测定金属的电阻率资料讲解
实验12-测定金属丝的电阻率-相关知识.
实验：测定金属丝的电阻率基础知识（二）实验原理：R=ρ，S=πd2 【将测得R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ= =中，计算出金属导线的电阻率】根据电阻定律公式R=ρ，只要测量出金属导线的长度l和它的直径d，计算出导线的横截面积S，并用伏安法测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率ρ.（五）注意事项(1本实验中被测金属导线的电阻值较小，为了减小实验的系统误差，实验电路必须采用电流表外接法．(2测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表并入两点间的部分为待测导线长度．测量时应将导线拉直．(3闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置．(4在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流I的值不宜过大(电流表用0～0．6 A量程，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度过高，造成其电阻率在实验过程中增大.(5求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U／I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图象U—I（图线）的斜率来求出．若采用图象法，在描点时，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两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑.解题技法一、电流表外接法和内接法(1 电流表外接法:如图甲所示,由于电压表的分流,电流表测出的电流比R中的实际电流要大一些,所以R测真 .(2电流表内接法:如图乙所示,由于电流表的分压,电压表测出的电压比R两端的实际电压要大一些,所以R测>R真.(3电流表外接和内接的选择①用外接法时,测量电阻的真实值R=,由此可看出RV比R大得越多时,RV的分流越小,测量的误差越小.因此,外接法适宜测量小电阻.②用内接法时,测量电阻的真实值R=,由此可看出RA比R小得越多时,RA的分压越小,测得的误差越小.因此,内接法适宜测量大电阻.二、判定被测电阻的大小的方法(1若待测电阻的大约值已知时,当>,即R约<的情况下,可认为待测电阻是小电阻【即采用外接法】;当<,即R约>情况下,可认为待测电阻是大电阻【即采用内接法】.(2若待测电阻的大约值未知时,可根据实验中两电表的读数变化情况判定.如图所示,当电压表的一端分别接在a\,b两点时,若电压表的示数变化较大,说明待测电阻R可以与RA相比拟,待测电阻是小电阻.若电流表的示数变化较大,说明待测电阻R可以与RV相比拟,待测电阻是大电阻.三、滑动变阻器的两种接法【限流式和分压式】滑动变阻器在供电电路中有两种接线方式:限流式和分压式(如图.限流式可省一个耗电支路,分压式电压调节范围大,应根据需要选用.变阻器的分压与限流接法是高考的热点,虽然两种电路均可调节负载电阻电压和电流的大小,但在不同条件下,调节效果大不一样.(1负载电阻的阻值Rx远大于变阻器的总电阻R,须用分压式电路.(2要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,须用分压式电路.(3负载电阻的阻值Rx小于变阻器总电阻R或相差不多,且电压电流变化不要求从零调起时,可采取限流接法.(4两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流接法总功耗较小.(5特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及电阻允许通过的最大电流值来反复推敲,以更能减小误差的连接方式为好.典例剖析典例一阻值约为30 kΩ的电阻R，欲用伏安法较准确地测出它的阻值.备选器材有:A.电源(E=16 V,r=2 Ω;B.电源（E=3 V,r=0.5 Ω）;C.电压表（量程0～15 V,内阻50 kΩ）;D.电压表（量程0～3 V,内阻10 kΩ）;E.电流表（量程0～500 μA,内阻500 Ω）；F.电流表（量程0～1 mA,内阻250 Ω）；G.滑动变阻器（阻值0～200 Ω）;H.电键一只，导线若干.(1从上述器材中选出合适的有用的器材____________：.(用字母表示(2画出实验电路图.解析：(1电阻R较大,故选大电源,提高I、U的数值，电源选A，电压表选C.I=mA≈0.5 mA电流表选E，再选GH.(2要较准确测量,故用分压式接法,比较各内阻关系,选内接法.答案：（1）ACEGH（2）如下图。
实验八： 测定金属的电阻率
实验八：测定金属的电阻率,注意事项1．游标卡尺的读数：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最先对齐的游标格数，则记录结果表达(x＋K×精确度)mm。
2．螺旋测微器的读数：固定刻度数mm＋可动刻度数(估读一位)×0.01 mm。
3．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。
4．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。
5．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。
误差分析考点一测量仪器、仪表的读数及使用考向1游标卡尺和螺旋测微器1．螺旋测微器的使用(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0.5 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，即螺旋测微器的精确度为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：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．游标卡尺(1)构造：如图所示，游标卡尺的主要部分是主尺和游标尺，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分别为10、20、50刻度，可准确到0.1 mm、0.05 mm、0.02mm，见下表：线最先对齐的游标的格数，则记录结果为(x＋K×精确度)mm。
(2015·海南单科·11)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，测量结果如图甲和乙所示。
(十二)测定金属的电阻率
（十二）测定金属的电阻率一、实验思想方法和原理1、由公式R=ρL/S 知，金属导线的电阻率ρ=RS/L2、用毫米刻度尺测出金属导线的长度L ，用螺旋测微器测出导线的直径d ，从而算出横截面S ，再测出电阻R ，带入电阻率公式：ρ=RS/L 即可算出电阻率ρ。
3、测电阻R（1）测量方法用伏安法（参照实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”）。
（2）计算电阻值有两种方法○1计算法：将测出的3组U 、I 值分别带入公式R=U/I ，计算电阻R ，然后算出R 的平均值。
用这种办法时，如果滑动变阻器的全电阻与待测电阻阻值相近，接成限流式。
○2图像法：测出多组U 、I 值，用描点法做出U ～I 图线，图线的斜率即为待测电阻。
用这种办法时，滑动变阻器接成分压式。
二、器材选择1、选择顺序：先选电源，再选滑动变阻器，最后选电流表、电压表。
