偏转太小，所以选用A 表．(2)电阻箱的调整要从大到小，确保电路平安．(3)描点连线画出图线，从图线得到R＝0.04t＋8.8(0.04t＋8.6～0.04t＋9.0)．5．在某些汽车的后挡风玻璃中会嵌入一组电阻丝，可通电加热以化解霜冻．下图甲是用伏安法测量其中一根电阻丝R x阻值的实物连线图，仪表规格如下表.量程内阻电流表A 0.6 A 0.20 Ω电压表V 3 V 约10 kΩ(1)将单刀双掷开关S2置于位置b，闭合开关S1，电压表和电流表指针如图乙所示，则可读得电压表的示数U＝1.60 V，电流表的示数I＝0.500 A；计算得出电阻丝的阻值R x＝3.0(保留两位有效数字)Ω.(2)若将单刀双掷开关置于位置a，则通过电阻丝的电流小于(选填“大于”或者“小于”)此时电流表的示数．(3)现有6根与R x同型号的电阻丝和一个内阻为2.0 Ω的电源，为了达到最快的化霜效果，请选用几根电阻丝，并用笔画线代替导线，在图丙中进行设计连接．答案：如图所示解析：(1)电流表量程为0.6 A，故读数为0.50 A；电压表的量程为3 V，故读数为1.60V ；当开关接b 时，电流表内接，电阻R x ＝1.60 V 0.5 A－R A ＝3.2 Ω－0.2 Ω＝3.0 Ω. (2)当开关接a 时，电流表外接，由于电压表分流，所以此时电流表读数为电压表中电流与电阻中电流之和，故通过电阻的电流小于电流表的读数．(3)当外电路电阻和内电路电阻相等时，电源输出功率最大，化霜最快，即外电路电阻需为2.0 Ω，设计连接如图所示．6．某同学设计了如图所示的电路来测量一个量程为3 V 的电压表的内阻(几千欧)，试验室供应直流电源的电动势为6 V ，内阻忽视不计．(1)请完成下图的实物连接．答案：如图所示(2)在该试验中，认为当变阻器的滑片P 不动时，无论电阻箱的阻值如何增减，a 、P 两点间的电压保持不变．下列滑动变阻器中最恰当的是B. A ．变阻器(0～2 000 Ω，0.1 A)B ．变阻器(0～20 Ω，1 A)C ．变阻器(0～5 Ω，1 A)(3)连接好线路后，先将变阻器滑片P 调到最左端，并将电阻箱阻值调到0(选填“0”或“最大”)，然后闭合开关S ，调整P ，使电压表满偏，此后滑片P 保持不动．(4)调整电阻箱的阻值，记录电压表的读数；最终将电压表读数的倒数1U与电阻箱读数R 描点，并画出如图所示的图线，由图象得，待测电压表的内阻值为3.0×103Ω.(保留两位有效数字)解析：(1)电路连线如图所示．(2)因为电压表阻值较大，故当滑动变阻器阻值越小时，电压表与滑动变阻器中a 、P 两点间的电阻并联后越接近a 、P 两点间空载时的电阻，可使得无论电阻箱的阻值如何增减，a 、P 两点间的电压保持不变，但选择变阻器C 时，通过变阻器的电流会超过其允许通过的最大电流，故滑动变阻器选择 B.(3)连接好线路后，先将变阻器滑片P 调到最左端，并将电阻箱阻值调到0，然后闭合开关S ，调整P ，使电压表满偏，此后滑片P 保持不动．(4)由于电压表满偏电压为3 V ，则当滑片P 保持不动时，电压表及电阻箱两端的电压之和为3 V ，即U ＋U R V R ＝3 V ，整理可得1U ＝13＋13R V R ，13R V ＝0.333×103，则R V ≈3.0×103 Ω.7．为了测量待测电阻R x 的阻值(约为200 Ω)，备有以下器材：A ．电源E (电动势约为1.5 V ，内阻可忽视不计)；B ．电流表A 1(量程为0～10 mA ，内阻r 1＝20 Ω)；C ．电流表A 2(量程为0～30 mA ，内阻r 2≈6 Ω)；D ．定值电阻R 0(阻值R 0＝80 Ω)；E ．滑动变阻器R 1(最大阻值为20 Ω)；F ．滑动变阻器R 2(最大阻值为2 000 Ω)；G ．单刀单掷开关S ，导线若干．(1)滑动变阻器应选择E(或R 1)．(2)为了尽量精确地测量电阻R x ，在图甲、乙两图中，应选择图乙．(3)合理选择电路后，某次测量中电流表A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2，则R x 的表达式为R x ＝I 1R 0＋r 1I 2－I 1. (4)某次测量时，其中一个电流表指针位置如图所示，其读数为20.0 mA.解析：(1)滑动变阻器要用分压接法，故应当选择阻值较小的E(或R 1)．(2)R 0和A 1串联代替电压表，其电阻为80 Ω＋20 Ω＝100 Ω，为尽量精确地测量电阻R x ，在甲、乙两图中，应选择图乙．(3)由欧姆定律可知(I 2－I 1)R x ＝I 1(R 0＋r 1)，即R x ＝I 1R 0＋r 1I 2－I 1. (4)电流表读数为20.0 mA.。

2021届高考物理必考实验八：测定金属丝电阻率【含答案】

2021届高考物理必考实验八：测定金属丝电阻率1.实验目标 (1).进一步掌握电流表、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原理及读数方法.(3).学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率．2.实验原理(1)．把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R (R ＝U I)．由于金属丝的电阻较小，选择电流表外接法；由于不要求电压必须从0开始调节，所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法．请在方框内画出实验电路原理图．(2)．用毫米刻度尺测出金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，算出横截面积S (S ＝πd24)．(3)．由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝RS l ＝πd 2R 4l ＝πd 2U4lI，求出电阻率．3.实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属丝、电池、滑动变阻器． 4.实验步骤(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录．螺旋测微器的原理及读数方法①构造：如图所示，B 为固定刻度，E 为可动刻度．②原理：测微螺杆F 与固定刻度B 之间的精密螺纹的螺距为0.5mm ，即旋钮D 每旋转一周，F 前进或后退0.5mm ，而可动刻度E 上的刻度为50等份，每转动一小格，F 前进或后退0.01mm ，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．③读数：a.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． b.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)． (2)量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量3次，并记录．游标卡尺的原理及读数方法①构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图所示)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1mm.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表：刻度格数(分度) 刻度总长度1mm 与每小格的差值精确度(可精确到) 10 9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.05mm 0.05mm 5049mm0.02mm0.02mm(4)格数，则记录结果表示为(x ＋K ×精确度) mm. (3)连电路：按如图所示的电路图连接实验电路．(4)求电阻：把滑动变阻器的滑动触头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，记入表格内，断开开关S.(5)拆除实验电路，整理好实验器材．5.数据处理电阻R 的数值可用以下两种方法确定：1.计算法：利用每次测量的U 、I 值分别由公式R ＝U I计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果． 2.图象法：可建立I －U 坐标系，将测量的U 、I 值描点作出图象，利用图象的斜率求出电阻R . 6.实验注意事项(1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法． (2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态．(3)测量l时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.(4)电流不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化．【典例1】(2019·江西宜春市上学期期末)某兴趣小组测定某种带状卷成卷盘状的导电物质的电阻率，如图甲所示．(1)他们先用螺旋测微器测出带的厚度为d，这种物质表面镀了一层绝缘介质，其厚度不计，用游标卡尺测出带的宽度L、内径D1、外径D2(d≪D2－D1)．其中宽度L的读数如图乙所示，则宽度L＝________mm.(2)然后用伏安法测这根带的电阻，在带的两端引出两个接线柱，先用欧姆表粗测其电阻约为500Ω，再将其接入测量电路．在实验室里他们找到了以下实验器材：A．电源E(电动势为4V，内阻约为0.5Ω)B．电压表V(量程为15V，内阻约为5000Ω)C．电流表A1(量程为300mA，内阻约为2Ω)D．电流表A2(量程为250mA，内阻为2Ω)E．滑动变阻器R1(总阻值为10Ω)F．滑动变阻器R2(总阻值为100Ω)G．定值电阻R0＝10ΩH．开关和导线若干①要更好地调节和较为精确地测定其电阻，则以上不必要的器材有________(填器材前面的序号)；②在方框内画出实验电路图；③若测出的电阻为R ，则其电阻率为ρ＝________(用d 、D 1、D 2、L 、R 表示)．【答案】 (1)9.8 (2) ①BF ②见解析图③4Ld 2RπD 22－D 21 【解析】(1)游标卡尺的读数为：9mm ＋8×0.1mm＝9.8mm ；(2)①由于电源电压为4V ，而电压表的量程为15V 太大了，不利于读数，故电压表不需要；滑动变阻器R 2(总阻值为100Ω)阻值偏大，不利于调节，产生误差较大，故不需要，所以不需要的器材为B 、F ；②将电流表A 2与定值电阻R 0串联改装成电压表，并将电流表A 1外接，从而减小测量电流和电压的误差，同时采用滑动变阻器分压式接法，如图所示：③若测出的电阻为R ，则根据电阻定律可以得到： R ＝ρπf(D 222－πf(D 122,d ),Ld )整理可以得到：ρ＝4Ld 2RπD 22－D 12. 变式1 (2019·广东广州市4月综合测试)测金属丝的电阻率的实验． (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图3(a)，其示数为________mm ；(2)实验电路如图(b)，请用笔画线代替导线，完成图(c)的实物连线；(3)开启电源，合上开关，记录aP 的长度L 和电流表A 的示数I ；移动线夹改变aP 的长度L ，测得多组L 和I 值，作出1I－L 图线，求得图线斜率为k ；(4)若稳压电源输出电压为U ，金属丝的横截面积为S ，则该金属丝的电阻率ρ＝________(用k 、U 、S 表示)．【答案】 (1)0.360 (2)见解析图 (4)kUS【解析】 (1)金属丝的直径为：0.01mm×36.0＝0.360mm ； (2)实物连线如图：(4)由闭合电路的欧姆定律：U ＝I (R x ＋R 0)，而R x ＝ρL S；联立解得：1I ＝ρUS L ＋R 0U，则ρUS＝k ，解得ρ＝kUS .【典例2】某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为 cm 和 mm 。

2021年高考物理一轮复习资料第八单元第3节实验：测定金属的电阻率课件

2．游标卡尺
(1)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，此差值等于游标卡尺的精确度，记住表中三种游标卡尺的精
确度：
游标尺刻度格数 10 20 50
刻度总长度 9 mm 19 mm 49 mm
精确度 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
(2)读数：测量值(mm)＝(X＋K×精确度)mm X 为主尺上的整毫米数，K 为游标尺与主尺上某一刻线对齐的游标格数．注意： (1)读数前要先确定游标卡尺的精确度； (2)不要把游标尺的左边沿看成零刻度线； (3)游标卡尺不需要估读，但要保持和精确度相同的位数．
三、实验器材金属丝、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干、毫米刻度尺．
四、实验步骤 1．用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出平均值 d. 2．按伏安法测电阻的原理连接实验电路． 3．用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝的有效长度 3 次，求出平均值 l.
【答案】 (1) 1.847±0.002 42.40 (2)0.44 2.20 1.70 8.5 (3)1 987 将“×1 k”旋钮调到 2，再将“×100”旋钮调到 0
【解析】 (1) 由图 1 读为：1.5 mm＋0.01 mm×34.7＝1.847 mm；
由图 2 读为：4.2 cm＋0.05 mm×8＝42.40 mm. (2)图 3 电流表使用 0.6 A 量程时，表针示数为 0.44 A；当使
考点三数据处理与误差分析
1．数据处理 (1)平均值法：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值． (2)图象法：作出 U－I 图象，由图象的斜率求出电阻值．连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，舍去个别明显偏离较远的点．

