实验-测定金属的电阻率
专题七 实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
0.05 mm、0.02 mm，如下表所示：
每小格与 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm 的差值
精确度 (可准确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
(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.
图 S7-3 (2)螺旋测微器的原理：测微螺杆 P 与固定刻度 B 之间的精 密螺纹的螺距为 0.5 mm，即旋钮 K 每旋转一周，P 前进或后退 0.5 mm，可动刻度 H 上的刻度为 50 等份，每转动一小格，P 前进或后退 0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为 0.01 mm.读数 时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又 Nhomakorabea千分尺.
甲
乙
图 S7-7
解析：根据串、并联电路的特点解题.根据题意知 RRAx>RRVx， 电压表的分流作用较显著，故Rx1更接近待测电阻的真实值.题 图甲的测量值是Rx与RA串联的电阻阻值，故Rx1>Rx真；题图乙 的测量值是Rx与RV并联的电阻阻值，故Rx2<Rx真.
答案：R x1 大于 小于
方法技巧：内接法和外接法可简记为“内大大，外小小”， 即内接法适合测量大电阻，测量值偏大，外接法适合测量小电 阻，测量值偏小.
考点 3 基本实验的考查
1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法
内容
限流式接法
分压式接法
对比说明
两种接法电 路图
串、并联关系不同
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。
高考物理实验-测定金属电阻率
测定金属电阻率知识元测定金属电阻率知识讲解一、实验目的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．会用伏安法测定金属的电阻率．二、实验原理把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R x=计算金属丝的电阻R x，然后用米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，根据电阻定律计算出电阻率．三、实验器材毫米刻度尺、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．四、实验步骤1．测直径：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．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度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L的平均值．3．连电路：按照如图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．测电阻：电路经检查无误后，闭合开关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，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值．5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=R=中，计算出金属丝的电阻率．或利用U-I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ=R计算电阻率．6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材．五、注意事项1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量．2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值．3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差．4．要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差．5．伏安法测电阻是这个实验的核心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．六、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测＜R真，由R=ρ可知，ρ测＜ρ真．3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差．例题精讲测定金属电阻率例1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
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。
高中物理必修三实验一 测定金属的电阻率
高中物理必修三实验一测定金属的电阻率一、实验目的：1、练习使用电流表电压表及伏安法测电阻2、测定金属的电阻率二、实验原理：金属丝接入电路，用伏安法测金属的电阻R= ，又由电阻定律R= ，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，用刻度尺测出金属丝的长度，得电阻率ρ= 。
三、实验器材：螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、电压表、开关及导线、待测金属丝，电源（学生电源）、滑动变阻器。
四、实验步骤：1、测直径:用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。
2、连接电路：按实验原理中的电路图连接电路3、量长度：用测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次并记录。
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。
