实验1：测定金属的电阻率

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1 2 3 4 5 6 7数U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520由以上实验数据可知：他们测量X R是采用图2中的_____图(选填“甲”或“乙”)（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。

请根据（2）所选的电路图，补充完成图3中实物图的连线，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4所示。

图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点，请在图4中标出第2、4、6次测量数据的3个坐标点，并描绘出IU-图线，由图线得出金属丝的阻值R=______Ω(保留2位有效数字)。

5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为___________（填选项前的符号）。

A. 1×10-2 Ω·mB. 1×10-3 Ω·mC. 1×10-6 Ω·mD. 1×10-8 Ω·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_________（有多个正确选项）。

A. 用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B. 由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C. 若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D. 用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减少偶然误差针对训练1.某待测电阻的额定电压为3V（阻值大约为10Ω）．为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材A：电流表A（量程300mA，内阻约1Ω）1B ：电流表A 2（量程0.6A ，内阻约0.3Ω）C ：电压表V 1（量程3.0V ，内阻约3kΩ）D ：电压表V 2（量程5.0V ，内阻约5kΩ）E ：滑动变阻器R 1（最大阻值为50Ω）F ：滑动变阻器R 2（最大阻值为500Ω）G ：电源E （电动势4V ，内阻可忽略）H ：电键、导线若干．①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填写器材前面的字母即可）电流表_________；电压表___________；滑动变阻器_____________．②下列给出的测量电路中，最合理的电路是2.某同学要测量一段未知材料电阻丝的电阻率，已知电阻丝的长度为L ，电阻约为20Ω，可提供的器材有：A ：电流表G ，内阻Ω=120g R，满偏电流mA I g 3= B ：电流表A ，内阻约为0.2Ω，量程为0~0.6AC ：螺旋测微器D ：电阻箱（0~9999Ω，0.5A ）E ：滑动变阻器g R （5Ω，1A ）Ａ ＢＣ ＤF：干电池组（3V，0.05Ω）G：一个开关和导线若干他进行了以下操作：①用螺旋测微器测量这段电阻丝的直径。

如图所示为螺旋测微器的示数部分，则该次测量测得电阻丝的直径d=mm。

②把电流表G与电阻箱串联当作电压表用。

这块“电压表”最大能测量3V的电压，则电阻箱的阻值应调为R0=Ω。

③设计实验电路图。

图中虚线框里只是他设计的实验电路图的一部分，请将电路图补画完整。

④实验电路连接。

请根据设计的合理的电路图进行正确的电路连线。

⑤测量并计算电阻率。

闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某确定位置，电流表G的示数为l1，电流表A的示数为l2。

请用测得的物理量和已知量写出计算电阻率的表达式 = 。

3.在“测定金属的电阻率”的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω。

现通过以下实验测量该金属材料的电阻率。

①用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图13所示，则该电阻丝直径的测量值d= mm；②实验中能提供的器材有开关，若干导线及下列器材：电压表V（量程0～3V，内阻约3kΩ）；1（量程0～15V，内阻约15kΩ）；电压表V2（量程0～100mA，内阻约5Ω）；电流表A1（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）；电流表A2（0～10Ω）；滑动变阻器R1（0～1kΩ）；滑动变阻器R2电源E（电动势为4.5V，内阻不计）。

为了便于调节电路并能较准确的测出电阻丝的阻值，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。

4.有一根很细的均匀空心金属管，管长约50cm、电阻约为10Ω，现需测定它的内径d，但因其内径较小，无法用游标卡尺直接测量。

已知这种金属的电阻率为ρ。

实验室中可以提供下列器材：A．厘米刻度尺；B．毫米刻度尺；C．螺旋测微器；D．电流表（量程300mA，内阻约1Ω）；E．电流表（量程3A，内阻约0.1Ω）；F．电压表（量程3V，内阻约6kΩ）；G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.5A）；H．滑动变阻器（最大阻值5Ω，额定电流2A）；I．蓄电池（电动势6V，内阻0.05Ω）；J．开关一个及带夹子的导线若干。

请设计一个实验方案，要求实验误差小，便于调节。

回答下列问题：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；（填字母）③在方框中画出实验电路图；④按照你设计的电路图将图中所示仪器连成实验电路；+A+待测⑤用测得的物理量和已知量写出计算金属管内径d 的表达式为d = 。

5.有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60cm ，电阻大约为6Ω。

横截面如图8所示。

①用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图9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，0.3 A)E ．滑动变阻器（15Ω，3A)F ．蓄电池（6V ，内阻很小)G ．开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。