2021版高考物理一轮复习实验八测定金属丝的电阻率典型例题(含解析)

测定金属丝的电阻率典型例题热点一实验仪器的读数和实验原理【典例1】用伏安法测量电阻阻值R,并求出电阻率ρ。

某同学所用实验电路如图甲所示。

给定电压表、电流表、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干。

(1)待测电阻是一均匀材料制成的金属丝(横截面为圆形),用直尺测量其长度,用螺旋测微器测量其直径,结果分别如图乙、丙所示。

由图可知其长度为_____ cm,直径为__________mm。

(2)对照电路的实物连接在如图丁虚线框中画出正确的电路图。

(3)利用伏安法测出该金属丝的阻值为R。

(4)以上测得的物理量分别是:金属丝两端的电压为U,流过的电流为I,直径为D,长度为L,写出电阻率的表达式ρ=__________。

【解题指南】(1)命题立意:本题意在考查游标卡尺、螺旋测微器的读数方法及测量金属电阻率的原理。

(2)解题关键:①掌握游标卡尺、螺旋测微器的读数规则,特别是有效数字的位数。

②根据电阻定律和面积公式准确写出ρ的表达式。

【解析】(1)由图乙可知,刻度尺的分度值是1 mm,金属丝的长度是59.40 cm;由图丙可知,螺旋测微器的固定刻度示数是0 mm,可动刻度示数是43.4,则螺旋测微器的读数是0mm+43.4×0.01 mm=0.434 mm。

(2)由实物电路图可知,电源、开关、电流表、待测电阻、滑动变阻器串联,电压表并联在待测电阻丝两端,电路图如图所示。

(4)金属丝的横截面积:S=πr2=π()2,R=ρ,所以金属丝的电阻率:ρ==答案:(1)59.40 0.434(2)电路图:(4)热点二实验数据的分析与处理【典例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。

高考物理一轮总复习专题训练实验测定金属的电阻率(含解析)

第4讲实验测定金属的电阻率1.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7－4－8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 x，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．图7－4－8(1)从图7－4－8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实验中实物接线如图7－4－9所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．图7－4－9错误1________________________________________________________________________ 错误2________________________________________________________________________ 解析：(1)金属丝的直径为d＝0.5 mm＋17.9×0.01 mm＝0.679 mm.(2)电流表和电压表指针偏转大时测量误差小，所以电压表选A，电流表选C，滑动变阻器限流式控制电路时，其阻值为待测电阻的2～5倍为好，所以选E.本题难度中等．答案：(1)0.679(0.677～0.681 mm均可)(2)①A C E ②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2．一位电工师傅为测量某电线厂生产的铜芯电线的电阻率，他截取了一段长为L的电线，并测得其直径为D，用多用电表测其电阻发现阻值小于1 Ω.为提高测量的精度，他从图7－4－10器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(下图中用R x表示)的电阻图7－4－10A ．电源E ：电动势为3.0 V ，内阻不计B ．电压表V 1：量程为0～3.0 V ，内阻约为2 k ΩC ．电压表V 2：量程为0～15.0 V ，内阻约为6 k ΩD ．电流表A 1：量程为0～0.6 A ，内阻约为1 ΩE ．电流表A 2：量程为0～3.0 A ，内阻约为0.1 ΩF ．滑动变阻器R 1：最大阻值5 Ω，额定电流2.0 AG ．滑动变阻器R 2：最大阻值1 k Ω，额定电流1.0 AH ．开关S 一个，导线若干(1)实验时电压表选________；电流表选________；滑动变阻器选________(填元件符号)．(2)请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中表明元件符号．(3)在实物图中用笔画线替代导线连接元件．(4)某次测量时，电压表示数为U ，电流表示数为I ，则该铜芯电线材料的电阻率的表达式为ρ＝________.答案：(1)B E F (2)见下图 (3)见下图 (4)πUD 24IL3.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R x .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．按如图7－4－11所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差．利用该电路进行实验的主要操作过程是：第一步：先将R 2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关S 2向1闭合，闭合开关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：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，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R x ＝________.图7－4－11解析：第一步对应的等效电路如图(甲)所示．则R x ＋R A ＋R 1＝U 1I 1(甲) (乙) 第二步对应的等效电路如图(乙)所示．则R A ＋R 1＝U 2I 2，由以上两式求得：R x ＝U 1I 1－U 2I 2. 答案：U 1I 1－U 2I 24．某研究性学习小组设计了如图7－4－12图(1)所示的电路，用来研究稀盐水溶液的电阻率与浓度的关系．图中E 为直流电源，K 为开关，K 1为单刀双掷开关，V 为电压表，A 为多量程电流表，R 为滑动变阻器，R x 为待测稀盐水溶液液柱．图7－4－12(1)实验时，闭合K 之前应将R 的滑片P 置于________(填“C ”或“D ”)端；当用电流表外接法测量R x 的阻值时，K 1应置于位置________(填“1”或“2”)．(2)在一定条件下，用电流表内、外接法得到R x 的电阻率随浓度变化的两条曲线如图(2)所示(不计由于通电导致的化学变化)．实验中R x 的通电面积为20 cm 2，长度为20 cm ，用内接法测得R x 的阻值是3 500 Ω，则其电阻率为________ Ω·m.由图中对应曲线________ (填“1”或“2”)可得此时溶液浓度约为________ %(结果保留两位有效数字)．解析：对于分压式电路，闭合电键K 前要使测量电路电压最小，所以滑动变阻器滑片P 应该置于D .电键K 1置于1时，电压表直接接在待测电阻两端，属于电流表外接法．由电阻定律R x ＝ρL /S 可得电阻率ρ＝R x S /L ＝35 Ω·m.因为内接法测得的电阻较大，电阻率也较大．由图中曲线1可知电阻率为35 Ω·m 对应的溶液浓度约为0.012.答案：(1)D 1 (2)35 1 0.011至0.014间的数据皆可。

高考物理考点一遍过专题实验测定金属的电阻率

、专题 41 实验：测定金属的电阻率一、螺旋测微器的使用和读数1．螺旋测微器常用来测量较小物体的长度，由于读数需估读到0.001 mm ，即千分之一毫米位，所以螺旋测微器也叫千分尺。

2．读数时要分三步：一找整数毫米，二看半毫米，三读螺旋刻度。

3．读数规则：测量值=固定刻度整数毫米（半毫米刻度露出，需读 0.5 mm ）+0.01 mm×可动刻度（估读）螺旋测微器有 50 个可动刻度，转一周平移 0.5 mm ，即可动刻度最小刻度对应二、测定金属的电阻率L RS 1．实验原理：电阻定律 R = ρ， ρ =SL0.5 50mm=0.01 mm 。

2．实验器材：待测材料（规则柱形元器件或提供可塑形装置）刻度尺（测量 L ）、螺旋测微器（测量并计算 S ）、直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器（测量多次电阻）开关、导线若干。

3．主要实验步骤：（1）测量材料器件的尺寸参数，包括横截面积和长度，需多次测量取平均值；（2）测量材料器件的电阻（根据提供器材和器件的性质选定测量方法）；（3）根据电阻定律计算材料电阻率。

4．已知电阻率测量元器件的尺寸参数：实验目的是为了测量用刻度尺和螺旋测微器不易测量的尺寸参数，如较长导线的长度、不规则的横截面积、对螺旋测微器的测量范围仍然较小的尺寸等。

（1）测量材料器件便于测量的尺寸参数，计算横截面积或长度；（2）测量材料器件的电阻；（3）根据已知电阻率和电阻定律计算材料的未知尺寸参数。

5．误差分析：刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表读数时的偶然误差，电阻测量方法存在的系统误差等。

读出图中给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数。

（1）螺旋测微器的示数为________mm。

（2）游标卡尺的示数为_________cm。

【参考答案】（1）5.485（2）4.120【详细解析】（1）螺旋测微器的读数为5mm+0.01×48.5mm=5.485mm。

（2）游标卡尺的读数为41mm+0.02×10mm=41.20mm=4.120cm。

2021届高三物理一轮总复习新课标专项复习讲座之测定金属的电阻率Word版含答案

试验1．在“测定金属丝的电阻率”的试验中，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，图中读数为________mm.(2)接受图丙所示的电路测量金属丝的电阻，电表的示数如图丁所示．其中电压表的读数为________，电流表的读数为________；电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．最终由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率．丁解析：(1)毫米刻度尺读数为24.10 cm，螺旋测微器读数为0.5 mm＋1.5×0.01 mm＝0.515 mm.(2)电压表的最小分度是0.1 V，所以读数为1.60 V；电流表的最小分度为0.02 A，所以读数为0.160 A．电流表接受了外接法，所以电阻的测量值偏小．最终由公式ρ＝πd 2U4Il可得电阻率．答案：(1)24. 100.515(2)1.60 V0.160 A偏小πd2U 4Il2．(2022·淮安一中月考)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、开关、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干．(1)如图甲所示电路图中，电压表应接________点．(填a或b)(2)图乙中的6个点表示试验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图并求出电阻阻值R＝________Ω.(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，结果分别如图丙、图丁所示．由图可知其长度为________mm，直径为________mm.(4)由以上数据可求出ρ＝________Ω·m.(保留3位有效数字)解析：(1)R x＜R A R V，应接受电流表外接法，故电压表应接a点．(2)作图为过原点的直线，其中第2个点误差较大，应舍弃，如图所示．图线的斜率即为电阻阻值，R≈229 Ω.(3)50分度游标卡尺的精确度为0.02 mm，由图可知其长度为(8＋0.02×1) mm＝8.02 mm，直径为(1＋0.02×46) mm＝1.92 mm.(4)由公式ρ＝πd2R4l可求得电阻率为8.26×10－2Ω·m.答案：(1)a(2)见解析229(221～237)(3)8.02 1.92(4)8.26×10－23．(2022·西安五校联考)有一根瘦长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，电阻大约为6 Ω，横截面如图甲所示．。

2021新高考物理能力培养专训——《测量金属的电阻率》专题练习(Word 包含答案)

测量金属的电阻率1．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，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A1(量程0～250 mA，内阻R1＝5 Ω)电流表A2(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)某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，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”)。

2.某同学利用如图1所示电路测定粗细均匀的金属丝AB的电阻率，在该电路中，直流稳压电源为电路提供恒定电压，R0为定值电阻，电压表视为理想电表，金属丝的A端接入电路，移动滑片P的位置可改变金属丝接入电路中的长度。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，读数为d＝________ mm。