改变滑动变阻器的滑动触头的位置，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。
5、拆除电路，整理器材。
五、注意事项：1、金属丝直径的测量：为了方便测量，测直径应在导线连入电路前进行，并把三个不同位置的测量结果求平均值。
2、金属丝的长度测量：应测量接入电路拉直后的有效长度。
3、测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜过长，因为电阻率随温度而改变。
4、开关闭合器，滑动变阻器的阻值要调到最大。
六、误差分析：1、金属丝直径、长度的测量带来的误差（偶然误差）。
2、电流表外接带来的误差（系统误差）。
3、通电时间长、电流过大，都会导致电阻率发生变化。
（系统误差是）。
习题：2某小组同学通过实验测量金属丝的电阻率，现有的器材规格如下：A．待测金属丝电阻R x（大约10Ω），长度为LB．直流电流表A1（量程0～100mA，内阻约10Ω）C．直流电流表A2（量程0～0.6A，内阻约4Ω）D．直流电压表V （量程0～3V，内阻为3kΩ）E．定值电阻R0=3kΩF．直流电源（输出电压6V，内阻不计）G．滑动变阻器R（阻值范围0～5Ω，允许最大电流2A）H．开关一个、导线若干（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图1所示，读数为 mm．（2）根据器材的规格和实验要求，为了减小测量误差，直流电流表应选（填选项前的字母）（3）在如图2方框内画出实验电路图（要求电压和电流的变化范围尽可能大一些）．（4）某次测量中，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ= （用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响）。
实验 测定金属的电阻率
电学实验：测定金属的电阻率学案(2011.10.25)一、实验目的1．学会正确使用螺旋测微器．2．掌握伏安法测电阻的方法．3．测定金属的电阻率．二、实验原理1．把金属丝接入电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，利用R=U/I，得到金属丝的电阻．2．用米尺量得金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S．3．利用电阻定律R=ρl/S，得出金属丝电阻率的公式ρ=RS/l。
三、实验器材毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表和直流电压表，滑动变阻器(阻值范围O～50 Q)，电池组，电键，被测金属丝，导线若干．四、实验步骤1．求导线横截面积S。
在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d，S=πd2/4。
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(即有效长度)，反复测量三次．求出平均值L．3．按照原理图(如图所示)连好用伏安法测电阻的实验电路．4．把滑动变阻器调到最左端，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值和电压值记录在表格中，断开S，求出导线电阻R的平均值．‘5．数据处理：将记录的数据R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ=RS/l＝πd2U/4lI．6．整理仪器．五、注意事项1．为了方便，直径应在导线连入电路前测量，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行．2．被测金属丝的电阻值较小，须采用电流表外接法．3．电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至使小灯泡两端电压为0的位置．4．电流不宜太大，通电时间不宜太长，否则金属丝将要发热，温度升高，导致电阻率变化，造成误差．5．为了准确求出R的平均值，应多次测量作出I—U图象，利用图象求电阻．六、误差分析1．直径测量和长度测量造成的误差,因为公式ρ=RS/l＝πd2U/4lI可以看出，直径的测量造成的误差更大，因此要用螺旋测微器测量。
实验一-测定金属的电阻率
【例 1】(1)如图 5 所示的三把游标卡尺，它们的游标尺的刻度从上至下分
别为 9 mm 长 10 等分、19 mm 长 20 等分、49 mm 长 50 等分，它们的 读数依次为_1_7_.7_____m m ，_2_3_._8_5_____m m ，_3_.1_8_____m m ．
七、实验改进 在本实验中，由于电表内电阻的影响，从而使金属导线电阻测量 值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的 实验误差． 1．等效替换法 连接电路如图所示，R 为电阻箱，Rx 为待测电阻，通过调节电阻 箱 R，使单刀双掷开关 S 分别接 1 和 2 时，电流表中的电流示数 相同，则表明 Rx＝R，即可测出 Rx.
图17
考点3 实验拓展创新
【例3】某研究性学习小组设计了如图所示的电路， 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，K1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，Rx为待测稀盐水溶液液柱。(1)实验时，闭合 K之前将R的滑片 P置于__D__(填“C” 或“D”) 端；当用 电流表外接法测量 Rx的阻值时，K1应 置于位置__1_ (填“1”或“2”)。
2．附加电阻法 连接电路如图所示，R1 为一阻值较大的固定电阻，Rx 为待测电阻.
(1)S2 断开，闭合 S1，调节变阻器 R，使电流表、电压表都有一个 适当读数，记下两表读数 I1、U1. (2)保持变阻器 R 不变，再闭合 S2，记下两表的读数 I2、U2. (3)待测电阻 Rx＝UI11－UI22.
图14
图15
(3)为了提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻 Rx： 电流表 A1(0～3 A、约 5 Ω)；滑动变阻器 R1(0～1 kΩ)； 电流表 A2(0～30 mA、约 10 Ω)；滑动变阻器 R2(0～50 Ω)； 定值电阻 R0＝60 Ω；电源(4 V、约 1 Ω)及开关等，导线若干． ①实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图 16 所示的电路 图，应选择的电流表是___A_2 ____，滑动变阻器是___R_2____；(填写符号)
