高考物理母题解读(八)恒定电流母题5电阻率测量实验
2021高考物理一轮复习第8章恒定电流实验八测量金属的电阻率课件新人教版
复习课件
2021高考物理一轮复习第8章恒定电流实验八测量金属的电阻率课件新人教版
2021/4/17
2021高考物理一轮复习第8章恒定电流实验八测量金属的电阻率 课件新人教版
1
实验八 测量金属的 电阻率
1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。 2．学会使用螺旋测微器测量金属丝直径。 3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。
(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径 d，如图甲所示，则 d ＝________ mm。
(2)小组设计的测量电路如图乙所示，则 P 是________，N 是________， 通过实验作出的图象如图丙所示。(填器材名称及对应符号)
(3)这捆铜电线的电阻率 ρ＝________(结果保留三位有效数字)；你认为 电阻率大的可能原因是________________________________。
(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为________ Ω·m(保留 两位有效数字)。
尝试解答 (1)0.0397(0.0395～0.0399 均可) (2)乙 (3)如图甲所示 (4)如图乙所示 4.5(4.3～4.7 均可) (5)1.1×10－6。
尝试解答
(1)螺旋测微器的读数 d＝(0＋39.7×0.01) mm＝0.397 mm＝0.0397 cm。
无锡新领航教育高考物理母题解读20128620303023OE7U
无锡新领航教育高考物理母题解读（八）恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。
母题10、多用电表使用【解法归纳】多用电表是一种可以用来测量电流、电压、电阻等的磁电式测量仪表，直流电流档、电压档刻度是均匀的。
多用电表欧姆档（欧姆表）是根据闭合电路欧姆定律制成的，由于电流I与待测电阻R是非线性关系，且电流为零时电阻值为无限大，所以多用电表欧姆档（欧姆表）的刻度不均匀，且电流零刻度处对应电阻值为无限大，电流满偏处对应电阻值为零。
用多用电表欧姆档（欧姆表）测量电阻时首先要选档、调零，将电阻从电路中断开然后测量。
测量时，应使指针尽可能指在中间刻度附近。
若指针偏角太小，说明电阻值大，应改换高倍率档；若指针偏角太大，说明电阻值小，应改换低倍率档。
注意每次换挡后均要重新调零，读数时应将指针示数乘以档位倍率。
典例：（2012·江苏物理）如题10-1 图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整题10-2 图中多用电表的_________(选填“A"、“B"或“C").(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应 _________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况.(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。
. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如题10-2 图所示请将记录表补充完整，,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路。
高三物理复习专题精讲第八讲 恒定电流
第八讲 恒定电流 一、局部电路欧姆定律1、电流1〕导体．．中产生电流的条件〔b b 〕 电荷的定向移动形成电流; 条件：保持导体两端的电势差(或电压)。
2〕电流的物理意义、定义与单位〔a c 〕电流强度是衡量电流大强弱程度的物理量tQ I = 是标量 单位：安〔A 〕 3〕方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向①导体中电流方向：从电势高处流向电势低处②电源：内部从电势低处流向电势高处；外部从电势高处流向电势低处2、电阻的概念与单位〔a a 〕1)电阻：IU R =并．不．表示．．导体电阻R 跟U 成正比，跟I 成反比. R 只跟导体本身的性质有关 单位：欧〔Ω〕3、局部电路欧姆定律1〕欧姆定律的内容与应用〔c c 〕①内容：导体中的电流跟导体两端电压电流成正比，跟导体的电阻成反比②表达式：RU I = ③适用条件：金属导电或电解质导电.不适用气体导电.2)金属导体的I-U 图像〔伏—安特性曲线〕〔\ c 〕是一条过原点的直线二、闭合电路的欧姆定律1、电动势1〕电源的特性 内阻〔a a 〕电源是把其它形式的能转化为电能的装置。