(2)用刻度尺量出滑片P到A端的距离L1，记录此时电压表的示数U1。

(3)改变滑片P的位置，重复步骤(2)，测量多组数据。

(4)若金属丝接入电路中的长度为L，直径为d，金属丝的电阻率为ρ，电压表示数为U，直流稳压电源的恒定电压为U0，定值电阻为R0，则实验中所测量的电压与其余几个物理量之间的关系为1U＝________。

(5)以1U为纵轴、L为横轴作金属丝的1UL图象，如图3所示，图线的斜率为k，纵轴截距为b，则用这些参数表示金属丝的电阻率ρ＝________，直流稳压电源的电压U0＝________。

3．一粗细均匀的圆柱体导电材料长约为5 cm，电阻约为100 Ω，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：0～50 mA，内阻r1＝100 Ω)；D．电流表A2(量程：0～100 mA，内阻r2约为40 Ω)；E．电压表V(量程：0～15 V，内阻约为3000 Ω)；F．滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为2 A)；G．直流电源E(电动势为3 V，内阻很小)；H．上述导电材料R2(长约为5 cm，电阻约为100 Ω)；I．开关一只，导线若干。

2021年高考物理实验测定金属的电阻率考点全攻关答案详解教师版(25页)

2021年高考物理实验测定金属的电阻率考点全攻关专题实验八测定金属的电阻率（解析版）双基过关：基本实验要求1．实验原理如图所示由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ，因此，只要测出金属丝的长度l 、横截面积S 和金属丝的电阻R ，即可求出金属丝的电阻率ρ.2．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(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．3．实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d .(2)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丝的有效长度，反复测量三次，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．(5)闭合开关，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．(6)将测得的R x 、l 、d 值，代入公式R ＝ρl S 和S ＝πd 24中，计算出金属丝的电阻率．基本实验方法1．数据处理(1)在求R x 的平均值时可用两种方法①用R x ＝U I 分别算出各次的数值，再取平均值．①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 .2．误差分析(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一．(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小．(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差．(4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差．3．注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．(2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端．(3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值．(4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．(5)闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置．(6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．(7)若采用图象法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，其余各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑.命题热点一：教材原型实验例1某兴趣小组测定某种带状卷成卷盘状的导电物质的电阻率，如图甲所示．(1)他们先用螺旋测微器测出带的厚度为d，这种物质表面镀了一层绝缘介质，其厚度不计，用游标卡尺测出带的宽度L、内径D1、外径D2(d①D2－D1)．其中宽度L的读数如图乙所示，则宽度L＝________ mm.(2)然后用伏安法测这根带的电阻，在带的两端引出两个接线柱，先用欧姆表粗测其电阻约为500 Ω，再将其接入测量电路．在实验室里他们找到了以下实验器材：A．电源E(电动势为4 V，内阻约为0.5 Ω) B．电压表V(量程为15 V，内阻约为5 000 Ω)C．电流表A1(量程为300 mA，内阻约为2 Ω) D．电流表A2(量程为250 mA，内阻为2 Ω)E．滑动变阻器R1(总阻值为10 Ω) F．滑动变阻器R2(总阻值为100 Ω)G．定值电阻R0＝10 Ω H．开关和导线若干①要更好地调节和较为精确地测定其电阻，则以上不必要的器材有________(填器材前面的序号)；①在方框内画出实验电路图；①若测出的电阻为R，则其电阻率为ρ＝________(用d、D1、D2、L、R表示)．【答案】(1)9.8(2) ①BF①见解析图①4Ld2RπD22－D21【解析】(1)游标卡尺的读数为：9 mm＋8×0.1 mm＝9.8 mm；(2)①由于电源电压为4 V，而电压表的量程为15 V太大了，不利于读数，故电压表不需要；滑动变阻器R2(总阻值为100 Ω)阻值偏大，不利于调节，产生误差较大，故不需要，所以不需要的器材为B、F；①将电流表A2与定值电阻R0串联改装成电压表，并将电流表A1外接，从而减小测量电流和电压的误差，同时采用滑动变阻器分压式接法，如图所示：①若测出的电阻为R ，则根据电阻定律可以得到：R ＝ρπD 222－πD 122dLd整理可以得到：ρ＝4Ld 2R πD 22－D 12. 命题热点二：测定液体的电阻率例2 某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200 Ω·m)．图为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a ＝40 cm ，宽b ＝20 cm ，高c ＝10 cm.他将水样注满容器后设计实验进行测量．(1)他用实验室中的下列器材来精确测量所取水样的电阻：A ．电流表(量程5 mA ，电阻R A ＝800 Ω)B．电压表(量程15 V，电阻R V约为10.0 kΩ)C．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)D．电源(12 V，内阻约10 Ω)E．开关一只、导线若干请用笔画线代替导线帮他在图中完成电路连接；(2)正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图的坐标系中作出U－I关系图线；(3)由U－I图线求出待测水样的电阻为________ Ω，算出所测水样的电阻率，可以判断这一水样________(选填“达标”或“不达标”)．【答案】(1)见解析图(2)见解析图(3)1 717(1 650～1 750)不达标【解析】(1)由电阻定律得：达标水样的电阻约为：R x ＝ρa bc ＝200×0.40.2×0.1 Ω＝4 000Ω，所以电流表应用内接法，由于滑动变阻器的总阻值为20 Ω，为了方便调节，所以滑动变阻器应用分压式接法，电路图如图：(2)根据U 、I 所测的数据作出U －I 图线如图：(3)根据U －I 图线，R ＝U －IR A I ＝11.2－4.45×10－3×8004.45×10－3 Ω≈1 717 Ω，由电阻定律得：ρ＝Rbc a ＝1 717×0.2×0.10.4 Ω·m ＝85.85 Ω·m<200 Ω·m ，故不达标．命题热点三：电阻测量的方法1．伏安法电路图⎩⎪⎨⎪⎧ 外接法内接法特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量，外接法测量值偏小，测小电阻时应采用外接法测量)．2．伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表和定值电阻来使用．(1)如图甲所示，两电压表的满偏电流接近时，若已知V 1的内阻R 1，则可测出V 2的内阻R 2＝U 2U 1R 1. (2)如图乙所示，两电压表的满偏电流I V1①I V2时，若已知V 1的内阻R 1，V 1并联一定值电阻R 0后，同样可得V 2的内阻R 2＝U 2U 1R 1＋U 1R 0.例3 用以下器材可测量电阻R x 的阻值．待测电阻R x ，阻值约为600 Ω；电源E ，电动势约为6 V ，内阻可忽略不计；电压表V 1，量程为0～500 mV ，内阻r 1＝1 000 Ω；电压表V 2，量程为0～6 V ，内阻r 2约为10 kΩ；电流表A ，量程为0～0.6 A ，内阻r 3约为1 Ω；定值电阻R 0，R 0＝60 Ω；滑动变阻器R，最大阻值为150 Ω；单刀单掷开关S一个，导线若干．(1)测量中要求两只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)若选择测量数据中的一组来计算R x，则由已知物理量符号和测得的物理量符号计算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表符号表示)【答案】(1)见解析图(2)U2－U1R0r1U1R0＋r1U1为电压表V1的读数，U2为电压表V2的读数，r1为电压表V1的内阻，R0为定值电阻【解析】(1)电路中的最大电流为I m＝6 V600 Ω＝0.01 A，电流表量程太大，可以把电压表V1并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择V2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如图所示．(2)流过被测电阻的电流为I ＝U 1r 1＋U 1R 0＝U 1R 0＋r 1R 0r 1，被测电阻的阻值为R x ＝U 2－U 1I ＝U 2－U 1R 0r 1U 1R 0＋r 1. 3．安安法若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用．(1)如图甲所示，当两电流表所能测得的最大电压接近时，如果已知A 1的内阻R 1，则可测得A 2的内阻R 2＝I 1R 1I 2. (2)如图乙所示，当两电流表的满偏电压U A2①U A1时，如果已知A 1的内阻R 1，A 1串联一定值电阻R 0后，同样可测得A 2的电阻R 2＝I 1R 1＋R 0I 2.例4 某同学利用如图甲所示的电路测量一表头的电阻．供选用的器材如下：A ．待测表头G 1，内阻r 1约为300 Ω，量程5.0 mA ；B ．灵敏电流计G 2，内阻r 2＝300 Ω，量程1.0 mA ；C ．定值电阻R ＝1 200 Ω；D．滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω；E．滑动变阻器R2的最大阻值为2 000 Ω；F．电源，电动势E＝3.0 V，内阻不计；G．开关S，导线若干．(1)在如图乙所示的实物图上将导线补充完整；(2)滑动变阻器应选________(填写器材前的代号)．开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至________(填“a”或“b”)端；(3)实验中某次待测表头G1的示数如图丙所示，示数为________ mA；(4)该同学多次移动滑片P，记录相应的G1、G2读数I1、I2；以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线．已知图线的斜率k＝0.18，则待测表头内阻r1＝________ Ω.(5)该同学接入电阻R的主要目的是___________________________________________________________________________________________________________________ ___.【答案】(1)见解析图(2)D a(3)3.00(4)270(5)保护G2，使两表均能达到接近满偏【解析】(1)实物连线如图：(2)因为滑动变阻器要接成分压电路，则应选择阻值较小的D ；开关S 闭合前，滑动变阻器的滑片P 应滑动至a 端；(3)待测表头G 1的示数为3.00 mA ；(4)由欧姆定律可知：I 1r 1＝I 2(R ＋r 2)，即I 2＝r 1R ＋r 2I 1，则r 1R ＋r 2＝k ＝0.18，解得r 1＝270 Ω；(5)该同学接入电阻R 的主要目的是：保护G 2，使两表均能达到接近满偏．4．半偏法(1)实验原理如图(2)实验步骤：①R 1阻值调至最大，闭合S 1，调节R 1的阻值使示数达满偏值．①保持R 1阻值不变，闭合S 2，调节R 2使示数达满偏值的一半，同时记录R 2的值．①R g 测＝R 2.(3)误差分析：闭合S 2后，R 2与R g 的并联值R 并<R g ，所以I 总>I g ，而此时的示数为I g 2，所以I R 2>I g 2，所以R 2<R g ，即R g 测<R g .只有当R 1①R g (R 1①R 2)时，R g 测≈R g .说明：R 1①R g 、R 1①R 2为选择器材提供了依据，即R 1应选阻值大的电阻；在安全范围内电源应选电动势大的．例5 某同学将一只量程为100 μA 的灵敏电流计改装成电流表和两个量程的电压表．改装后的电路图如图甲所示．图中G 表示灵敏电流计，R a 、R b 和R c 是三个定值电阻，K 是选择开关，可以分别置于a 、b 、c 位置，从而实现多功能测量．(1)首先根据如图乙所示电路，用半偏法测定灵敏电流计G 的内阻．先将R 的阻值调至最大，闭合S 1，调节R 的阻值，使G 的指针偏转到满刻度，然后闭合S 2，调节R ′的阻值，使G 的指针________，此时，就认为电阻箱R ′的读数等于G 的内阻．由于半偏法实验原理不完善导致G 的内阻测量值比真实值偏________．(填“大”或“小”)(2)若用半偏法测得G 的内阻为900 Ω.①选择开关置于a 时，构成量程为0～1 mA 的电流表，则电阻R a 阻值应为________Ω；①选择开关置于b时，构成量程为0～1 V的电压表，则电阻R b阻值应为________ Ω；①选择开关置于c时，构成量程为0～3 V的电压表，则电阻R c阻值应为________ Ω.(3)半偏法测量G内阻的误差又会导致改装成的电流表、电压表测量结果________．(填“偏大”或“偏小”)【答案】(1)半偏小(2)①100①910①2 910(3)偏小【解析】(1)半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，先将R的阻值调至最大，闭合S1，调节R的阻值，使G的指针偏转到满刻度；第三步，闭合S2，调节R′的阻值，使G的指针半偏，记下电阻箱读数，此时电阻箱R′的读数等于G的内阻；实际上电阻箱并入后的电路的总电阻减小了，干路电流增大了，灵敏电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过灵敏电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于灵敏电流计的电阻，所以，该测量值略小于实际值；(2)①选择开关置于a时，构成量程为0～1 mA的电流表，则电阻R a阻值应为R a＝I g R gI－I g＝1×10－4×9001×10－3－1×10－4Ω＝100 Ω；①选择开关置于b时，构成量程为0～1 V的电压表，则电阻R b阻值应为R b＝U－I g R gI＝1－1×10－4×9001×10－3Ω＝910 Ω；①选择开关置于c时，构成量程为0～3 V的电压表，则电阻R c阻值应为R c＝U′－I g R gI＝3－1×10－4×9001×10－3Ω＝2 910 Ω；(3)半偏法测量G的内阻时，测量值略小于实际值，改装成电流表时的并联电阻偏小，实际量程大于所要改装的电流表的量程；改装成电压表时的串联电阻偏大，其实际量程也大于所要改装的电压表的量程，用它们测量结果偏小．5．替代法(1)实验原理如图(2)实验步骤：S先与2连接，记录的示数，再与1连接，调节R值使的示数与原值相等，则R x＝R.(3)说明对的要求，只要有刻度且不超过量程即可，与指针是否超23无关，因为电流表示数不参与运算．例6为了测量一电压表V的内阻，某同学设计了如图甲所示的电路．其中V 0是标准电压表，R0和R分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电源．(1)用笔画线代替导线，根据如图甲所示的实验原理图将如图乙所示的实物图连接完整．(2)实验步骤如下：①将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数U；①然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节________，使________，记下此时R 的读数；①多次重复上述过程，计算R读数的________，即为待测电压表内阻的测量值．(3)实验测得电压表的阻值可能与真实值之间存在误差，除偶然误差因素外，还有哪些可能的原因，请写出其中一种可能的原因：________________________.【答案】(1)见解析图(2)①R0标准电压表V0①R标准电压表V0仍为U①平均值(3)电阻箱阻值不连接；电流通过电阻时电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等【解析】(1)电路连线如图所示；(2)①将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电压表V0的读数U；①然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R，使标准电压表V0仍为U，记下此时R的读数；①多次重复上述过程，计算R读数的平均值，即为待测电压表内阻的测量值．(3)原因：电阻箱阻值不连续；电流通过电阻时电阻发热导致电阻阻值发生变化；电源连续使用较长时间，电动势降低，内阻增大等．课时精练：1.测金属丝的电阻率的实验．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图3(a)，其示数为________ mm；图3(2)实验电路如图(b)，请用笔画线代替导线，完成图(c)的实物连线；(3)开启电源，合上开关，记录aP的长度L和电流表A的示数I；移动线夹改变aP的长度L，测得多组L和I值，作出1I－L图线，求得图线斜率为k；(4)若稳压电源输出电压为U，金属丝的横截面积为S，则该金属丝的电阻率ρ＝________(用k、U、S表示)．【答案】(1)0.360(2)见解析图(4)kUS【解析】(1)金属丝的直径为：0.01 mm×36.0＝0.360 mm；(2)实物连线如图：(4)由闭合电路的欧姆定律：U ＝I (R x ＋R 0)，而R x ＝ρL S ；联立解得：1I ＝ρUS L ＋R 0U ，则ρUS ＝k ，解得ρ＝kUS .2．小张同学打算测量某种由合金材料制成的金属丝的电阻率ρ.待测金属丝的横截面为圆形．实验器材有毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表(内阻为几千欧)、电流表(内阻为几欧)、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝及导线若干．(1)用毫米刻度尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图甲和图乙所示．由图可知其长度L ＝________ cm ，直径为D ＝________ mm ；(2)该同学计划要用图象法求出电阻的阻值，要求电压从0开始变化．请将图丙所示实物电路图中所缺部分补全；(3)图丁是实验中测得的6组电流I、电压U的值描的点，由图求出的电阻值R＝________ Ω.(保留三位有效数字)【答案】(1)59.400.434(2)如图所示(3)5.80【解析】(1)金属丝长度测量值为59.40 cm；螺旋测微器的读数为43.4×0.01 mm ＝0.434 mm，即金属丝直径测量值为0.434 mm.(2)要求电压从0开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法．(3)用直线拟合各数据点，使直线通过尽量多的点，其他点均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点，直线的斜率表示金属丝的电阻，故R＝5.80 Ω.3.在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空．为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________ Ω.现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：A．电源E(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)B．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻r1约为1 Ω)C．电流表A2(量程为0～0.6 A，内阻r2＝5 Ω)D．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0E．开关S，导线若干(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图．(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量．在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R 时，若A1的示数为I1，A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝________．(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a.测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝________ mm.用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________．【答案】6(1)电路图见解析图(2)I2r2I1－I2(3)5.665(5.663～5.667)33a2I2r216L（I1－I2）【解析】多用电表读数为：6×1 Ω＝6 Ω；(1)测量电路如图所示；(2)由欧姆定律可知：I2r2＝(I1－I2)R，解得R ＝I 2r 2I 1－I 2； (3)螺旋测微器读数a ＝5.5 mm ＋0.01 mm×16.5＝5.665 mm ；导体的截面积S ＝34a 2－34⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22＝3316a 2，则根据欧姆定律R ＝ρL S ，解得ρ＝33a 2I 2r 216L （I 1－I 2）. 4．电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表V(量程3 V ，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R 0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R 1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E (电动势6 V ，内阻不计)，开关两个，导线若干．(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．(2)根据设计的电路，写出实验步骤：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V，与电压表内阻的真实值R V相比，R′V________R V(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是_____________________________________________________________________ ___．【答案】见解析【解析】(1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接法．实验电路图如图所示．(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻．(3)断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R′V＞R V(其他合理说法也可以)．。