第4节 实验：测量金属的电阻率
(5)由题意知：UI11＝Rx＋RA＋R0， 由 U1-I1 图线的斜率可得UI11＝49.0 Ω。 UI22＝RA＋R0， 由作出的 U2-I2 图线的斜率可得UI22＝25.5 Ω。 故 Rx＝(49.0－25.5)Ω＝23.5 Ω。 答案：(1)C (2)不同 (3)见解析图甲 (4)见解析图乙 (5)23.5(23.0～24.0 都算对)
(2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进 行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。
(3)如图 1 中 Rx 为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动 变阻器接入如图 2 所示实物电路中的正确位置。
(4)为测量 Rx，利用图 1 所示的电路，调节滑动变阻器测得 5 组电压 U1 和电流 I1 的值，作出的 U1-I1 关系图像如图 3 所示。 接着，将电压表改接在 a、b 两端，测得 5 组电压 U2 和电流 I2 的值，数据见下表：
②应用电流表半偏法测量 图线斜率的物理意义确定金属
铅笔芯的电阻。
电阻率的大小。
创新角度一 实验原理的创新 1．(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。
(1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如 图所示，其读数是________mm。 (2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝 的电阻。这段金属丝的电阻 Rx 约为 100 Ω，在方框中画出实 验电路图，并标明器材代号。 电源 E(电动势 10 V，内阻约为 10 Ω) 电流表 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)
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9测定金属的电阻率
实验9测定金属的电阻率【基础】1.在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作错误的是()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内接法,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】选A、C。
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,电压表对它的分流作用很小,应采用电流表外接法,故A、C操作错误。
2.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,为了安全、准确、方便地测出金属丝的电阻R x,设计了如图所示实验电路图来完成实验,实验仪器如下:A.待测金属丝(R x约为5Ω)B.电压表V(量程1V,内阻R V=1kΩ)C.电流表A(量程0.6A,内阻R A=1Ω)D.定值电阻R1(阻值R1=0.5kΩ)E.定值电阻R2(阻值R2=2kΩ)F.滑动变阻器R3(0～10Ω)G.滑动变阻器R4(0～1000Ω)H.电源(电动势为3V,内阻很小)I.开关、导线若干(1)实验中定值电阻应选用,滑动变阻器应选用(选填仪器前面的字母)。
(2)用图中电路测量该金属丝的电阻,若某次测量中,电压表的读数为U,电流表的读数为I,该金属丝电阻的表达式为R x=(用测出或已知的物理量的符号表示)。
【解析】(1)电源的电动势为3V,而电压表V的量程为1 V,内阻R V=1kΩ,必须通过串联电阻来扩大量程,因此定值电阻应选用R2(阻值R2=2kΩ),从而达到3V量程,待测金属丝R x约为5Ω,且滑动变阻器是限流式接法,因此滑动变阻器应选用小电阻,即滑动变阻器R3(0～10Ω)。
(2)电压表的读数为U,那么金属丝与电流表两端的电压为3U,由于电流表的读数为I,则金属丝电阻R x=-R A。
【提高】3.某学生用如图a所示电路测金属导线的电阻率,可供使用的器材有:被测金属导线ab(电阻约10Ω,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 5 kΩ),保护电阻:R1=10Ω,R2=30Ω,R3=200Ω,刻度尺、螺旋测微器,开关S,导线若干等。
高考物理总练习7-4实验(一)测定金属的电阻率
高考物理总练习7-4试验(一)测定金属的电阻率一、选择题1．“测定金属旳电阻率〞试验中，以下操作中错误旳是( )A．用米尺测量金属丝旳全长三次，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纳电流表内接线路，屡次测量后算出平均值；D．试验中保持金属丝旳温度不变[答案]AC[解析]应量出金属丝接入电路中旳有效长度，而不是全长；金属丝旳电阻很小，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，应采纳电流表外接法，故AC 操作错误·二、非选择题2．(2021·南平适应性检测)不同材料旳物质，电阻率随温度旳变更规律是不同旳，一般金属材料旳电阻率随温度旳上升而增大，而半导体材料旳电阻率那么与之相反，随温度旳上升而减小·某课题探讨组须要探讨某种导电材料旳导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小旳线状元件W做试验，测量元件W旳电压、电流旳变更规律，并作出U－I图象，要求元件W两端电压从零渐渐增大·(1)他们应选用以下图所示四个测量电路中旳________电路进展试验(2)试验测得元件W旳电压与电流旳关系如下图·推断元件W是金属材料还是半导体材料？答：__________________________________________________ ______________________·[答案](1)C (2)半导体材料[解析](1)要求元件W旳电压从零开场渐渐增大，应选滑动变阻器旳分压式连接，元件W电阻较小，电流表采纳外接法，那么C选项正确；(2)由U－I图象可知，电阻随U增大(或温度上升)而减小，所以应为半导体材料·3．