2、选择前提：保证每个器件都不被烧坏 （1）电流表、电压表不超过量程 （2）电路元件的电压、电流不超过额定值3、选择原则（1）电源选电动势较大的（实验现象明显）（2）电表选量程较小的○1电表要求在超过满刻度2/3的范围内读数 ○2量程小的表读数精确读高 （3）滑动变阻器选与待测电阻阻值相近的（调节作用明显）例：用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，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0.0125Ω）C 、电流表（0～0.6A ，内阻0.125Ω）D 、电压表（0～3V ，内阻3k Ω）E 、电压表（0～15V ，内阻15k Ω）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。
上述器材中应选用的是________。
（填写各器材的字母代号）分析：（1）上述器材中应选用的是________。
○1先选电源：（电源选电动势较大的，只有一个，选择是唯一的。
高中物理实验知识点专题讲解10---测定金属的电阻率 含答案
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安培表的内接线路，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强 度和电压的数值，计算出导线的电阻 R。 3．用伏安法测电阻，应当用滑动变阻器改变通过待测电阻的电流强度，以便多测几 组数据。如图所示，变阻器有 a、b 两种接法，关于这两种接法，下列说法中正确的 是（ ） A、变阻器在 a 图中作分压器使用，在 b 图中作限流器使用。 B、若变阻器的全阻值比待测电阻小时，用 b 电路能较大范围地调节中的电流强度。 C、若变阻器的全阻值比待测电阻大时，用 a 电路能较大范围地调节中的电流强度。 D、若变阻器的全阻值比待测电阻小得多时，用 a 电路能较大范围地调节中的电流强 度。
【注意事项】 1、本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。 2、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导 线、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待测金属导线的 两端。 3、测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长 度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。 4、闭合电键 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。 5、在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度 I 的值不宜过大（电流表用 0~0.6A 量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在 实验过程中逐渐增大。 6、求 R 的平均值可用两种方法：第一种是用算出各次的测量值，再取平均值；第二 种是用图象（U-I 图线）的斜率来求出，若采用图象法，在描点时，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测，个别明显偏离较远的点可
高中物理 测定金属的电阻率
测定金属的电阻率【实验目的】用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率；练习使用螺旋测微器。
【实验原理】根据电阻定律公式R = ，只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ，计算出导线的横截面积S ，并用伏安法测出金属导线的电阻R ，即可计算出金属导线的电阻率ρ=【实验器材】被测金属导线，直流电源（4V ），电流表(0-0.6A)，电压表（0-3V ），滑动变阻器（50Ω），电键，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。
【实验步骤】1．用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S 。
2．按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3．用 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．把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值 的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S 。
改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，断开电键S ，求出导线电阻R 的平均值。
5．将测得的R 、l 、d 值，代入电阻率计算公式lIU d l RS 42πρ==中，计算出金属导线的电阻率。
6．拆去实验线路，整理好实验器材。
【注意事项】1．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直。
2．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法。
3．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、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待测金属导线的两端。
4．闭合电键S 之前，一定要注意滑动变阻器的滑动片的位置。
5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I 的值不宜过大（电流表用0~0.6A 量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
高考物理电学实验(一)--测定金属的电阻率(含解析)
测定金属的电阻率一、仪表的读数仪器精确度/倍率读数规则及注意事项螺旋测微仪0.01mm 读数规则:固定刻度上的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度上与固定刻度水平线所对的刻度值(注意估读)×0.01mm注意事项:①若半毫米刻度线露出,需加0.5mm，②可动刻度要估读，③可动刻度上末位估读的“0”不能舍弃,小数点后一定有3位小数.游标卡尺10分度：0.1mm20分度：0.05mm50分度：0.02mm读数规则:主尺上的整毫米数+n(游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐)x精确度.注意事项:①游标卡尺不需要估读，②读数时主尺和游标尺所用单位要统一为mm,最后根据题目要求转换单位.电阻箱1⨯、10⨯、、100⨯1000⨯读数规则:转柄式电阻箱的读数方法是R=AX1000Ω+B×100Ω+C×10Ω+D×1Ω,其中A、B、C、D分别是箱面上转柄指示头所指示的数值.如图所示,读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω.针对练习1.某同学利用10分度游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的长度和直径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为_________mm，测量结果如图1、2所示,该工件的长度为________cm,直径为_________mm.2.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,测量结果如图1,其读数为______mm,用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为______mm,测量结果如图2所示,此工件的直径为_______cm.3.