2021版新高考物理人教版一轮高效演练·创新预测实验十一测定金属丝的电阻率

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高效演练·创新预测1.(2020·衡水中学模拟)某同学测量一金属导体的电阻率,如图甲所示,该导体横截面为空心的正方形。

外正方形的边长是内正方形边长的2倍且内正方形中空。

经粗略测量该金属导体电阻为5 Ω左右。

为了精确测量它的阻值R,以便进一步测出该材料的电阻率ρ,实验室备有下列器材。

A.电源E(电动势为3 V,内阻不计)B.电流表A1(量程为0～1 A,内阻r1约为0.1 Ω)C.电流表A2(量程为0～0.6 A,内阻r2=5 Ω)D.滑动变阻器R0(阻值范围0～3 Ω)E.开关S,导线若干(1)请在图乙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。

(2)做实验时,先把滑动变阻器滑片P滑动到A端,闭合开关S,滑动P 到合适位置,记录电流表A1的读数I1,记录电流表A2的读数I2,可以求出金属导体电阻R=__________(用题中所给字母表示),然后滑动滑片,多次测量求平均值,可得到更精确阻值。

(3)该同学测得外正方形的边长为a,金属导体的长度为L。

用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ=________。

【解析】(1)电路图如图所示。

(2)由并联知识和电阻定义式可知R=。

(3)该导体横截面积为S=a2-=a2由电阻定律R=ρ可得,ρ=。

答案:(1)见解析(2)(3)2.现要测量电流表G1的内阻,给出下列器材:电流表G1(量程5 mA,内阻r1约为150 Ω)电流表G2(量程10 mA,内阻r2约为100 Ω)定值电阻R1=100 Ω定值电阻R2=10 Ω滑动变阻器R3(0～200 Ω)干电池E(1.5 V,内阻未知)单刀单掷开关S、导线若干世纪金榜导学号(1)定值电阻选________。