(2021·广东卷)某同学测量一个圆柱体旳电阻率，须要测量圆柱体旳尺寸和电阻·(1)分别运用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体旳长度和直径，某次测量旳示数如图(a)和图(b)所示，长度为________cm，直径为________mm·(2)按图(c)连接电路后，试验操作如下：(a)将滑动变阻器R1旳阻值置于最________处(填“大〞或“小〞)；将S2拨向接点1，闭合S1，调整R1，使电流表示数为I0；(b)将电阻箱R2旳阻值调至最________(填“大〞或“小〞)；S2拨向接点2；保持R1不变，调整R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；(3)由此可知，圆柱体旳电阻为________Ω·[答案](1)5.01 5.316(5.310～5.320) (2)(a)大(b)大(3)1280[解析](1)游标卡尺旳精度为0.1mm，所以L＝(50＋1×0.1)mm＝5.01cm，螺旋测微器旳读数为d·(2)为了爱护电流表，在接通电路之前，要使电路中旳总电阻尽可能大，然后渐渐减小电路中旳电阻·旳小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡旳I－U图象，有以下器材供选用：A．电压表(0～3V，内阻6kΩ)B．电压表(0～15V，内阻30kΩ)C．电流表(0～3A，内阻0.1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻0.5Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)(1)用如下图旳电路进展测量，电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)(2)通过试验测得此灯泡旳伏安特性曲线如下图，由图象可求得此灯泡在正常工作时旳电阻为________Ω；(3)假设将此灯泡与电动势6V、内阻不计旳电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为________Ω旳电阻·[答案](1)A D E (2)10 (3)11[解析]旳实际电流，由R＝U LI可求得电阻；假设将小灯泡与6V电源连接，由U L＝E－ER＋R1R1，可解得R1·5．为测量肯定值电阻R x(约15～20Ω)旳阻值，试验室供应旳主要器材如下：电池组E(电动势约3V)电流表(量程0～0.6A)电压表(量程0～3V)电阻箱R(阻值范围0～999.9Ω)为使测量尽可能精确，某同学用图甲所示电路进展测量·闭合开关，调整电阻箱R旳值，读出电阻箱旳阻值R及对应电表、旳示数，I、U，所得数据如下表所示：次数1234 5R/ΩI/AU/VIUΩ－11RΩ－1完成以下问题：(1)请用笔画线代替导线，将图乙中实物连成试验电路；(2)将电流表、电压表视为志向电表，那么电流表旳示数I 、电压表旳示数U 、电阻箱旳阻值R 及待测电阻R x 四个物理量之间满意旳关系式是________；(3)依据表中给出旳数据，在图丙给出旳坐标系中作出I U －1R 图象；(4)由作出旳I U －1R 图象，可求得电阻R x 旳测量值为R x ＝________Ω(保存3位有效数字)·[答案] (1)如图1所示(2)I U ＝1R ＋1R x(3)如图2所示 (4)16.1(15.3～18.2)[解析] (1)依据原理图连接实物图，这里要留意电表旳正进负出以及把导线接在电阻箱接线柱上；R x 与R 并联，那么U ＝R x ·R R x ＋R I ，整理可得I U ＝1R ＋1R x ·(2)依据数据描点连线，留意让尽可能多旳点落在图象上，不能落在图象上旳点分布在图象两侧，个别点偏离太大那么舍弃不用·(3)由表达式I U ＝1R ＋1R x 结合图象可知，截距为1R x －1，那么R x ·6．(2021·东北三校二模)有一个额定电压为10V 、额定功率在10～15W 之间旳用电器L (该用电器在电路中可用电阻符号表示)，为了测定它旳额定功率，现有下面器材可供选用：A ．电动势为3V 、15V 、50V 旳直流电源各一个(内阻均不计)B ．三种规格旳滑动变阻器各一个：R 1(规格为0～5Ω 3A)、R 2(规格为0～15Ω 2A)、R 3(规格为0～50 Ω 1 A)C ．量程分别为0～0.6A 、0～3A 内阻可忽视旳双量程直流电流表一只D ．量程为0～3V 、内阻为2kΩ旳直流电压表一只E ．阻值为r 1＝2kΩ、r 2＝6kΩ、r 3＝20kΩ旳定值电阻各一个(试验中只能选用一个)F ．开关一个，导线假设干利用上述仪器，为使测量尽可能精确、便利，并使耗电功率最小，请答复： (1)应当选择旳滑动变阻器是______________________________________________________________________________·(2)应当选择旳电流表量程是_____________________________________________________________________________·(3)画出测量电路图·(4)假设电表旳指针如下图，由此可求得该用电器额定功率P ＝________W(结果保存三位有效数字)·[答案] (1)R 2[解析] 由P ＝UI 得，用电器L 旳最大电流为1.5A ，又由R L ＝U 2P 得：用电器L 旳最大电阻为10Ω，为了测量便利和平安，滑动变阻器选用R 2，电流表选用0～3A ，由于选用旳滑动变阻器最大阻值为15Ω，而电路又无特别要求，那么电路选用限流供电，而电压表旳量程较小，须要改装电压表，r 2与电压表串联测电压，由串并联电路特点，3V U 0＝2kΩ2kΩ＋6kΩ，U 0＝12V ，由于电流表旳内阻可以忽视，电流表内接·电路图如下图·电压表旳读数为2.5V ，经计算可知用电器L 两端旳电压U L ＝10V ，电流表旳读数为1.2A ，那么P ＝U L I ·7．(2021·江苏三校联考)实际电流表有内阻，可等效为志向电流表与电阻旳串联·测量实际电流表G 1旳内阻r 1旳电路如下图．