现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率，实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如下:(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D,D测量结果如图1所示,由图1可知=_______mm；(2)由图2可知,电阻箱的读数为_______Ω.4.在以下每个图后面写出对应的读数（1）________cm，________mm.（2）_______mm，_____mm.（3）_______cm，________mm.（4）_______cm，_____mm.（5）___________mm.二、电流表、滑动变阻器接法的判断方法、测电阻的原理1.电流表的内外接法判断电路图判断方法测量值与真实值对比分析 内接法V A x R R R >测量值测得的是电流表和待测电阻的总阻值,因此真测x x R R >外接法V A x R R R <测量值测得的是电压表和待测电阻的并联电阻,因此真测x x R R >注意:电流表的内外接法的选择,也可采用试触法,即接头S 分别与a 、b 接触一下,电路如图 (1)若电流表示数“相对变化”明显,说明电压表分流作用强,待测电阻为大电阻,电流表采 用内接法;(2)若电压表示数“相对变化”明显,说明电流表分压作用强,待测电阻为小电阻,电流表采用外接法.2.滑动变阻器的两类接法电路图判断方法分压式接法（1）要求测量电路中的电压表、电流表的示数从零开始调节;（2）若采用限流接法,题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够; （3）滑动变阻器的阻值比待测电阻的一半还小.限流式接法（1）若待测电阻的阻值小于滑动变阻器的总阻值或相差不大,且电压、电流不要求从零可调; （2）当分压式接法和限流式接法均可使用时,考虑安装简便和节能因素,一般采用限流式接法.3.测电阻原理的判断技巧实验原理实验电路图判断技巧伏安法题干给出量程合适的电压表和电流表安安法题干缺少量程合适的电压表,但给出两个电流表且其中一个电流表的内阻已知,常用电流表代替电压表使用伏伏法题干缺少量程合适的电流表,但给出两个电压表且其中一个电压表的内阻已知，常用电压表代替电流表使用等效替代法题干中给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表的示数不变等关键字眼,一般属于替代法电桥法在定值电阻R和待测电阻xR中间桥接一个灵敏电流计,一般采用的是电桥法半偏法题干给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现调节滑动变阻器使电流表或电压表满偏，接着保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表半偏等关键字眼,一般属于半偏法转换法题干中给出一个电流表、电压表、定值电阻和待测电阻、单刀双掷开关或开关与待测电阻串联,其中定值电阻的阻值、电压表或电流表内阻已知,一般属于转换法针对训练1.某兴趣小组的同学用下列实验器材设计了一个电路来比较精确地测量电阻x R (约3Ωk )的阻值.A.电压表1V ,量程为0～4V,内阻为6ΩkB.电压表2V ,量程为0～10V,内阻约为6ΩkC.滑动变阻器1R (0～100Ω),额定电流1AD.滑动变阻器2R (0～500Ω),额定电流0.2AE.定值电阻=0R 6ΩkF.电源电动势=E 12V,内阻很小G.开关S ,导线若干 要求实验中电表示数从零调节,可获得多组测量数据,且电表读数不能小于其量程的32, 测量结果尽量准确,实验操作方便.(1)由实验要求应选择的实验器材有____________________(填器材前面的字母序号)； (2)在虚线框内画出测量电阻的最合理电路图.(电路图上标明所用仪器的代号)(3)用已知量和测量量表示x R ,则表达式=x R ___________,说明式中各字母所表示的物理量__________________________________.2. 一根均匀的细长空心金属圆管，长度为L ,电阻R 约为5Ω,其横截面如图1所示.该金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d .(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D ,图2为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm ,则所测金属管线外径=D ________mm.(2)为测量金属管线的电阻R ,取两节干电池，(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材: A.电流表0～0.6A,内阻约0.05Ω B.电流表0～3A,内阻约0.01Ω C.电压表0～3V,内阻约10Ωk D.电压表0～15V,内阻约50ΩkE.滑动变阻器,0～10Ω(额定电流为0.6A)F.滑动变阻器,0～100Ω(额定电流为0.3A)为准确测出金属管线阻值,电流表应选_____,电压表应选_____,滑动变阻器应选______.(填各仪器序号字母)(3)如图3所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整.(4)根据已知的物理量(长度L 、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U 、电流表读数I 、金属管线外径D ),则金 属管线内径表达式=d ___________________.3.从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表1A 的内阻1r ，要求方法 简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据．器材（代号）与规格如下： 电流表1A ，量程10mA ，内阻待测（约40Ω）； 电流表2A ，量程500uA ，内阻=2r 750Ω； 电压表V ，量程10V ，内阻=3r 10Ωk 电阻1R ，阻值约为100Ω； 滑动变阻器2R ，总阻值约50Ω； 电池E ，电动势1.5V ，内阻很小； 电键K ，导线若干．（1）画出实验电路图：标明所用器材的代号．（2）若选取测量中的一组数据来计算1r ，则所用的表达式=1r ______________，式中各符号的意义是：______________________________________．4.为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有： 电流表1A ，量程为0.6A ，内阻约0.1Ω；电压表2V ，量程为5V ，内阻约3500Ω； 变阻箱1R 阻值范围为0～9999Ω； 变阻箱2R 阻值范围为0～99.9Ω；滑动变阻器3R ，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A ； 电源E ，电动势6V ，内阻约0.5Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干．（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确． （2）写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R _______________．5.某电流表的内阻在0.1Ω﹣0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下： A ．待测的电流表1A （量程0.6A ）； B ．电压表1V （量程3V ，内阻约2Ωk ）； C ．滑动变阻器1R （最大电阻10Ω）； D ．定值电阻2R （阻值5Ω）； E ．电源E （电动势4V ） F ．电键S 及导线若干． （1）画出实验电路图；（2）如测得电压表的读数为U ，电流表的读数为I ，则电流表1A 内阻的表达式为：=A R ______________________.6.