(2)如图所示,在虚线框中已画出部分实验电路设计图,请补充完整,并标明所用器材的代号。

2021届新高考版高考物理一轮复习训练：专题十考点2 实验：测定金属的电阻率

考点2 实验:测定金属的电阻率1.[2020安徽合肥调研,10分]某兴趣小组欲测定一阻值约为5 Ω的未知电阻R x的阻值,现有如下实验器材:电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ);电流表(0~0.6 A,内阻约0.5 Ω);滑动变阻器(0~20 Ω);电源(电动势3 V,内阻不计);开关一个、导线若干.(1)用笔画线代替导线将图甲所示的电路图补充完整.(2)在正确连接电路后,闭合开关.当滑动变阻器的滑片移至某位置时,电压表和电流表的示数分别如图乙和图丙所示.由图可知,电压表读数为V,电流表读数为A,可得待测电阻的阻值为Ω(结果保留2位小数).(3)用该方案测得的电阻值(填“大于”“等于”或“小于”)其真实值.2.[2020贵州贵阳摸底,9分]某同学测定一个阻值约为10 Ω的定值电阻R x的阻值.现有如下器材:A.多用电表B.电源(电动势3 V)C.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω)D.电流表(量程0.6 A,内阻约为5 Ω;量程3 A,内阻约为1 Ω)E.电压表(量程3 V,内阻约为5 kΩ;量程15 V,内阻约为25 kΩ)F.开关一个,导线若干(1)若该同学用已经机械调零的多用电表测量电阻R x的阻值.测量前,应先把倍率选择开关调到(填“×1”“×10”或“×100”)挡位,将两表笔短接,再调使指针指向“0 Ω”.(2)接下来,该同学用“伏安法”测量电阻R x的阻值,要求电压表指针的偏转角度不小于满偏的三分之一,图(a)中部分电路已经连接好,请按照要求用笔画线代替导线补充完成实物连线.(3)正确连线后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示.若不考虑电表对电路的影响,由此可得R x=Ω(结果保留3位有效数字).(4)在电路连接正确,操作、读数和计算均无误的情况下,该同学实际测得电阻R x的阻值与真实值相比(填“偏大”“偏小”或“相等”),主要是由(填“电流表的分压”或“电压表的分流”)造成的.3.[新角度,8分]用下列器材测量电流表A1的电阻r1:要求测量尽量准确,能够使电路中各表的读数控制在量程范围内,并且大于量程的1.3器材规格待测电流表A1量程800 μA内阻约为500 Ω电流表A2量程10 mA内阻r2=40 Ω电压表V量程15 V内阻约10 kΩ电源E电动势1.5 V内阻不计滑动变阻器R最大电阻10 Ω两个定值电阻R1=50 ΩR2=500 Ω开关K导线若干评价下面四个电路设计:认为符合要求的,写出r1的表达式,并说明所用符号的物理意义.认为不符合要求的,写出理由.(A)(B)(C)(D)4.[9分]一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x的阻值,图中R0为标准定值电阻(R0=20.0 Ω);可视为理想电压表;S1为单刀开关,S2为单刀双掷开关;E为电源;R为滑动变阻器.采用如下步骤完成实验:(1)按照实验原理线路图(a),将图(b)中实物连线;图(a)图(b)(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置,闭合S1;(3)将开关S2掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表的示数U1;然后将S2掷于2端,记下此时电压表的示数U2;(4)待测电阻阻值的表达式R x=(用R0、U1、U2表示);(5)重复步骤(3),得到如下数据:12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.49U2U13.443.433.393.403.39的平均值,求得R x=Ω.(保留1位小数)(6)利用上述5次测量所得U2U1考点2实验:测定金属的电阻率1.(1)如图所示(2分)(2)2.20(2分)0.48(2分) 4.58(2分)(3)小于(2分)解析:(1)待测电阻R x阻值远小于电压表内阻,故应采用电流表外接法;实验提供的滑动变阻器的总电阻大于待测电阻,故滑动变阻器应采用限流式接法,电路如答图所示.(2)电压表的量程为0~3 V,最小分度值为0.1 V,所以电压表读数为2.20 V;电流表的量程为0~0.6 A,最小分度值为0.02 A,所以电流表读数为0.48 A;Ω≈4.58 Ω.(3)由于电流表外接,电流测量值大于实际通过待测电阻的由欧姆定律可知电阻测量值R x=2.200.48【规律总结】(1)当待测电阻阻值远小于电压表内阻时,采用电流表外接法;当待测电阻阻值远大于电流表内阻时,采用电流表内接法.(2)当待测电阻阻值大于滑动变阻器总电阻时,滑动变阻器一般采用分压式接法;当待测电阻小于滑动变阻器总电阻时,滑动变阻器一般采用限流式接法.2.(1)×1(1分)欧姆调零旋钮(1分)(2)实物连线如图所示(2分)(3)9.58(2分)(4)偏小(2分)电压表的分流(1分)解析:(1)使用多用电表测电阻时,要将选择开关置于电阻挡,选择倍率时,应使测量时指针位于表盘中间位置附近,所以测量阻值约为10 Ω的未知电阻应选择“×1”的倍率,然后进行欧姆调零,即将两表笔短接,调整欧姆调零旋钮使指针指向“0 Ω”.(2)由于待测电阻R x远小于电压表内阻,故电流表应外接,即将电压表直接与待测电阻并联.(3)由图可知电阻两端电压测量值为2.30 V,通过电阻的电流的测量值为0.24 A,由欧姆定律可知,待测电阻的测量值为R x=UI≈9.58 Ω.(4)由于电流表外接,电压表分流的影响使得通过电阻的电流的测量值偏大,所以电阻测量值偏小.3.(A)电压表的量程太大,指针偏角太小.(2分)(B)滑动变阻器不能将电流控制在电流表的量程范围内.(2分)(C)当A2的读数大于量程13时,A1的量程不够.(2分)(D)符合要求,r 1的表达式r1=I2r2I1,其中I1是电流表A1的电流,I2是电流表A2的电流,r2是电流表A2的电阻.(2分)4.(1)实物连线如图(3分)(4)(U2U1-1)R0(3分)(6)48.2(3分)解析:开关S2掷于1端,由欧姆定律可得通过R x的电流I=U1R0,将开关S2掷于2端,R0和R x两端电压为U2,R x两端电压为U=U2-U1,由欧姆定律可得待测电阻阻值R x=UI =U2-U1U1R0=(U2U1-1)R0.5次测量所得U2U1的平均值为15(3.44+3.43+3.39+3.40+3.39)=3.41,代入得R x=(3.41-1)×20.0 Ω=48.2 Ω.。

2021高考人教版物理一轮复习讲义：第8章实验8 测定金属的电阻率

实验八测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法．2．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法．3．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率．二、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线假设干．考点一| 测量仪器、仪表的读数[母题](1)如图实-8-1所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左至右分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为________mm，________mm.图实-8-1(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图实-8-2所示，那么图(a)、(b)金属丝的直径分别为________mm，________mm.图实-8-2(3)①图实-8-3甲用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，表针的示数是________A；当使用 3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A.图实-8-3②图实-8-3乙使用较小量程时，每小格表示________V，图中指针的示数为________V，假设使用的是较大量程，那么这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针指示的是________V.【答案】(3)①0.020.440.1 2.20②[借题悟法·核心点拨]1.考察游标卡尺的读数[第(1)问](1)10分度的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数＋游标尺上与主尺上某一刻线对齐的游标的格数×1 10.(2)20分度的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数＋游标尺上与主尺上某一刻线对齐的游标的格数×1 20.2.考察螺旋测微器的读数[第(2)问]方法：固定刻度数mm＋可动刻度数(估读一位)×0.01 mm.3.考察电流表和电压表的读数[第(3)问]…时，需估读到最小刻度值的下一位．…时，只需估读到最小刻度值的位数.[母题迁移]1．用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时，示数如图实-8-4甲所示，由图可知其长度为______cm；用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时，示数如图乙所示，由图可知其直径为______mm.甲乙图实-8-4【解析】×3 mm＝50.15 mm＝5.015 cm.×20.0 mm＝4.700 mm.【答案】 5.015 4.700(或4.701)2．电流表量程一般有两种——0～0.6 A,0～3 A；电压表量程一般有两种——0～3 V,0～15 V．如图实-8-5所示：图实-8-5(1)接0～3 V量程时读数为________V.(2)接0～15 V量程时读数为________V.(3)接0～3 A量程时读数为________A.(3)接0～0.6 A量程时读数为________A.【答案】考点二| 实验原理与实物连图[母题]某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R x的阻值．(1)现有电源(4 V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线假设干，以及以下电表：A．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω)B．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图实-8-6中的________(选填“甲〞或“乙〞)．图实-8-6(2)图实-8-7是测量R x的实验器材实物图，图中已连接了局部导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线．图实-8-7(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图实-8-8所示，可得该电阻的测量值R x＝U I＝________Ω.(保存2位有效数字)图实-8-8(4)假设在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；假设在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母) A．电流表测量值小于流经R x的电流值B．电流表测量值大于流经R x的电流值C．电压表测量值小于R x两端的电压值D．电压表测量值大于R x两端的电压值【解析】(1)假设采用限流式接法，那么电路中的最小阻值R＝EI＝4 V0.6 A≈6.7 Ω，与待测电阻R x的阻值较接近，故电流表应选用B，电压表应选用C，实验电路应采用图6中的甲图．(2)(3)由图8可得该电阻的测量值R x＝UI＝2.60 V0.50 A＝5.2 Ω.(4)假设在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是电流表测量值大于流经R x的电流值；假设在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是电压表测量值大于R x两端的电压值．【答案】(1)B C甲(2)如下图(3)5.2(4)B D[借题悟法·核心点拨]1.考察电表的选择[第(1)问前两空](1)电流表的选择①根据电路中的最大电流来选择(如此题)．②根据用电器的额定电流来选择．(2)电压表的选择①根据被测电阻上的最大电压来选择(如此题)．②根据电源电动势选择.2.考察电流表内、外接法的使用方法[第(1)问第三空](1)阻值比拟法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进展比拟，假设R x较小，宜采用电流表外接法；假设R x较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小〞．(2)临界值计算法：R x<R V R A时，用电流表外接法；R x>R V R A时，用电流表内接法．(3)实验试探法：按图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，那么可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，那么可采用电流表内接法．3.考察实物图连线的技巧[第(2)问](1)总的原那么：先串后并，接线到柱，注意量程和正负．(2)对限流电路，只需用笔画线当做导线，从电源正极开场，把电源、开关、滑动变阻器、“伏安法〞局部依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处)．(3)对分压电路，应该先把电源、开关和滑动变阻器的全部电阻丝三局部用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比拟该接头和滑动头的电势上下，根据“伏安法〞局部电表正负接线柱的情况，将“伏安法〞局部接入该两点间．(注意滑动变阻器应调到使“伏安法〞局部所接两点间阻值最小处)4.考察电表读数及数据处理[第(3)问]电流表示数为0.50 A，电压表示数为2.60 V，代入公式即可计算待测电阻的阻值，注意有效数字的要求.5.考察伏安法测电阻的误差分析[第(4)问]内接法外接法电路图误差原因电流表分压U测＝U x＋U A电压表分流I测＝I x＋I V电阻测量值R测＝U测I测＝R x＋R A>R x测量值大于真实值R测＝U测I测＝R x R VR x＋R V<R x测量值小于真实值[母题迁移]1．(2021·全国甲卷)某同学利用图实-8-9所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线假设干．图实-8-9实验步骤如下：①按电路原理图(a)连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．答复以下问题：(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1〞或“R2〞)．(2)根据图图实-8-9所示电路将图实-8-10中实物图连线．图实-8-10(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，假设认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保存到个位)．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．A．100 μA B．250 μAC．500 μA D．1 mA【解析】(1)滑动变阻器R1的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变阻器R1.(2)实物图连线如下图．(3)电阻箱阻值为0时，电压表满偏电压U g＝2.5 V，电阻箱阻值R＝630.0 Ω时，电压表的示数U V＝2.00 V，此时电阻箱两端的电压U R＝U g－U V＝0.5 V，根据串联电路电压与电阻成正比可得U VU R＝R gR，故R g＝U VU R R＝,0.5)×630.0 Ω＝2 520 Ω.(4)电压表的满偏电流为I g，那么I g R g＝U g，故I g＝U gR g＝,2 520)A≈1 mA，选项D正确．【答案】(1)R1(2)如下图(3)2 520(4)D2．实验室新购进一捆长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测此铜导线的电阻率ρ，如图实-8-11所示，答复以下问题：甲乙丙图实-8-11(1)首先用螺旋测微器测量合金丝的直径d.在测砧与测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件________(选填“A〞“B〞或“C〞)，当听到“喀喀〞声时，从图甲中读出合金丝的直径d＝________mm.(2)在测量铜导线的电阻R x 时，该同学用9根导线将器材连接如图乙．电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，保护电阻R 0＝3.00 Ω.①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至________(选填“左〞“右〞或“中间位置〞)端；②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电压表、电流表的示数均不能调为零．假设只有一根导线断路，那么这根导线是________；(填数字代号)③排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.35 V 时，电流表的示数如图丙所示，其读数为______A.(3)由以上数据可求得ρ＝________Ω·m.(保存2位有效数字)【解析】 (1)在测砧和测微螺杆与被测铜导线将要接触时，为防止被测铜导线被挤压变形而出现较大的测量误差，应转动微调旋钮C ×0.01 mm ＝0.130 mm ，那么铜导线的直径d ＝1 mm ＋0.130 mm ＝1.130 mm(1.128～1.132 mm 均可)；(2)①滑动变阻器分压接法中，闭合开关前，应使被测电路局部处于短接状态，即电流为0，故将滑片移至最左端；②闭合开关后，调节滑动变阻器能控制电路，说明电路是完好的，而电压表、电流表的示数均不能调为零，说明将滑动变阻器分压接法接成了限流接法，故是导线3断路；③量程为0.6 A 的电流表最小分度为0.02 A ，读数应估读到0.01 A ，故电流表的读数为0.50 A ；(3)根据器材连接图，由欧姆定律R x ＋R 0＝U I ＝,0.50) Ω＝4.70 Ω，故铜导线的电阻R x ＝1.70 Ω，由电阻定律可得R x ＝ρL S ，S ＝14πd 2，故铜导线的电阻率ρ＝R x πd 24L，代入数据解得ρ×10－8 Ω·m. 【答案】 (1)C 1.130(1.128～1.132)(2)①左 ②3 ③×10－8考点三| 实验拓展与创新●创新点1 测量圆柱体的电阻率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实-8-12(a)和(b)所示，长度为________cm ，直径为________mm.图实-8-12(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下：(a)将滑动变阻器R1的阻值置于最________处(选填“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________(选填“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1 280 Ω；(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.【导学号：92492321】【解析】(1)游标卡尺的精度为0.1 mm，所以L＝(50＋1×0.1) mm＝5.01 cm，螺旋测微器的读数为d×0.01) mm＝5.315 mm.(2)(a)为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻．(b)为使电路电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大．(3)将S1闭合，S2拨向接点1时，其等效电路图如图甲所示．当S2拨向2时，其等效电路图如图乙所示．由闭合电路欧姆定律知I＝ER1＋R＋r，当I一样均为I0时，R2＝R圆柱体，所以R圆柱体＝1 280 Ω.【答案】(1)5.01 5.315(2)(a)大(b)大(3)1 280●创新点2测量金属管线的电阻率2．有一根细长且均匀的空心金属管线，长约30 cm，电阻约为5 Ω，这种金属的电阻率为ρ，现在要尽可能准确测定它的内径d.(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D时刻度的位置如图实-8-13甲所示，从图中读出外径为________mm，应用________(选填“厘米刻度尺〞或“毫米刻度尺〞)测金属管线的长度L.图实-8-13(2)测量金属管线的电阻R，为此取来两节新的干电池、开关和假设干导线及以下器材：A．电压表0～3 V，内阻约10 kΩB．电压表0～15 V，内阻约50 kΩC．电流表0～0.6 A，内阻约0.05 ΩD．电流表0～3 A，内阻约0.01 ΩE．滑动变阻器，0～10 ΩF．滑动变阻器，0～100 Ω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)(3)实验中他的实物接线如图实-8-13乙所示，请指出接线中的两处明显错误．错误1：___________________________________________________错误2：____________________________________________________(4)用的物理常数和应直接测量的物理量(均用符号表示)，推导出计算金属管线内径的表达式d＝________.(5)在实验中，以下说法正确的选项是()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．用千分尺测量直径时必须估读一位【解析】(1)螺旋测微器的读数为：D×0.01 mm＝5.200 mm；测量30 cm金属管长度时应用毫米刻度尺来测量．(2)由于两节干电池的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；由于通过金属管的最大电流为I m ＝U R x＝35 A ＝0.6 A ，所以电流表应选C ；为了较准确地测出其阻值，滑动变阻器应选E.(3)由于待测金属管阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，连线图中的两处明显错误分别是：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．(4)设金属管线内径为d ，根据电阻定律应有：R ＝ρL14πD 2－14πd 2，又R ＝U I ，联立可得：d ＝D 2－4ρIL πU .(5)由金属的电阻率随温度的升高而增大可知，通过待测金属管线的电流不能太大，所以A 错误；为减小温度的影响，中间过程应断开开关，所以B 错误；千分尺的准确度是0.01 mm ，即应准确到1100毫米，所以C 错误；千分尺读数时必须估读一位，即估读到0.001 mm ，所以D 正确．【答案】 (1)5.200 毫米刻度尺 (2)A C E(3)导线连接在滑动变阻器的滑片上采用了电流表内接法 (4)D 2－4ρIL πU (5)D●创新点3 测量导电液体的电阻率3．如图实-8-14所示是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图．图中均匀的长直玻璃管内径为d ，里面充满待测导电液体，玻璃管两端各装有一电极，电极距离为L .图实-8-14(1)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中导电液体用电阻R x表示．(2)在接通电路前，为保证器材平安滑动变阻器的滑片P应移到最________端(填“左〞或“右〞)．在电路调试时，该同学发现：闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接到a接点时电压表示数为4.5 V、电流表示数为180 μA；单刀双掷开关S2接到b接点时电压表示数为4.6 V、电流表示数为164 μA.正式测量时，为减小实验误差，单刀双掷开关S2应接到________点(选填“a〞或“b〞)．(3)该同学正确完成实验，测得该段液体的电阻R0，那么该导电液体的电阻率的表达式为ρ＝________(用R0、L、d等表示)．【解析】(1)电路原理图如下图(2)接通电路前为保证电路的平安，应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大，即滑片应移到最右端．分别使用内接法和外接法时电流表示数变化大，电压表示数变化小，说明电流表对示数影响较小，即电流表内阻远小于被测电阻，为减小误差应当采用电流表内接法，故接b点．(3)根据欧姆定律R＝UI、电阻定律ρ＝RSL及S＝π(d2)2可得电阻率ρ＝πR0d24L.【答案】(1)如下图(2)右b(3)πR0d2 4L视角1：实验原理的创新教材中实验是测量金属丝的电阻率，可以采用教材实验的原理测定导线的长度或导线的电阻.视角2：实验器材的创新(1)实验中假设没有螺旋测微器测电阻丝的直径，可将电阻丝严密的缠绕在圆柱形铅笔上30～50匝，测总长度，然后求出直径.(2)还可以把电压表、电流表更换为电压、电流传感器.视角3：测量对象的创新可以将测金属丝的电阻率，改为测圆柱体金属、圆桶形薄片、电解液等的电阻率.视角4：测量方法的创新测量电阻时还可应用等效替代法、半偏法、多用电表、电桥法、双电流表法、双电压表法等.。