供选择旳仪器如下：①待测电流表G 1(0～5mA ，内阻约300Ω)； ②电流表G 2(0～10mA ，内阻约100Ω)； ③定值电阻R 1(300Ω)； ④定值电阻R 2(10Ω)； ⑤滑动变阻器R 3(0～1000Ω)； ⑥滑动变阻器R 4(0～20Ω)； ⑦干电池(1.5V)； ⑧电键S 及导线假设干·(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________·(在空格内填写序号) (2)用连线连接实物图· (3)补全试验步骤；①按电路图连接电路，将滑动触头移至最________端(选填“左〞或“右〞)； ②闭合电键S ，移动滑动触头至某一位置，记录G 1、G 2旳读数I 1、I 2； ③屡次移动滑动触头，记录相应旳G 1、G 2读数I 1、I 2； ④以I 2为纵坐标、I 1为横坐标，作出相应图象，如下图·(4)依据I 2－I 1图象旳斜率k 及定值电阻，写出待测电流表内阻旳表达式____________________________·[答案] (1)③ ⑥ (2)如图(3)①左 (4)r 1＝(k －1)R 1[解析] 依据试验原理，待测电阻r 1＝I 2－I 1I 1R ，因为两电流表旳量程之差与待测电流表旳量程相当，所以与G 1并联旳定值电阻旳阻值与r 1差不多，约为300Ω，可以使G 1示数有较大范围变更减小误差，故定值电阻选R 1；滑动变阻器用旳是分压式接法，应选用阻值较小旳变阻器，选R 4·由r 1＝I 2－I 1I 1R 1＝(I 2I 1－1)R 1，解得r 1＝(k －1)R 1·8．(2021·广东深圳一模)“描绘小灯泡旳伏安特性曲线〞试验中，供应旳试验器材有： A ．小灯泡(额定电压为3.8V ，额定电流约为0.3A) B ．电流表A(0～0.6A ，内阻约为0.5Ω) C ．电压表V(0～6V ，内阻约为5kΩ) D ．滑动变阻器R 1(0～10Ω，2A) E ．滑动变阻器R 2(0～100Ω，0.2A) F ．电源(6V ，内阻不计) G ．开关及导线假设干(1)试验中滑动变阻器选________(选填“R 1〞或“R 2〞)·(2)该同学设计了试验测量电路，通过变更滑动变阻器滑片旳位置，使电流表旳读数从零开场变更，记录多组电压表旳读数U 和电流表旳读数I ·请在图甲中用笔画线代替导线将试验电路连接完整·(3)该同学依据试验数据作出了如图乙旳U －I 图象，依据图象可知小灯泡旳电阻随着电流旳增大而________(选项“增大〞“减小〞或“不变〞)·[答案] (1)R 1 (2)如下图 (3)增大[解析] (1)试验采纳滑动变阻器旳分压式调控， 滑动变阻器应选R 1·(2)电流值和电压值从0开场可调，待测电阻旳最大阻值R x ＝,0.3)Ω≈13Ω，且R x <R A R V ，电流表采纳外接法·(3)由U －I 图象， 小灯泡旳电阻R x ＝UI 随着电流旳增大而增大·。
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。
电学实验-测定金属的电阻率
测定金属的电阻率【例1】在“测定金属的电阻率”实验中,以下操作错误．．的是（）A.用米尺量出金属导线的全长三次,算出其平均值B.用螺旋测微器在金属导线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的内接电路,多次测量后算出平均值D.实验中应保持金属导线的温度不变答案AC【例2】一个额定功率约为0.25 W,阻值约为100～200Ω的待测电阻,用伏安法测它的阻值,现备有如下器材:A.电压表（量程0～3 V,内阻2 kΩ）B.电压表（量程0～6 V,内阻4 kΩ）C.电流表（量程0～50 mA,内阻20Ω）D.电流表（量程0～3 A,内阻0.01Ω）E.滑动变阻器（阻值0～20Ω,额定电流1 A）F.电池组（电动势12 V,内阻较小）G.开关、导线若干（1）电流表应选用 ,电压表应选用 .（2）请画出实验电路图.答案（1）C B（2）实验电路图如图乙所示【例3】有一根细长而均匀的空心金属管线重约1～2 N,长约30 cm,电阻约为30～40Ω,现在要测定它的内径d.已知这种金属的密度为ρ0,劲度系数为k,比热容为C,电阻率为ρ.现有以下实验器材:A .厘米刻度尺B .毫米刻度尺C .螺旋测微器D .电流表（50 mA ,10 Ω）E .电流表（3 A ,0.1 Ω）F .电压表（3 V ,6 k Ω）G .滑动变阻器（200 Ω,0.5 A ）H .滑动变阻器（5 Ω,2 A ）I .蓄电池（6 V ,0.05 Ω）J .开关一个,带夹的导线若干请设计一个实验方案,回答以下问题:（1）实验中应测物理量的名称及符号是 . （2）应选用的实验器材有 .（只填代号字母） （3）将下图中所示仪器连成实际测量电路.（4）用已知的物理常数和测得的物理量,推导出计算金属管内径d 的表达式.答案 （1）金属管线的长度L 、外径D ,加在管线两端的电压U ,通过管线的电流强度I （2）BCDFHIJ（3）管线的电阻比较小,测量电路要用电流表外接法,滑动变阻器H ,控制电路采用分压式,实验电路如下图所示.（4）由公式R=U /I ,R =ρL/S ,S =224π4πd D -得内径U L ⅠD π/42ρ-1.在测定金属丝电阻率的实验中,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3Ω.使用的电压表有3 V （内阻约为3 k Ω）和15 V （内阻约为15 k Ω）两个量程,电流表有0.6 A （内阻约为0.1Ω）和3 A （内阻约为0.02Ω）两个量程.供限流用的滑 动变阻器有A :0～10Ω;B .0～100Ω;C .0～1 500Ω三种.可供选择的实验电路如右图所示的甲、乙两种.用螺旋测微器测金属丝的直径如下图所示,则:（1）螺旋测微器的示数是mm.（2）为减小电阻的测量误差,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）3 （5）0.62.在测量金属丝电阻率的实验中,已知电阻丝的电阻约为10Ω,现备有下列器材供选用:A.量程是0～0.6 A,内阻是0.5Ω的电流表B.量程是0～3 A,内阻是0.1Ω的电流表C.量程是0～3 V,内阻是6 kΩ的电压表D.量程是0～15 V,内阻是30 kΩ的电压表E.阻值为0～1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器F.阻值为0～10Ω,额定电流为2 A的滑动变阻器G.蓄电池（6 V）H.开关一个,导线若干（1）为使测量结果尽量准确,电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 .（只填字母代号）（2）若下图所示的实验仪器就是我们选定的,请用铅笔画线连接实验电路.