（只填代号字母）。

③请将图10所示的实际测量电路补充完整。

图9 图8④已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R ，金属管线的外径为d ，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的截面积S ，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是 。

计算中空部分截面积的表达式为S = 。

6．（5分）有一个电阻R x ，其阻值大约为20Ω，现要更精确地测量其电阻，手边现有器材如下：A ．电源E （电动势12.0V ，内阻为0.5Ω）；B ．电压表（0～3～15V ，内阻大于3kΩ）；C ．电流表（0～0.6～3A ，内阻小于1Ω）；D ．滑动变阻器R 1（0～10Ω，2.0A ）；E ．滑动变阻器R 2（0～1700Ω，0.3A ）；F ．开关S 和导线若干。

（1）滑动变阻器应选用 （填写器材代号）。

连接电路时，电压表的量程应选 V ，电流表的量程应选 A 。

（2）请在右边方框中画出实验电路图。

2.答案：（2）（10分）①0.265~0.267 ②880)(4)(12012I l L R R I d g -+π③如下图 ④如下图 图10电阻的测量方法总结1.伏安法测电阻练习1、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“2.2V，0.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有A. 直流电源6V（内阻不计）B. 直流电流表0~3A（内阻0.1Ω以下）C. 直流电流表0~300mA（内阻约为5Ω）D. 直流电压表0~3V（内阻约为15kΩ）E. 滑动变阻器10Ω，2AF. 滑动变阻器1kΩ，0.5A实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能多测几次。

（1）实验中电流表应选用_________，滑动变阻器应选用___________。

（均用仪器前的字母表示）（2）按要求画出实验电路图。

练习2、某同学做“测定金属电阻率”的实验。

①需要通过实验直接测量的物理量有：（写出名称和符号）。

②这位同学采用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属丝的电阻。

有以下器材可供选择：（要求测量尽量准确）A．电池组（3V，内阻约1Ω）；B．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω）C．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）E．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）F．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）G．滑动变阻器（0~1000Ω，额定电流0.3A）H．开关、导线。

实验时应选用的器材是（填写各器材的字母代号）。

请在下面的虚线框中画出实验电路图。

这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如下图所示。

由图中电流表电压表读数可计算出金属丝的电阻为Ω。

练习3、有一段粗细均匀的导体，现要用实验的方法测定这种导体材料的电阻率，若已测得其长度和横截面积，还需要测出它的电阻值R x。

①有两位同学所设计的测量电路的一部分分别如图7甲、乙所示，若分别用这两个电路进行实验，则测量值比真实值偏小的应是_____图所示的电路。

（选填“甲”或“乙”）②若已知这段导体的电阻约为30Ω，要尽量精确的测量其电阻值，除了需要导线、开关以外，在以下备选器材中应选用的是。

（只填写字母代号）A．电池（电动势14 V、内阻可忽略不计）B．电流表（量程0～0.6 A，内阻约0.12Ω）C．电流表（量程0～100m A，内阻约12 Ω）D．电压表（量程0～3 V，内阻约3 kΩ）E．电压表（量程0～15 V，内阻约15 kΩ）F．滑动变阻器（0～10Ω，允许最大电流2.0A）G．滑动变阻器（0～500 Ω，允许最大电流0.5 A）③请在方框中画出测量这段导体电阻值的实验电路图（要求直接测量量的变化范围尽可能大一些）④根据测量数据画出该导体的伏安特性曲线如图8所示，发现MN段明显向上弯曲。

若实验的操作、读数、记录和绘图描点等过程均正确无误，则出现这一弯曲现象的主要原因是。

2.安安法测电阻(1)如图所示,当两电表所能测得的最大接近时,如果一直A1的内阻R1,则测得A2的内阻R2=I1R1/I2.(2)两电流表A1、A2的读数为I1、I2,待测电阻R1阻值的计算公式是R=I1r /（I2-I1）.练习4：用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材(代号)与规格如下:电流表A1(量程300mA,内阻r1为5Ω);标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω);待测电阻R1(阻值约为100Ω);滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω);图8U/VMNP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,画出实验电路图原理图,并表明每个器材的代号.(2)实验中,需要直接测量的物理量是________,用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1=__________.3.伏伏法测电阻：电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表和定值电阻来使用.(1)如图所示,两电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=U2 R1/U1·（2）电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电压表V1的内阻为r1,根据串联、并联电路的规律,算出RX的电阻为RX=（U2-U1）r1/U1练习5：用以下器材测量电阻RX的阻值(900～1000Ω): 电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表V1,量程为1.5V,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S,导线若干.(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻RX的一种实验电路原理图。