2021高考物理(新高考版)一轮复习教师用书：专题十考点2 实验：测定金属的电阻率 Word版含答

姓名，年级：时间：考点2 实验：测定金属的电阻率41考向1 实验原理与方法1。

[2019天津高考,9（3),8分]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,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A1（量程0～250 mA,内阻R1=5 Ω)电流表A2(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某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，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”)。

必备知识:螺旋测微器的读数规则、滑动变阻器接法的选择、电流表接法的选择、欧姆定律.关键能力:实验器材的应用能力，实验原理的理解能力。

解题指导：螺旋测微器读数时注意估读。

根据实验器材设计电路时注意待测电阻R x约为100 Ω,远大于滑动变阻器的总电阻，故供电电路应设计为分压式接法。

注意到由于没有提供电压表，可以运用已知内阻的电流表充当电压表.设计出测量电路后，再根据测量量推导R x的表达式,并分析误差。

2。

［2019江苏高考，11,10分]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:图甲（1）螺旋测微器如图甲所示.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.（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)如图乙所示,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丙所示实物电路中的正确位置.图乙图丙（4)为测量R x,利用图乙所示的电路,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关系图象如图丁所示.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:请根据表中的数据,在方格纸上作出U2—I2图象。

高考物理一轮复习专题33测定金属的电阻率含解析

专题33 测定金属的电阻率〔讲〕1．应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及局部电路欧姆定律进展电路动态分析。

2．非纯电阻电路的分析及计算，将结合实际问题考察电功和电热的关系．能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现。

3．稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现。

4．实验及相关电路的设计，几乎已成为每年高考必考的题型。

1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法．2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法．3．会用伏安法测电阻，并能测定金属丝的电阻率．一、螺旋测微器的使用1．构造：如下图，B为固定刻度，E为可动刻度．2．原理：测微螺杆F及固定刻度B之间的精细螺纹的螺距为0．5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0．5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0．01 mm，即螺旋测微器的准确度为0．01 mm．读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．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，缺乏半毫米局部由可动刻度读出．〔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2所示，固定刻度示数为2．0 mm，半毫米刻度线未露，而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．二、游标卡尺1．构造：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．〔如图3所示〕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及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，它的刻度局部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，其读数见下表：刻度格数〔分度〕刻度总长度每小格及1 mm的差值准确度〔可准确到〕109 mm0．1 mm0．1 mm2019 mm0．05 mm0．05 mm5049 mm0．02 mm0．02 mm4及主尺上某一刻线对齐的游标的格数，那么记录结果表达为〔x＋K×准确度〕mm．三、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准确度，按照指针的实际位置进展读数即可．〔1〕0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法一样，此量程下的准确度是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，准确度是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，准确度是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．四、测定金属的电阻率根本实验要求1．实验原理根据电阻定律公式知道只要测量出金属丝的长度和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻R x，即可计算出金属丝的电阻率．2．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，导线假设干，螺旋测微器，毫米刻度尺．3．实验步骤〔1〕用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d．〔2〕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丝的有效长度，反复测量三次，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．〔5〕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．〔6〕将测得的R x、l、d值，代入公式中，计算出金属丝的电阻率．4．电流表、电压表测电阻两种方法的比拟1．伏安法测电阻的电路选择〔1〕阻值比拟法：先将待测电阻的估计值及电压表、电流表内阻进展比拟，假设R x较小，宜采用电流表外接法；假设R x较大，宜采用电流表内接法．〔2〕临界值计算法R x<R V R A时，用电流表外接法；R x>R V R A时，用电流表内接法．〔3〕实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线柱P先后及a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，那么可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，那么可采用电流表内接法．2．考前须知〔1〕先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量．〔2〕电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．〔3〕电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大．3．误差分析〔1〕假设为内接法，电流表分压．〔2〕假设为外接法，电压表分流．〔3〕长度和直径的测量．★重点归纳★1、游标卡尺的读数应注意以下几点：〔1〕看清准确度例如：易错成〔11＋4×0．1〕 mm＝11．40 mm正确的应为11．4 mm，游标卡尺不需估读，后面不能随意加零．例如：易错成〔10＋12×0．05〕 mm＝10．6 mm，正确的应为10．60 mm．〔2〕主尺上的单位应为厘米主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm．例如：易错成〔5＋4×0．05〕 mm ＝5．20 mm ，正确的应为〔50＋4×0．05〕 mm ＝50．20 mm〔3〕区分零刻度及标尺最前端例如：易错成〔13＋10×0．05〕 mm ＝13．50 mm 正确读数为〔14＋10×0．05〕 mm ＝14．50 mm2．仪器选择的根本思路〔1〕优先考虑平安因素各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流〔或电压〕不能超过其允许的最大电流〔或电压〕．实际处理过程中，需要估算回路中的最大电流〔一般假设滑动变阻器采用限流接法时进展估算〕．如：用伏安法作出标有“6 V,0．6 W 〞字样的小灯泡的U －I 图象，而实际加在小灯泡两端的电压的最大值不能超过6 V ．〔2〕考虑读数误差因素一般要求各电表的实际读数不小于其量程的31，以减小读数误差．〔3〕仪器选择的一般步骤 ①首先选择唯一性的器材；②粗画电路图〔暂不接电流表和电压表〕；③估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度偏转但不超过其量程的情况下，结合器材的规格，确定实验电路和实验器材． 3、电阻测量方法荟萃〔1〕伏安法：电路图⎩⎨⎧外接法：内接法：特点：大内小外〔内接法测量值偏大，测大电阻应用内接法测量〕〔2〕安安法假设电流表内阻，那么可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用． ①如图甲所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果的内阻R 1，那么可测得的内阻R 2＝I 1R 1I 2． ②如图乙所示，当两电表的满偏电压U A2≫U A1时，串联一定值电阻R 0后，同样可测得的电阻．〔3〕伏伏法假设电压表内阻，那么可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用． ①如图22甲所示，两电表的满偏电流接近时，假设的内阻R 1，那么可测出的内阻R 2＝U 2U 1R 1．②如图乙所示，两电表的满偏电流I V1≪I V2时，并联一定值电阻R 0后，同样可得的内阻R 2＝U 2U 1R 1＋U 1R 0．〔4〕比拟法测电阻如下图，测得电阻箱R 1的阻值及表、表的示数I 1、I 2，可得R x ＝I 2R 1I 1．如果考虑电表内阻的影响，那么I 1〔R x ＋R A1〕＝I 2〔R 1＋R A2〕．〔5〕半偏法测电流表内阻电路图如下图步骤：a．断开S2，闭合S1，调节R0，使表满偏为I0；b．保持R0不变，闭合S2，调节R，使表读数为I0 2；c．由上可得R A＝R．特别提醒当R0≫R A时，测量误差小，此方法比拟适合测小阻值的电流表的内阻，且阻值的测量值偏小；电源电动势应选大些的，这样表满偏时R0才足够大，闭合S2时总电流变化才足够小，误差才小．★典型案例★有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻大约为6Ω，横截面积如下图①用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图2所示，金属管线的外径为mm；②现有如下器材A．电流表〔量程0．6A，内阻约0．1Ω〕B．电流表〔量程3A，内阻约0．03Ω〕C．电压表〔量程3V，内阻约3kΩ〕D．滑动变阻器〔1750Ω，0．3A〕E．滑动变阻器〔15Ω，3A〕F．蓄电池〔6V，内阻很小〕G．开关一个，带夹子的导线假设干要进一步准确测量金属管线样品的阻值，电流表应选，滑动变阻器应选〔只填代号字母〕．③请将图3所示的实际测量电路补充完整．④金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过屡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那么的中空局部的截面积S，在前面实验的根底上，还需要测量的物理量是计算中空局部截面积的表达式为S=。