答案（1）A C F（2）如下图所示3.（2008·江苏·10）某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:（1）用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示.读得直径d= mm.（2）该同学经实验测量及相关计算得到如下数据.请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系.（3）若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ω·m,则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l= m（结果保留两位有效数字）.答案（1）1.200 （2）不满足,R与S2成反比（或RS2=常量）（3）194.（2008·天津·22）（1）用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如下图所示,该金属导线的直径为mm.（2）用下列器材组成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路,请将实物下图连线成为实验电路.微安表μA（量程200 μA,内阻约200Ω）;电压表V（量程3 V,内阻约10 kΩ）电阻R0（阻值约20 kΩ）;滑动变阻器R（最大阻值50Ω,额定电流1 A）;电池组E（电动势3 V,内阻不计）;开关S及导线若干.答案（1）1.880（1.878～1.882均正确）（2）见下图。
实验1 测定金属的电阻率
二、实验原理： 欧姆定律和电阻定律.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，用伏安法测导 线的电阻R =U/I ；又由R=ρ L/S得ρ =RS/L=d2R/4L= d2U /4IL .
三、实验器材： 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、
直流电源、电键、滑动变阻器和导线若干.
6.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0～0.6A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； 7.求R的平均值可用两种方法：第一种是先算出各次的测 量值，再算平均值；第二种是用U—I图象（图线）的斜 率来求出.
七、误差分析（误差来源） 1.测量金属丝直径时出现误差： (1)金属丝本身直径并不严格均匀； (2)螺旋测微器本身有误差； (3)读数时观测有误差．因此测量时要在金属丝的不同 部位且不同方向上多测几次．
F.滑动变阻器R1(0～20 Ω ，允许最大电流1 A) G.滑动变阻器R2(0～2 000 Ω ，允许最大电流0.3 A) H.开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用________(填写仪器前字母 代号)．
(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量 电路时，应采用安培表________接法，将设计的电路图画 在下面方框内．
【解析】(1)金属丝的直径为d＝0.5 mm＋18.2×0.01 mm ＝0.682 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倍较好，所以选E.本题难度中等．
【答案】(1)0.682 (0.680～0.683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
05.实验五-测定金属的电阻率
实验五测定金属的电阻率（学生实验研究和设计P 509）一. 实验目的：⒈研究高中电学实验“测定金属的电阻率”实验的教学目的；⒉掌握根据误差理论分析和确定实验方案，选择实验仪器和实验条件，进行实验设计的方法；⒊研究如何指导中学生做好这一实验。
二. 实验器材：电阻丝（800W电炉丝拉直，取约1m左右，阻值约6Ω多，（要求：自带万用表预测阻值等），鳄鱼夹（代替支架），J0006型螺旋测微器（0～25mm），J0408型直流伏特；J0407型安培表，J2354型滑动变阻器（50Ω，200Ω各一只），干电池（3V，两节），电键，QJ23型便携式直流电阻电桥（工作电压≤4.5V）,导线，学生稳压电源，万用电表（自带，用于预测电阻丝阻值、电源电压等）。
三. 实验原理：（参考教材P509-514）四.实验内容与步骤：⒈研究中学“测定金属的电阻率”实验的目的和实验方案，参照第三部分（P509-514）误差分析所用的器材，制定实验方案。
⒉用螺旋测微器，测出金属丝的直径d，从不同方向测3次，再换一个地方同法测3次，求出导线直径平均值d。
⒊测量金属导线的长度L 三次，求出平均值L。
⒋先用万用电表测量预测金属线的电阻大约大小，再用携带式电桥（注意：正确使用便携式单臂电桥，工作电压≤4.5V）测金属线的电阻R x值<准确度到0.001档（Ω）>、作为标准值R X0。
⒌用伏安法测电阻，先用安培表外接法，测出金属丝的电阻R x’，并算出其相对误差（测三次）。
⒍改用安培表内接法，测出电阻丝R x”,并算出其相对误差,与外接法测量相对误差,作比较,谁大?与理论分析是否一致?(测三次).⒎用伏安法测电阻项用不同的电压,电流值进行测量,求出R X (采用不同电源按5、6步骤，测三次)，并求出平均值R X.⒏利用公式ρ=RS/L和S=πd2/4，将平均值R X.、平均值L、平均值d代入求ρ再用电桥测量的R X0与L、d代入求ρ（取作标准值）。
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)。
测定金属的电阻率实验报告
测定金属的电阻率实验报告测定金属的电阻率实验报告引言电阻率是描述材料导电性能的重要指标之一，对于金属材料而言，其电阻率与其晶体结构、杂质含量、温度等因素密切相关。
本实验旨在通过测定不同金属材料的电阻值，计算出其电阻率，并对不同金属材料的导电性能进行比较。
实验方法1. 实验仪器与材料本实验使用的仪器有：电流源、电压表、电流表、导线等。
实验所用的金属材料有：铜、铝、铁、锌等。
2. 实验步骤（1）将金属材料切割成相同长度的导线。
（2）将导线连接至电流源和电压表、电流表。
（3）调节电流源的电流大小，记录下电压表和电流表的读数。
（4）重复以上步骤，分别测量不同金属材料的电阻值。