某一阻值不变的纯电阻元件（阻值在50Ω～100Ω之间），额定功率为0.25W ．要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有： 电流表1A ：量程为100mA ，内阻约为5Ω； 电流表2A ：量程为1A ，内阻约为0.5Ω； 电压表1V ：量程为6V ，内阻约为10Ωk ； 电压表2V ：量程为30V ，内阻约为50Ωk ； 滑动变阻器R ：0～10Ω，2A ； 电源（=E 9V ），开关，导线若干．（1）实验中应选用的电流表为 ，电压表为 ；（填入器材符号） （2）在虚线框内画出实验电路图；（3）测出的电阻值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）．7.某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值．可选用的器材（代号）与规格如下：电流表1A （量程250mA ，内阻1r 为5Ω）； 标准电流表2A （量程300mA ，内阻2r 约为5Ω）； 待测电阻1R （阻值约为100Ω）； 滑动变阻器2R （最大阻值10Ω）；电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω）； 单刀单掷开关S ，导线若干．（1）要求方法简捷，并能测多组数据，请在如图的方框中画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号．（2）需要直接测量的物理量是_______________________，用测的量表示待测电阻1R 的计算公式是=1R __________________.8.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3V,内阻约为3000Ω),电阻箱0R (最大阻值为99 999.9Ω),滑动变阻 器1R (最大阻值100Ω,额定电流2A),电源E (电动势6V,内阻不计),开关2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)根据设计的电路进行的实验步骤是:移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在的支路分压______(填写“最大”或“最小”)；闭合开关1S 、2S ,调节1R ,使电压表的指针_____(填写“满偏”或“半偏”)；保持滑动变阻器滑片位置不变,断开2S ,调节电阻箱0R ,使电压表的指针_________(填写“满偏”或“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)将这种方法测出的电压表内阻记为'V R ,与电压表内阻的真实值V R 相比,'V R _______V R(填“>”“=”或“<”).9.某同学利用图1所示电路测量一量程为3mA 的直流电流表的内阻A R (约为110Ω).提供的实验器材有:A.直流电源(电动势为1V,内阻不计)B.电阻箱(0～999.9Ω)C.滑动变阻器(0～5Ω,额定电流为3A)D.滑动变阻器(0～50Ω,额定电流为1A)(1)为了尽可能减小测量误差,滑动变阻器R 应选用___________(选填“C”或“D”).(2)根据图1所示电路,在图2中用笔画线代替导线,将实物间的连线补充完整. (3)主要实验步骤如下:Ⅰ.将电阻箱0R 的阻值调为零,滑动变阻器R 的滑片P 移到右端； Ⅱ.闭合开关S ,调节滑动变阻器R 的滑片P ,使电流表的示数为3mA ； Ⅲ.调节电阻箱0R ,使电流表的示数为1mA ，读出此时电阻箱的阻值1R ； Ⅳ.断开开关S ,整理好仪器.(4)已知=1R 208.8Ω,则电流表内阻的测量值为________Ω,由于系统误差,电流表内阻的测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.10.为了测量阻值范围在200Ω～300Ω之间的电阻x R 的阻值,实验室提供了如下器材: A.电阻箱R(阻值范围0～999.9Ω) B.毫安表(量程0～3mA ,内阻约100Ω) C.直流电源(电动势约3V,内阻不计) D.两个单刀单掷开关,导线足量(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图1所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,闭合开关1S ,记下毫安表的读数；②断开1S ,闭合开关2S ,调节电阻箱R 的阻值,使毫安表的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数1R .假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ___________.(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图2所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,将R 调到列最大,然后闭合1S 、2S ,调节R ,使毫安表达到满偏，记下此时电阻箱的示数2R ；②断开2S ,调节R ,仍使毫安表满偏,记下此时电阻箱的示数3R ,假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ____________.(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的,不合理的是______,理由:_____________11.某实验小组为精确测量阻值约12Ω的电阻x R ,设计了如图所示的实验电路.实验室中可供使用的主要器材如下:电源E (电动势约为4.5V,内阻约1Ω) 定值电阻0R (阻值为20Ω)电压表1V (量程0～3V,内阻约3Ωk ) 电压表2V (量程0～15V,内阻约15Ωk ) 电流表A (量程0～200mA,内阻为1.5Ω) 滑动变阻器1R (阻值范围0～1Ωk ) 滑动变阻器2R (阻值范围0～20Ω)(1)图中电压表应选用_________；滑动变阻器应选用__________.(填器材代号) (2)实验小组的操作步骤如下:第一步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置1,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率1k ；第二步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置2,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率2k ；由此可求得=x R _______.(用题中所给物理量的符号表示)(3)在测出x R 的阻值后,若只将电路中的电压表拆除,该电路还可以测量电源的___________________(填“电动势”“内阻”“电动势和内阻”)12.某同学想测量铜的电阻率,他找到一根长1=L m 的铜丝,并用螺旋测微器测量铜丝的直径如图1所示.利用如图2所示的电路图测量铜丝的电阻x R ,其中有电阻箱z R (最大阻值为999.9Ω),滑动变阻器s R ,灵敏电流计G ,定值电阻Ω=k R 101,定值电阻Ω=12R ,电源E ,开关S .闭合开关S ,调节滑动变阻器s R 、电阻箱z R ,最终使得滑动变阻器0=s R 时,灵敏电流计的示数也为零,此时电阻箱z R 的阻值如图3所示.(1)该铜丝的直径=D __________mm ,电阻箱z R 的示数为___________Ω.(2)若在实验中发现电流从上往下流过电流计G ,此时应该_______(填“增大”或“减小”)电阻箱z R 的阻值,可使通过电流计G 的电流逐渐变为零.(3)待测铜丝的电阻=x R _______Ω(结果保留2位有效数字)(4)计算出铜丝的电阻率为__________Ω·m (结果保留2位有效数字)13.几位同学对一个阻值大约为600Ω的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值. 有下列器材供选用:A.待测电阻x RB.电压表V (量程6V,内阻约3Ωk )C.电流表1A (量程20mA ,内阻约5Ω)D.电流表2A (量程10mA ,内阻约10Ω)E.滑动变阻器1R (0～20Ω,额定电流2A )F.滑动变阻器2R (0～2000Ω,额定电流0.5A )G.直流电源E (6V ,内阻约1Ω)H.多用电表I.开关、导线若干(1)甲同学用多用电表直接测量待测电阻的阻值,如图1所示。