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课练24实验测定金属的电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线———[狂刷小题夯基础]———练基础小题1．为了测量铅笔芯的电阻率，某同学取一支4B铅笔，去掉两端笔芯外木质部分，不损伤笔芯，按如图甲所示安放在接线支座上．(1)该同学用刻度尺量得笔芯长度L＝20.0cm，用螺旋测微器测量笔芯的直径如图乙所示，则笔芯的直径为d＝________mm.(2)若待测电阻约为几欧姆，该同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯电阻．A．待测铅笔芯B．电流表(0～0.6A,0～3A，内阻分别约为1Ω，0.5Ω)C．电压表(0～3V,0～15V，内阻分别约为6kΩ，30kΩ)D．滑动变阻器(0～10Ω)E．电源(3V)F．开关、导线若干请根据实验要求在图甲中用笔画线代替导线(只配有两根导线)完成实物电路连接．(3)实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图丙所示，则电压表读数U＝________V，电流表读数I＝________A，计算得到铅笔芯电阻R＝________Ω(电阻计算结果保留两位有效数字)．2．某同学准备测量某种材料制成的电阻丝R x的电阻率，实验室提供的器材有：A．电流表G(内阻R g＝120Ω，满偏电流I g＝6mA)B．电压表V(量程为0～6V，内阻约为1000Ω)C．螺旋测微器，毫米刻度尺D．电阻箱R0(0～99.99Ω)S 和若干导线用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×10”挡时发现指针偏应该换用________挡(选填“×1”或“×100系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为G 与电阻箱并联，改装成量程为0～0.6用，则电阻箱的阻值应调为R 0＝________Ω.改装好的电流表用符号“A ”表示，内阻R A 已知，用该电流表和所提供的实验器材较准确地测量电阻丝R x 的阻值，请在图乙中画出测得电阻丝的长度为L ，直径为D ，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，读出电压表和电流表的示数，计算出电阻丝写出计算电阻率的表达式ρ＝________(用L 、武汉联考]某实验小组设计了如图甲所示的电路做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验．前应将图甲中滑动变阻器的滑片移到最)端．若闭合开关S ，电流表、电压表均有示数，但无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使电表的示数为零．原因可能是图甲中的”“b ”或“c ”)处断路．排除故障重新实验，测得多组I 、U 的值，作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙中实线所示，小王同学想知道电压为2.0V 于是他在图线上作出电压为2.0V 对应点的切线(图乙中虚线所示求得灯泡的电阻为切线斜率的倒数，即R ＝ΔU ΔI ＝2.6－1.00.45分析他的求法是否正确，如果认为正确，请说明理由；如果认为不正确，请求出正确的电阻．_________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________.(结果保留两位有效数字)4．[2019·成都石室中学一诊]某中学为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，准备了如下的实验器材：A．电压表V1(量程0～1V，内阻2kΩ)B．电压表V2(量程0～15V，内阻15kΩ)C．电流表A(量程0～1A，内阻约1Ω)D．定值电阻R1＝6kΩE．定值电阻R2＝16kΩF．滑动变阻器R(阻值范围0～10Ω，允许最大电流2A)G．学生电源(直流5V，内阻不计)H．开关、导线若干(1)为了减小实验误差，电压表应选用________，定值电阻应选用________，二者串联后来测量电压(均用序号字母填写)(2)在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，在方框中画出满足要求的电路图；(3)根据设计的电路图，写出小灯泡两端电压U与电压表读数U V 的关系，即U＝________.若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是________．某同学研究小灯泡的伏安特性．所使用的额定电压；电压表(；电流表(；固定电阻RR(阻值V，内阻；导线若干．实验要求能够实现在实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)图图(b)由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(电动势4V，内阻1.00Ω)调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．的变化范围内，小灯泡的最小功率为结果均保留2位小数)[2016·，23]某同学利用图(a)所示电路测量量程为的电压表的内阻内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：99999.9滑动变阻器R1(最大阻值50kΩ)，直流电源E(电动势3V)，开关图(a)①按电路原理图(a)连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值．回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线．图(b)(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．A．100μA B．250μAC．500μA D．1mA7．[2019·全国卷Ⅱ，23]某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中和为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100Ω)；S为开关，E 为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出．图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时得到的某硅二极管Ut关系曲线．回答下列问题：(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA，应调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1＝________mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻_________(填“变大”或“变，电压表示数________(端移动，以使示数仍为(b)可以看出成线性关系，硅二极管可以作为测温传____________全国卷Ⅰ，23]某同学要将一量程为250的电流表．该同学测得微安表内阻为的电阻与该微安表连接，进行改装．然后利用一标所示电路对改装后的电表进行检测和题给条件，将图(b)中的实物连接．当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图推测出所改装的电表量程不是填正确答案标号)A．18mA B．21mAC．25mA D．28mA(3)产生上述问题的原因可能是________．(填正确答案标号)A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1200ΩB．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200ΩC．R值计算错误，接入的电阻偏小D．R值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k ＝__________.练模拟小题9．[2019·重庆一中期中]要测量一段阻值大约为100Ω、粗细均匀的电阻丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源E(电动势为3V、内阻约为0.5Ω)、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R、开关S、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A1(量程1A、内阻约为1Ω)、A2(量程30mA、内阻约为2Ω)、V1(量程3V、内阻约为1000Ω)、V2(量程15V、内阻约为3000Ω)．(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图所示，则电阻丝的直径为________mm.(2)为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________．(填题目中的对应符号)(3)实验电路应选择下列电路中的________．(4)若用刻度尺测得电阻丝的长度为L，用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该电阻丝的电阻率的表达式为ρ＝________.10．[2019·山西省忻州一中模拟]要测绘一个标有“3V 1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，备有下列器材：A．电压表(量程3V，内阻约6kΩ)；B．电压表(量程15V，内阻约30kΩ)；C．电流表(量程0.6A，内阻约0.5Ω)；D．电流表(量程3A，内阻约0.1Ω)；E．滑动变阻器(阻值范围0～5Ω)；F．滑动变阻器(阻值范围0～100Ω)；G．直流电源(3V，内阻不计)；H．开关、导线若干．(1)要求多次测量并使电压表读数从零开始连续可调，上述器材中电压表应选用____________；电流表应选用__________；滑动变阻器应选用____________．(以上均填写器材前字母)(2)请将图甲中的实物电路图用笔画线代替导线补充完整．(3)图乙为某同学根据正确的实验电路所测的几组数据画出的U—I 图象，图象是一条曲线而不是直线的原因是________________________________；从图象中可求得小灯泡电压为1.8V时小灯泡的实际功率为________W.———[综合测评提能力]———1．[2019·北京石景山统测]某同学用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的电阻，并将得到的电流、电压数据描到U－I图象上，如图1所示．(1)图2是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线．(2)在图1中，由电流表外接法得到的数据点是用________(填“○”或“×”)表示的．(3)在图1中，请你根据“○”数据点求出这段铅笔芯的电阻，为________Ω.(4)对于这段2B铅笔芯电阻值的测量，如果不考虑实验中读数的误差，你认为选用________(填“内”或“外”)接法测量更准确一些．2．[2019·河南周口期末]某同学利用如图1所示的电路测定均匀金属丝AB的电阻率，在该电路中，直流稳压电源为电路提供恒定电压，R0为定值电阻，电压表视为理想电表，移动滑片P的位置可改变金属丝接入电路中的长度．用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，读数为用刻度尺量出滑片P 到A 端的距离L 1，记录此时电压表的示数的位置，重复步骤(2)，测量多组数据；若金属丝接入电路中的长度为L ，直径为d ，金属丝的电阻率为U ，直流稳压电源的电压为U 0，定值电阻为实验中所测量的电压与其余几个物理量之间的关系为1U ＝为纵轴、L 为横轴作出金属丝的1U－L 图象，如图，纵轴截距为b ，则用这些参数表示金属丝的电阻率，直流稳压电源的电压U 0＝________.江西红色七校一联]某学习小组进行精确测量电阻值的实验，有下列器材供选用．R x (约300Ω)V(3V ，内阻约3kΩ)(10mA ，内阻约10Ω)(20mA ，内阻约5Ω)．滑动变阻器R 1(0～20Ω，额定电流2A)．滑动变阻器R 2(0～2000Ω，额定电流0.5A)E (3V ，内阻约1Ω)．开关、导线若干甲同学根据以上器材设计了用伏安法测量电阻的电路，并能满两端电压从零开始变化并进行多次测量．则电流表应选择”或“A 2”)；滑动变阻器应选择________(；请在虚线框中帮甲同学画出实验电路原理图．