实验结果通过实验测量得到的数据如下表所示：金属材料电阻值（Ω）铜 0.5铝 1.2铁 2.0锌 3.5数据处理与分析根据实验结果，我们可以计算出各金属材料的电阻率。
电阻率的计算公式为：ρ = R × (A / L)其中，ρ为电阻率，R为电阻值，A为横截面积，L为导线长度。
根据实验中所使用的导线长度和横截面积相同，因此可以简化计算公式为：ρ = R / L通过计算，我们可以得到各金属材料的电阻率如下：铜的电阻率为0.5 Ω / L铝的电阻率为1.2 Ω / L铁的电阻率为2.0 Ω / L锌的电阻率为3.5 Ω / L结论通过本实验的测量与计算，我们得到了不同金属材料的电阻率。
可以看出，不同金属材料的电阻率存在较大差异。
铜的电阻率最小，而锌的电阻率最大。
这是因为不同金属材料的晶体结构和电子迁移能力不同所致。
铜具有良好的导电性能，其晶体结构中的自由电子迁移能力较强，因此电阻率较小。
而锌的晶体结构中的自由电子迁移能力较弱，导致电阻率较大。
实验中可能存在的误差主要来自于导线的接触不良、测量仪器的精度等因素。
为了减小误差，可以使用更精确的仪器进行测量，并进行多次重复实验取平均值。
总结本实验通过测量不同金属材料的电阻值，计算出其电阻率，并对不同金属材料的导电性能进行了比较。
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实验八 测定金属的电阻率1.实验原理(如图1所示)由R ＝ρl S 得ρ＝RSl ，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.图12.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.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 ＝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公式ρ＝R x S l ＝πd 2U4lI .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(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.命题点一 教材原型实验例1 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2所示，其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值).图2(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：次数1234567U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图3中的图(填“甲”或“乙”).图3(3)图4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.图4图5(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图5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·mB.1×10－3Ω·mC.1×10－6Ω·mD.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答案(1)0.397(0.395～0.399均可)(2)甲(3)如图甲(4)如图乙 4.5(4.3～4.7均可)(5)C (6)CD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.(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.(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.变式1某学生用如图6甲所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab，电阻约10 Ω，导线允许流过的最大电流为0.8 A，稳恒电源，电源输出电压恒为E＝12 V，电压表V，量程为0～3 V，内阻约5 kΩ，保护电阻：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.实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实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.图6完成下列填空：(1)由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 ＝ mm. (2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R 应选 .(3)根据多次实验测出的aP 长度x 和对应每次实验读出的电压表的示数U 作出的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＝ .(用实验器材中给出的物理量的字母和实验步骤中测出的物理量的字母表示) 答案 (1)0.870 (2)R 2 (3)kR 2πd 24(E －kl )解析 (1)d ＝0.5 mm ＋0.01×37.0 mm ＝0.870 mm.(2)已知被测金属导线允许流过的最大电流I max ＝0.8 A ，则R min ＝EI max ＝120.8 Ω＝15 Ω， 又电压表量程为0～3 V ，所以为保证安全，又要测量误差较小，应选电阻R 2.(3)设金属导线单位长度的电阻为R 0，当x 长度的导线两端电压为U 时，由闭合电路欧姆定律有E ＝UxR 0(lR 0＋R 2)，得U ＝R 0ER 0l ＋R 2x ，所以题图丙中图线斜率k ＝R 0ER 0l ＋R 2，解得R 0＝kR 2E －kl，由R ＝ρl S ，可得R 0l ＝ρlπ(d 2)2，得ρ＝kR 2πd 24(E －kl ).命题点二实验拓展与创新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7甲所示，两电压表的满偏电流接近时，若已知V1的内阻R1，则可测出V2的内阻R2＝U2U1R1.(2)如图乙所示，两电压表的满偏电流I V1≪I V2时，若已知V1的内阻R1，V1并联一定值电阻R0后，同样可得V2的内阻R2＝U2U1R1＋U1R0.