实验二：测定金属的电阻率
实验二：测定金属的电阻率螺旋测微器（千分尺）的读数：螺纹的螺距为0.5mm.即测微螺杆旋转一周时前进或者后退0.5mm.将螺旋分成50等份，每一份表示直线位移变化0.01mm,即螺旋测微器的分度值为0.01mm。
1.实验原理根据部分电路的欧姆定律：导体电阻R=根据电阻定律：R=用毫米刻度尺测一段金属丝导线的长度L，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏安测导线的电阻R，得=RSL = πud24IL2实验器材：被测金属丝、螺旋测微计、刻度尺、电源、电压表、电流表、开关、导线若干3.实验步骤（1）用螺旋测微器在导线的三个不同位置各测一次，取直径d的平均值，然后计算出导线的横截面积S；（2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，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，求平均值；（3）按照图中所示的电路图用导线把器材连接好，并把滑动变阻器的阻值调至最大（4）求出R，带入数据求解。
3.注意事项（1）本实验中被测金属丝的电阻值较小，为了减小实验的误差，必须采用电流表外接法；（2通电电流不宜过大（电流表量程选用0~0.6A），通电时间不宜过长，以免温度过高对金属阻值增大（3）求R，可用平均值法，或者作U-I图像【例题1】在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx（阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A）；电压表：V（量程3 V，内阻约3 kΩ）；电流表：A1（量程0.6 A，内阻约0.2 Ω）；电流表：A2（量程3 A，内阻约0.05 Ω）；电源：E1（电动势3 V，内阻不计）；电源：E2（电动势12 V，内阻不计）；滑动变阻器：R（最大阻值约20 Ω）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如下图所示，读数为________mm。
②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均填器材代号），在虚线框内完成电路原理图。
108测定金属的电阻率
求出的电阻值R = 229Ω 。
（保留3位有效数值）
（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 0.800cm ， 直径为 0.194cm 。
（4）由以上数据可求出
ρ= 8.46 102 m 。
一、明确实验目的、理解实验原理
1、实验目的： ⑴测定金属的电阻率； ⑵加深对电阻定律的理解。 ⑶练习使用螺旋测微器
2、实验原理： 据电阻定律公式： R L
s
可得金属的电阻率： R s L
因此，测出金属导体的长Ｌ，横截面积Ｓ和电阻Ｒ，便可
求出金属的阻率ρ。
用卷尺或米尺测出Ｌ
用螺旋测微器测出导体的直
（保留3位有效数值）
三、会设实验用待测导体的电阻 一般不大，远远小于电压表的内 阻，故采用电流表外接法。
V A
2、控制电路的设计：
在该实验中，滑动变阻器的分压、限流接 法一般均能满足要求，在两种均可选择的情况 下，首选限流接法。
四、清楚实验步骤
1、用螺旋测微器测出金属丝的直径ｄ，在三个不同位置测三次，求平
径ｄ，算出其横截面积Ｓ： S
1
d2
4
用伏安法测出导体的电阻Ｒ： R U
I
二、了解实验器材、能正确使用螺旋测微器
螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、 1、实验器材： 电压表、滑动变阻器、电键、低压直流电
源、被测电阻丝、导线 2、螺旋测微器的原理：
螺旋测微器（又叫千分尺） 用它测长度可以准确到0.01mm，测 量范围为几个厘米。
均值，代入公式 S 1 d2 算出截面面积Ｓ ；
4
2、按照电路图连接电路，由电流表测出通过金属丝的电流强度Ｉ，由
测定金属的电阻率
三、测定金属的电阻率“测定金属的电阻率”实验是电学中的一个重要实验。
做这个实验时用到电学中的仪表、器材较多，综合性较强，特别是对电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法、接线原理、读数规则、伏安法运用的掌握均有明确要求。
滑动变阻器在电路中接成限流式还是接成分压式?根据电路的连接方式，对电流表、电压表量程的选择，开关、滑动变阻器对电路的控制作用等均是对学生的能力要求。
许多题目并非都要求测金属的电阻率，而是测电阻，但都用到了这个实验中的器材和处理方法。
值得学习者注意。
【重要知识提示】1．实验目的①掌握电流表、电压表的使用原则和读数方法，滑动变阻器在电路中的两种常用连接方式。
②学会正确使用螺旋测微器，和掌握螺旋测微器的读数规则。
③掌握用伏安法测电阻的方法.④测定金属的电阻率。
2．实验原理根据欧姆定律和电阻定律。
电阻定律告诉我们，一段金属丝的电阻值 SL R ρ= ① 其中L 是金属丝的长度，S 是它的横截面积，ρ是金属的电阻率(这是一个用来表示物质电阻特性的物理量，电阻率反映了物质对电流阻碍作用的属性)。
米尺(最小刻度为毫米)、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝。
4．实验步骤①用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d 的平均值.②将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用最小刻度为毫米的米尺测量接入电路的金属丝长度L(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值L③依照图3—21所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。
④电路经检查无误后，闭合开关S ，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记入记录表格内，断开开关S ，求出电阻R 的平均值。
⑤将测得的R ，L ，d 的值代入电阻率计算公式SL R ρ= =L Rd 42π中，计算出金属导线的电阻率.⑥拆去实验线路，整理好实验器材。
5．数据记录及处理①测电阻丝长度电阻率ρ=_____(公式)=_____.6．注意事项①金属导线的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接人电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量。
测定金属的电阻率
测定金属的电阻率什么是电阻率电阻率是材料单位长度内电阻的比值，通常用 Greek 字母ρ （rho）表示。
电阻率是决定材料导电能力的重要参数之一。
一般来说，导体的电阻率比较小，绝缘体的电阻率比较大。
因此，金属往往是非常好的导体，它们具有较低的电阻率。
测定电阻率的方法桥式方法测量金属电阻率最常用的方法之一是桥式法。
桥式法的原理是在平衡状态下，电桥两端电势相等，这时桥路中相反方向的电动势与阻值之积相等。
桥式法需要用到一个电桥电路，电桥电路包括四个电阻器，其中一个被测量的金属电阻器，一个已知电阻的标准电阻器，另外两个电阻器用于调节桥路的平衡状态。
桥路平衡时，被测量的金属电阻器的电阻值就可以通过已知电阻值和桥路偏差计算得出。