乙同学经过反复思考，利用所给器材设计出了如图所示的测量电路，具体操作如下：①按图连接好实验电路，闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、R2的滑片至适当位置；②闭合开关S1，断开开关S2，调节滑动变阻器R1、R2的滑片，使电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半；③闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，读出电压表V和电流表A1的示数，分别记为U、I；④待测电阻的阻值R x＝________，比较甲、乙两同学测量电阻R x 的方法，你认为哪个同学的方法更有利于减小系统误差？________(填“甲”或“乙”)同学的．4．[2019·辽宁五校联考]覆铜板是将补强材料浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，它是做印制电路板的基本材料，常叫基材．小明同学想应用所学的物理知识来测量覆铜板的导电铜膜厚度．于是他从资料上查得导电铜膜的电阻率ρ＝1.75×10－8Ω·m，并利用下列器材完成了这个实验．A．电源E(电动势为6V，内阻不计)；B．取待测长方形覆铜板一块，将两个粗铜条A、B平行压置在覆铜板的两端，与覆铜板接触良好，视为电极，如此就制成了待测电阻R(阻值约为2Ω)；C．滑动变阻器R1(总阻值约为10Ω)；D．定值电阻R2(阻值R2＝6Ω)；E．毫米刻度尺和游标卡尺；F．电压表V(量程为6V，内阻很大)；G．电流表A(量程为0.6A，内阻约为5Ω)；H．开关K，导线若干．(1)请在图甲的实物图中完成实物连线，要求实验测量精度高．(2)小明在接通电路之前，先用游标卡尺测得覆铜板的宽度d如图乙所示，则游标卡尺的读数为________mm.(3)小明用毫米刻度尺测得覆铜板的长度L＝1.0010m.(4)图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请完成连线．若所得图线的斜率用k表示，则导电铜膜的电阻R＝________(用k及题中所给字母表示)，根据实验数据及I－U图线求出导电铜膜的电阻R＝________Ω(计算结果保留两位有效数字)．(5)计算导电铜膜厚度h的值为________mm(计算结果保留两位有效数字)．5．[2019·广东汕头一模]某小组要测量一个标有“2.5V2W”小灯泡的伏安特性曲线．选用的器材有：直流电源(3V，内阻不计)；电流表A1(量程0～0.6A，内阻为0.6Ω)；电流表A2(量程0～300mA，内阻未知)；电压表V(量程0～3V，内阻约3kΩ)；滑动变阻器R(0～5Ω，允许通过的最大电流为3A)；开关、导线若干．其实验步骤如下：(1)由于电流表A1的量程偏小，于是小组成员把A1、A2并联后再接入电路，请按此要求用笔画线代替导线在图1中完成余下导线的连接．(2)正确连接好电路，并将滑动变阻器滑片滑至最________端，闭合开关，调节滑片．发现当A1示数为0.50A时，A2的示数为200mA，由此可知A2的内阻为________Ω.(3)若将并联后的两个电流表当成一个新电表，则该新电表的量程为________A；为使其量程达到最大，可将图2中________(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)处断开后再串联接入一个阻值合适的电阻．6．[2019·广东茂名一测]热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)，正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻随温度的升高而减小．某实验小组选用下列器材探究某一热敏电阻R x的导电特性．A．电流表A1(量程10mA，内阻r1＝1Ω)；B．电流表A2(量程0.6A，内阻r2约为0.5Ω)；C．滑动变阻器R1(最大阻值200Ω)；D．滑动变阻器R2(最大阻值20Ω)；E．定值电阻R3(阻值1499Ω)；F．定值电阻R4(阻值149Ω)；G．电源E(电动势15V，内阻忽略)；H．开关与导线若干．(1)实验采用的电路图如图甲所示，则滑动变阻器选________，定值电阻R选________(填仪器前的字母序号)．(2)用笔画线代替导线将图乙中的实物按图甲的电路补充完整．(3)该小组根据测量数据作出热敏电阻的U－I图象如图丙所示，则该曲线对应的是________(选填“PTC”或“NTC”)热敏电阻．(4)若将此热敏电阻直接接到一电动势为9V，内阻为10Ω的电源两端，则此时该热敏电阻的阻值为________Ω(结果保留三位有效数字)．7．[2019·湖南常德一模]光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图丙所示．(1)如图甲所示是街道路灯自动控制电路所需的元件，利用直流电源给电磁铁供电，利用220V交流电源给路灯供电．为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件．(2)用多用电表“×100”欧姆挡，测量图甲中电磁铁线圈的电阻时，指针偏转角度太大，为了更准确地测量其阻值，接下来应选用________(填“×1k”或“×10”)欧姆挡，进行欧姆调零后重新测量，其示数如图乙所示，则线圈的电阻为________Ω.(3)已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合．图甲中直流电源的电动势E＝6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1(阻值范围0～10Ω，允许通过最大电流2A)、R2(阻值范围0～200Ω，允许通过最大电流1A)、R3(阻值范围0～1750Ω，允许通过最大电流1A)要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择________(填“R1”“R2”或“R3”)．为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻．8.有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重1～2N，长约为30cm，电阻约为10Ω.已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0.因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．电流表(0～600mA,1.0Ω)D．电流表(0～3A,0.1Ω)E．电压表(0～3V,6kΩ)F．滑动变阻器(0～20Ω，0.5A)G．滑动变阻器(0～10kΩ，2A)H．蓄电池(6V,0.05Ω)I．开关一个，带夹子的导线若干(1)除待测金属管线外，还应选用的器材有__________________(只填器材前的字母)．(2)在方框中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．(3)实验中要测量的物理量有：____________________________________________________________ __；计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0＝________.电压表量程为3V，由题图丙可知，由于待测电阻为几欧姆，而电源电压为，分度值为0.02A，读数为Ω.14(2)1.21(3)如图所示用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用指针偏转角度过大，说明待测电阻阻值较小，应该换用较小的挡，即挡．根据多用电表的读数规则，其读数为与电阻箱并联，改装成量程为0～0.6A的电流表使用，A，解得R0＝1.21Ω.(3)由于改装好的电流表内阻已知，所以可以设计成电流表内接电路．为了多测几组数据，可设计成滑动变阻器分压接法．(4)测得电阻丝的长度为＝ρLS，电阻丝的横截面积如图所示(3)4U V 由于小灯泡的额定电压为4V ，若选，并进行改装，使其为U m ＝据欧姆定律和串并联规律应有U m ＝U V 1＋U V R V 1实验要求电压从零开始调节，说明滑动变阻器应采用分压式接法；由于改装后电压表内阻已知，所以电流表应采用外根据串联电路特点知，灯泡电压与电压表＝U V ＋U V R V R 1，整理得由于灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，根据灯泡的功率图象中，斜率逐渐变小，所以只有选项实验电路原理图如图所示．1.17小灯泡的电压要求从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，小灯泡的额定电压超出电压表的量程，需与图像中随着电流的增大，图线的斜率变小，小灯泡的电阻2＝U2I2≈0.39W.见解析(3)2520(4)DR1的阻值较小，在分压电路中便于调节，故R1.实物图连线如图所示．时，电压表满偏电压U g＝时，电压表的示数U V＝2.00V，此时电阻箱两端的电压，根据串联电路电压与电阻成正比可得630.0Ω＝2520Ω.电压表的满偏电流为I g，则I g R g＝U g，≈1mA，选项D正确．为定值电阻，的示数增大．为了确保回路中电流恒定，应使滑动变阻器的阻值变大，故滑片应向|ΔU Δt 连线如图所示9979本实验的目的是对电流表进行扩大量程的改装，故应将与微安表并联．实物连线如答案图所示．时，微安表示数为0.16mA ，故当微安表指针满偏时，mA ，选项C 正确．(3)出现上述现象的原因可能有两个：一个是并联电阻R 偏小；二是微安表内阻测量值偏小．故选设微安表内阻为R 0，满偏电流为I 0，改装成量程为，故I ＝25mA 与I ′＝20mA R ，代入数值得k ＝I －I 0I ′－I 0＝(1)0.851(0.850～0.853)(2)A 2V 1螺旋测微器的固定部分读数为0.5mm mm ，故最后读数为0.5mm ＋的电动势为3V ，故电压表选择V 1I ＝3100A ＝30mA ，因此电流表选择＝50>R V R x ＝1000Ω100Ω＝10，所以电流表采用内接法；如图2所示(2)×(3)1.6(1.5～1.7)(4)电路连接如图2所示．(2)电流表外接时，电阻的测量值图象中图线的斜率偏小，可知电流表外接法得到的数据表示的．(3)作出的图象如图1，则R ＝U I ＝0.80.5铅笔芯电阻值的测量，如果不考虑实验中读数的误差，因电压表的内阻远大于铅笔芯的电阻，所以选用电流表外接法测量更I通过待测电阻的最大电流约为I max；实验要求电压从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器可知电流表应采用内接法．(2)④由实验步骤的电流相等，则两支路电阻相等，由实验步骤待测电阻两端电压，由于两并联支路电阻相等，则通过它们的电流相等，由实验原理可知，通过待测电阻的电流等于电流表由两种实验方案的实验原理可知，实验中电流表的内阻对实验结果有影响，而乙同学的方法消除了电流表内阻的影响，测量值与真实值相等．如图甲所示(2)8.082.4(5)9.0×10－4(2)右 1.5(3)0.84由于小灯泡的电阻相对于电压表内阻来说很小很小，电流表采用外接法，连接实物图如图所示；(2)开关闭合前，滑动变阻器应调至使电流表和电压表的示数为零的位置，故应调至最右端；根据0.5×0.6 0.2Ω＝1.5Ω；(3)＝0.45V，由于U g1<U组装后的电流表量程为未达到最大量程，要使其达到最大量程，就要增大电压，为了保护该电流表，应给其串联一电阻分压，处再串联一个阻值合适的电阻．如图所示(3)NTC光敏电阻的阻值随照度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的阻值小，电路中的电流值大，衔铁将被吸住，静触点与晚上时的光线暗，光敏电阻的阻值大，电路中的电流值小，所以静触要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在用多用电表“×100”欧姆挡，测量题图甲中电磁铁线圈电阻时，指针偏转角度太大，说明电阻较小，应换用小量程挡，接下欧姆挡，进行欧姆调零后重新测量，欧姆表的读数是先读出表盘的刻度，然后乘以倍率，表盘的刻度是1410Ω＝140Ω；(3)天色渐暗照度降低至路灯，此时光敏电阻的阻值是2kΩ，电路中的电流是000Ω＝1000Ω.所以要选择滑动变阻器(1)ABCEFHI (2)如图所示、管线长度L 、管线两端电压U 、通过管线的电流本实验需要用伏安法测量电阻，根据欧姆定律有同时要结合电阻定律公式R ＝ρL S求解截面积，故要用电压表测量电压，用电流表测量电流，用刻度尺测量长度，用螺旋测微器测量边长．当然，要组成电路，还需要电源、开关、导线以及滑动变阻器．由于电阻通电电流较大时升温明显，影响电阻率，故要小电流，电流表选择由于要求尽可能测出多组有关数值，故滑动变阻器要采用分压式接法，金属管线电阻较小，因此电流表采用外接法．根据电阻定律公式有R ＝ρL S ，由此解得要用螺旋测微器测横截面边长a ，用毫米刻度尺测金属管线长度电压表测金属管线两端电压U ，用电流表测通过金属管线的电流此金属管线内部空间截面积S 0的表达式为S 0＝a 2－ρIL。