图7例2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6.0 V，内阻可忽略不计；电压表V1，量程为0～500 mV，内阻r1＝1 000 Ω；电压表V2，量程为0～6 V，内阻r2约为10 kΩ；电流表A，量程为0～0.6 A，内阻r3约为1 Ω；定值电阻R0，R0＝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，请在方框中画出测量电阻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 ，则由已知量和测量物理量计算R x 的表达式为R x ＝ ，式中各符号的意义是 .(所有物理量用题中代表符号表示) 答案 (1)见解析图 (2)(U 2－U 1)R 0r 1U 1(R 0＋r 1) U 1为电压表V 1的读数，U 2为电压表V 2的读数，r 1为电压表V 1的内阻，R 0为定值电阻解析 (1)电路的最大电流为I m ＝6 V600 Ω＝0.01 A ，电流表量程太大，可以把电压表V 1并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择V 2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器需要分压式接法，电路如图.(2)流过被测电阻的电流为I ＝U 1r 1＋U 1R 0＝U 1(R 0＋r 1)R 0r 1，被测电阻阻值为R x ＝U 2－U 1I＝(U 2－U 1)R 0r 1U 1(R 0＋r 1).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8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 A2≫U 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 1(R 1＋R 0)I 2.图8例3用伏安法测定一个待测电阻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，内阻约为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，请回答下列问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到Ω，这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表.(2)在图9中画完整测量R x阻值的电路图，并在图中标明器材代号.图9(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图10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比真实值(选填“偏大”或“偏小”).图10答案(1)A29 000(2)电路如图(3)8.0150187.5 Ω偏小解析(1)把A2和R2串联起来充当电压表，此电压表量程为3 V，R＝3300×10－6Ω－1 000 Ω＝9 000 Ω.(3)由图可知，电流表A1的示数为8.0 mA，电流表A2的示数是150 μA，待测电阻阻值为R x ＝150×10－6×(1 000＋9 000)8.0×10－3Ω＝187.5 Ω. 采用电流表外接法，故测量的电流值偏大，因此电阻的测量值比真实值偏小. 4.半偏法测量电表内阻例4 (2015·全国卷Ⅱ·23)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(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2个，导线若干.(1)在图11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.图11(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)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S 1、S 2，调节R 1，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S 2，调节电阻箱R 0，使电压表的指针半偏，读取电阻箱的电阻值，此即为测得的电压表内阻.(3)断开S 2，调节电阻箱R 0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R 0两端的电压大于电压表的半偏电压，R V ′＞R V .5.等效法测电阻如图12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，读得电流表示数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，使电流表的示数仍为I，则电阻箱的读数等于待测电阻的阻值.图12例5电流表A1的量程为0～200 μA、内电阻约为500 Ω，现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：电流表A2：与A1规格相同图13滑动变阻器R1：阻值0～20 Ω电阻箱R2：阻值0～9 999 Ω保护电阻R3：阻值约为3 kΩ电源：电动势E约为1.5 V、内电阻r约2 Ω(1)如图13所示，某同学想用替代法测量电流表内阻，他设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成.(2)电路补充完整后，请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤.a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置，再把电阻箱R2的阻值调到(选填“最大”或“最小”).b.闭合开关S1、S，调节滑动变阻器R1，使两电流表的指针在满偏附近，记录电流表A2的示数I.c.断开S1，保持S闭合、R1不变，再闭合S2，调节电阻箱R2，使电流表A2的示数，读出此时电阻箱的示数R2，则电流表A1内电阻r＝.答案(1)见解析图(2)a.最大 c.再次为I(或仍为I) R2解析(1)滑动变阻器的阻值远小于待测电流表内阻，因此必须采用分压接法，电路图如图所示.。