粘着法测量电阻率的另一种方法是粘着法。
这种方法主要用于薄膜电阻率的测量，比如金属薄膜的电阻率。
粘着法的原理是通过测量在一定长度和厚度下金属膜的电阻值得出金属膜的电阻率。
在实际操作中，需要将已知宽度和长度的金属薄膜沉积在绝缘基底上，并通过测量薄膜所占的面积和所提供的电阻值来计算薄膜的电阻率。
这种方法精度较高，误差小，适用于一些高精度要求的场合。
联合法联合法是测定金属电阻率的第三种方法。
类似于桥式法，联合法同样需要使用一组标准电阻及一个保持器，但它不需要取下被测件和标准电阻，只需改变保持器的接点位置，就可以在不同阻值下得到相应的电流。
联合法的优点是避免了取下被测件和标准电阻的操作，减少了可能产生的误差。
但需要使用更加复杂的电路结构，增加了电路的设计难度。
通过三种方法的比较可以看出，每种方法都有其各自的适用范围和优点。
选择哪种方法需要根据实际需要和条件来决定。
无论哪种方法，在进行实验之前都需要进行实验设计及计算。
在实验中需要注意精度控制、数据记录及处理，以保证得到准确可靠的结果。
实验1测定金属的电阻率
实验一：测定金属的电阻率一、实验原理：①用测量电阻的方式测量金属丝的电阻（伏安法、伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法等）；②用米尺测量接入电路中金属丝的长度L；（在拉直状态下，测三次取平均值）③用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出其横截面积S；（在三个不同的位置，测三次取平均值）④据电阻定律R=ρL/S，计算出电阻率ρ=RS/L=πd2U/4ILPS：①为幸免温度对电阻的阻碍，应使时刻尽可能短，电流尽可能小；②此电路一样采纳外接式，且应使电表示数偏转较大，以减小读数误差；③数据处置：多次测量U、I值，求出电阻以后，再对电阻取均值\\利用U-I图像求也能够；④实验前，必然要保证电路中的电流最小。
（依据限流式或分压式具体分析）二、考点研析：考点1：游标卡尺和螺旋测微器的读数（1）游标卡尺的读数：方式：主尺（cm）+副尺（n×精度）n:与主尺刻线对齐的第n条线；精度：（10等分）、（20等分）、（50等分）（2）螺旋测微器的读数：方式：读数=固定刻度mm（注意半格是不是露出）+可动刻度（含估读）×考点2：全面考查实验“测定金属的电阻率”例题1：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属接入电路部份的长度约为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________mm(该值接近多次测量的平均值）R.实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约Ω），（2）用伏安法测量电阻丝的电阻Xk阻），滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A），开关，导线假设干。
某小组同窗利用以上器电压表（内阻约3ΩR是采纳图2中的_____图(选填“甲”或“乙”)由以上实验数据可知：他们测量X（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部份导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
请依照（2）所选的电路图，补充完成图3中实物图的连线，并使闭合开关的刹时，电压表或电流表不至于被烧坏。
专题52 测量金属的电阻率(解析版)
2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题52 测量金属的电阻率导练目标导练内容目标1教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理目标2新高考的改进创新实验一、教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理（一）实验目的1.掌握刻度尺、螺旋测微器及游标卡尺的原理及读数方法。
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,进一步测定金属丝的电阻率。
（二）实验思路根据电阻定律公式知道只要测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。
（三）实验器材被测金属丝,直流电源,电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺。
（四）进行实验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。
（五）数据处理1.在求R x的平均值时可用两种方法(1)用R x=UI分别算出各次的数值,再取平均值。
(2)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式ρ=R x Sl =πd2R x4l。
（六）误差分析1.若为内接法,电流表分压。
2.若为外接法,电压表分流。
3.长度和直径的测量。
（七）注意事项1.先测直径,再连电路:为了方便,测量直径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。
【例1】在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，如图甲所示，则D=______mm。
物理实验报告(测定金属的电阻率)
物理实验报告(测定金属的电阻率)
实验目的：
1.实验原理：
电阻是拉维斯定律的一个重要的概念，有：电阻是指电路中物体的特性，可以阻碍电流的流动。
R=V/I。
它能够有效地限制电流在电路中运动。
电阻率（Resistivity）则是电阻大小的度量，它可以通过在介质中直接测量电压和电流强度来确定，可以表示为电阻率(ρ)=ρ=V/(A*L)。
2.实验装置：
实验室安装金属试样、万用表、恒流源、电阻率仪等实验仪器，测量金属的电阻率。
3.实验步骤：
（1）准备金属示范样品，确定示范样品的长宽厚和电阻值。
（2）使用万用表测量金属示范样品的电阻值，记录测得的电阻及电压值。
4.实验结果：
金属示范样品的电阻为R=4.75 Ω，测得电压值为V=2.22 V，由而可以计算得出它的电阻率为ρ = 4.75/2.22 =2.13(Ω m)。
5.结论：
经过实验，我们准确地测量出了金属示范样品的电阻率ρ = 2.13(Ωm)，得出结论：金属示范样品的电阻率为2.13(Ωm)。
测定金属的电阻率
注意:
要估读
练习：
9.270 mm 7.500 mm
5.804 mm
V R A
（金属）
S
R/
限流外接
注意：
1.按先串后并顺序连接 电路。
2.仪表量程及正负极
3.接线柱上连线不交叉
重庆大足中学
1、实验原理：
l R S
l
S R l
——毫米刻度尺测（接入电路测）
d 2 S （ ） 2
d —— 螺旋测微器（千分尺）测
（是影响误差的主要原因）
U R — 伏安法测电阻，多次测 量求R I
2、实验电路：
按图连好电路（因
R较小，故采用安 培表 “外接法”）
A
V R
（金属）
（I不易过大，通电时间不易过长），
记入记录表格内， 断开电键S， 求出电阻R的平均值（也可画U—I图线
求电阻）
1 U I R 平均值R= 2 3 4 5 6
3、螺旋测微器：
0.5mm 精确度: 0.01mm （ ) 50
读数 = 固定刻度数 + 可动刻度数
(注意半毫米刻度数) 精确度×第M刻度线
S
R/
并把滑线变阻器阻值调至最大的位置。
R/起限流作用以使温度不太高从而ρ变化
不大。
V
R A
（金属）
S
R/
电流表、电压表量程要选择恰当（指针
偏角尽量大些，但要防止超过满偏）。
V
（金属）
R
A
S
R/
电路检查无误后，闭合电键S，改变滑
动变阻器滑动片的位置，读出几相应 的电流表，电压表的示数I和U的值
测定金属的电阻率(共7张PPT)
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m.
d2=______mm; 在金属丝上选择三个不同的点测直径:
1．电源电压及电流表和电压表的量程，均不宜太大。 由公式ρ＝（ R S/L）求电阻率:
d3=______mm. 闭合开关，调节R0 ,测出三组U、I值,算出R1、R2、R3 ,求R平均值.
因金属丝的电阻一般为几欧姆. 2．电流表外接法测电阻. 由电阻定律R＝ρ（L/S）有：
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm 由公式ρ＝（ R S/L）求电阻率:
求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m. 求出平均值d=(d1+d2+d3)/3= ____mm =____m.
测定金属的电阻率
第一页，共7页。
【实验目的】
1. 会用伏安法测电阻;
2. 会使用螺旋测微器(千分尺)
第二页，共7页。
[实验原理] 由电阻定律R＝ρ（L/S）有：
ρ＝（S/L）R
实验测出金属丝的长度L、横截面 积S和电阻R，即可求出金属的电 阻率。
第三页，共7页。
电源
实
电流表 电压表
验 变阻器
器 金属丝
材 千分尺（螺旋测微器）
米尺
开关 导线
第四页，共7页。
【实验步骤】
1．用刻度尺测金属丝的长度L=____m;
(1).在金属丝上选择三个不同的点测直径:
2．电流表外接法测电阻. d3=______mm.
d1=______mm; 1．电源电压及电流表和电压表的量程，均不宜太大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
测定金属的电阻率一、说明要求学会使用螺旋测微器，学会用伏安法测量电阻的阻值，用电阻的定义式求电阻率；会处理该实验中出现的仪器选择、电路连接方式及误差分析、电阻率计算等综合问题。
《测定金属的电阻率》是电学实验中最为核心的内容，一直是对实验知识和实验能力的综合考查的最佳切入点，新课改高考大纲与原来的考试大纲要求相同。
二、示例例1．在“测定金属的电阻率”实验中，需要测量金属丝的长度和直径。
现用最小分度为1 mm的米尺测量金属丝长度，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为mm.在测量金属丝直径时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支。
如何较准确地测量金属丝的直径？请简述测量方法：。
例2．（1）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为。
（2）利用图中给定的器材测量电压表V的内阻R v。
图中B为电源（内阻可忽略不计），R为电阻箱，K 为电键。
①将图中实物连接为测量所用的电路。
②写出实验中必须记录的数据（用符号表示），并指出各符号的意义：。
③用②中记录的数据表示R V的公式为R V = 。
例3．用以下器材测量一待测电阻R x的阻值(900～1000Ω)。
电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V 1，量程为1.5 V，内阻r1=750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。
（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的1，试根据右图所示仪器画出测量电阻R x的一种实验电路原3理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。
（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线．（3）若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示R x的公式为R x= 。
例4．利用螺旋测微器、米尺和图所示的器材(其中电流表的内阻为1Ω，电压表的内阻为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω的金属丝的电阻率。
（1）用实线代替导线，将图中的器材连接成实物电路图，要求尽量避免交叉，电流表、电压表威该选择合适的量程（已知电源的电动势为6V，滑动变阻器的阻值为0～20Ω）。
（2）实验时螺旋测微器测量金属丝的直径和米尺测量金属丝的长度示数如图1所示，电流表、电压表的读数如图2 图1所示，由图可以读出金属图2丝两端的电压U= ，流过金属丝的电流强度I= ，金属丝的长度L= cm，金属丝的直径d = mm。
例题参考答案1．972.0；方法略解析：在铅笔上紧密排绕金属丝N匝，用来尺量出该N匝金属丝的宽度D，由此可以计算得出金属丝的平均直径为D/N。
2．(1)8.116(2)①连线如解析图所示。
②R1、R2，它们是电阻箱的两次读数；U1、U2，它们是相应的电压表的两次读数③221112U R U RU U--解析：(1)螺旋测微器读数为：8 mm+11.6×0.01 mm=8.116 mm；(2)①将各元件串联如右图所示，②利用改变R，测出U，由闭合电路欧姆定律可解出R V。
③111VUE U RR=+⋅, 222VUE U RR=+⋅，解得，221112VU R U RRU U-=-。
3．答案：（1）如下图（1）所示。
答图（1）答图（2）（2）如右上图（2）所示。
（3）1122112U r rU r U r-或2111U UrU-解析：（1）由滑动变阻器R约为100Ω知，用分压式接法，将V1、V2选一个代替○A，利用伏安法测出R x阻值。
（2）实物连图如答案中图（2）所示。
（3）对(1)图有12212xU U Ur R r+=，解得1122112xU r rRU r U r=-。
对(2)图有1211xUU R Ur=+，解得2111xU UR rU-=。
4．答案：(1)实验连线图如右图所示．(2)2.15～2.19 V 0.44 A 30.50 1.850解析：由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流袁外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“A、B、C”或“A、B、D”几个接线柱；由题图可以看出电流表应该连接“+”接线柱和“0.6”接线柱+，电压表应该连接“+”接线柱和“3”接线柱。
三、知识全解 1．实验目的：(1)掌握滑动变阻器在电路中的两种连接方式。
(2)学会正确使用螺旋测微器。
(3)掌握伏安法测量电阻阻值的原理和方法。
(4)测定金属的电阻率。
2．实验原理 根据电阻定律LR Sρ=，只要测出金属导线的长度L 和它的直径d ，计算出导线的横截面积S ，用伏安法测量出金属导线的电阻R ，即可计算出金属导线的电阻率。
3．实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、滑动变阻器、电池组、电键及导线、被测金属导线． 4．实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属导线的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ，计算出导线的横截面积S 。
按右(2)上图所示电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器调到最大。
(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，反复测量三次，求出其平均值L 。
电路(4)经检查无误后，闭合开关S ，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记入记录表格内．断开开关S ，求出电阻R 的平均值。
将测(5)次数 1 2 3 平均值 d /mm S /mm 2次数 1 2 3 平均值L L /mm次数 1 2 3 平均值 1 2 3得的R 、L 、d 的值代入电阻率计算公式24RS d RL Lπρ==中，计算出金属导线的电阻率。
(6)拆去实验线路，整理好实验器材。
5．误差分析外接法时，测得的电阻为金属丝电阻与电压表内阻并联后的总电阻，R R <测真。
内接法时，测得的电阻为金属丝电阻与电流表内阻串联后的总电阻，R R >测真。
课标链接：该实验是经典的学生实验，便于出“源于教材又高于教材”的创新题，侧重考查综合素质和利用基本原理、方法进行创新的能力，无论原来的考试大纲，还是新课标考试大纲，都对该实验有很高的要求，几乎每年的高考都要考查，因而必须予以足够的重视。
四、知识关联1．螺旋测微器的读数(1)工作原理：每转一周，螺杆运动一个螺距0.5 mm ，将它等分为50等份，则每转一份即表示0.01 mm ，故它精确到0.01 mm 即千分之一厘米，故又叫千分尺。
(2)读数方法：先从主尺上读出露出的刻度值，注意主尺上有整毫米和半毫米两行刻线，不要漏读半毫米值。
再读可动刻度部分的读数，看第几条刻度线与主尺线重合（注意估读），乘以0.01 mm 即为可动读数，再将固定与可动读数相加即为测量值。
注意：螺旋测微器读数如以mm 为单位，小数点后一定要读够三位数字，如读不够，应以零来补齐。
(3)螺旋测微器的主尺读数应注意半毫米线是否露出．(4)螺旋测微器的可动部分读数时，即使某一线完全对齐，也应估读零， 【例1】如图是千分尺的示意图(1)图中所标的各部分依次叫做：① ； ② ；③ ；④ ；⑤ ；⑥ 。
(2)在测量时，当②快要接触被测物体时要停止使用 ，改用 ，目的是既可以 ，又能 。
(3)千分尺中精密螺纹的螺距为 mm ，其可动刻度分为50等分，每一小格表示 mm 。
答案：(1)测砧；测微螺杆；固定刻度；可动刻度；旋钮；微调旋钮；(2)⑤；⑥；保护仪器；保证测量结果准确；(3)0.5；0.01变式练习1．用螺旋测微器测量长度时，可以精确到____m，读数应该读到____mm．读出下图四种情况下的测量结果。
2．实验的注意事项(1)因为一般金属丝电阻较小，所以用外接法，而不是内接法。
(2)测L时应测接入电路的电阻丝的有效长度．在金属导线的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d。
(3)闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。
(4)多次测量U、I，先计算R，再求R平均值。
(5)电流不宜过大，通电时间不宜过长，否则电阻率要变化，安培表一般选0～0.6A挡。
【例2】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次导线的总长度，求出平均值Z，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和电压数值，计算出导线的电阻R解析：B项应将电阻先接入电路中，再三次测其有效长度。
D项中每次改变滑动变阻器接入电路中的有效长度时应先断开开关，否则因通电时间过长，电阻丝发热影响测量结果。
答案：AC变式练习2．在“测定金属的电阻率”实验中，以下操作中错误的是( )A ．用米尺量出金属丝的全长三次，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线路，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 3．电流表内接法、外接法的选择伏安法测电阻有如图a 、b 两种接法，a 叫（电流表）外接法，b 叫（电流表）内接法。
外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。
如果被测电阻阻值为R x ，伏特表和安培表的内阻分别为R V 、R A ，若x V A R R R <，则采用外接法；若x V A R R R >如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接a 点，而将右端第一次接b 点，第二次接c 点，观察电流表和电压表示数的变化。
若电流表示数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被浏电阻是小电阻，应该用外接法测量。
（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI /I 和△U ／U ）。
【例3】 “测量金属的电阻率”实验中要利用伏安法测电阻，用伏安法测电阻时，通常可采用如图所示的（甲）（乙）两种电路．试分析两种电路测电阻时的系统误差。
解析：(1)在（甲）图（又称电流表“外接法”）中，=V x V U U R I I I =+测，=V x xU U R I I =真，即R R <测真， 相对误差1100%100%100%(1)VVR R R R R R R R -=⨯=⨯=⨯++测真真真真真。
故当R 真＜＜R V 时，采用“外接法”。
（2）在乙图（又称电流表“内接法”）中，=x A xA U U U U R R I I I +==+测，x U R I=真，即R 测>R 真，相对误差=100%100%R R R R R -⨯=⨯测真A真真。