电源的特性是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流内阻:电源的电阻2〕电动势的意义和单位〔a a 〕意义：反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小.数值上等于电源没接入电路时．．．．．．，电源两端的电压 单位:伏特〔V 〕.2、闭合电路的欧姆定律1〕、闭合电路的欧姆定律内容与表达式〔a a 〕①内容:闭合电路中的总电流与电源的电动势成正比,与内、外电路的总电阻成反比.②表达式：r R E I +=→E ＝IR ＋Ｉr ＝U 外＋U 内 讨论：a 、假设R →0时→外电路短路→I m ＝E/r →U 路＝0b 、假设R →∞时→外电路断路→I ＝0→U 路＝E2〕、闭合电路的欧姆定律的应用〔c d 〕3、路端电压和短路电流1〕路端电压〔a a 〕:外电路的电压.2) 路端电压与外电阻的关系〔b b 〕路端电压随外电阻的增大而增大 〔 R ↑→ U ↑〕3〕短路电流〔a a 〕当外电阻为零时，电路中的电流为短路电流，I=E r。
高考物理母题解读(八)恒定电流母题9电源电动势和内阻测量实验
高考物理母题解读（八）恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。
母题9、电源电动势和内阻测量实验【解法归纳】测定电源电动势和内阻有多种方案：1.应用电流表和电压表、滑动变阻器。
将电流表、滑动变阻器串联后与电源构成闭合回路，电压表并联在电源两端。
通过改变滑动变阻器的阻值，用电流表和电压表测出外电路的几组电流和电压值。
为了消除偶然误差，一般采用图像法处理实验数据。
由闭合电路欧姆定律可知电源路端电压U=E—Ir，电源的伏安特性曲线应该是一直线，所以将图像中数据点连线时一定要画成直线，直线与纵轴（U轴）的交点纵坐标值等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻。
2. 应用电压表和电阻箱。
将电压表和电阻箱并联在电源两端，通过不断改变电阻箱的阻值，读出对应的电压表读数，作出相应图象，根据图象斜率和截距的物理意义，得出电源电动势和内阻数值。
3. 应用电流表和电阻箱。
将电流表和电阻箱串联后与电源构成闭合回路，通过不断改变电阻箱的阻值，读出对应的电流表读数，作出相应图象，根据图象斜率和截距的物理意义，得出电源电动势和内阻数值。
典例：（2012·重庆理综）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。
实验器材如题图所示。
①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式___________，利用测量数据作出U-I图像，得出E和r。
②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在题22图3中用笔画线代替导线连接电路。
③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如题22图4（见下页）中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势___________（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”“减小”或“不变”）。
(高中物理)高考物理母题解读(八)恒定电流母题
高考物理母题解读〔八〕恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。
母题2、电功和电功率【解法归纳】电功W=UIt=qU，电功率P=UI。
用电器串联时，电流相等，P=I2R，各个用电器消耗的电功率与其电阻成正比；用电器并联时，电压相等，P=U2/R，各个用电器消耗的电功率与其电阻成反比。
典例〔·全国理综〕一台电风扇的额定电压为交流220V。
在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如下列图。
这段时间内电风扇的用电量为×10-2度B.5.5×10-2度C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度【针对训练题精选解析】1. 〔·理综〕功率为10W的发光二极管〔LED灯〕的亮度与功率为60W的白炽灯相当。
根据国家节能战略，年前普通白炽灯应被淘汰。
假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W 的LED灯替代。
估算出全国一年节省的电能最接近〔〕A.8×108kW·hB. 8×1010kW·hC.8×1011kW·hD. 8×1013kW·h2．〔·物理〕当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为，消耗的电能为0.9J。
为在相同时间内使的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是〔〕〔A〕3V，1.8J 〔B〕3V，3.6J〔C〕6V，l.8J 〔D〕【答案】：D【解析】：根据通过该电阻的电荷量为可得W=qU，电压U=3V。
为在相同时间内使的电荷量通过该电阻，电流需要增大到原来的2倍，根据欧姆定律，在其两端需加的电压为6V，消耗的电能是W=Qu×6J=3.6J。
(鲁京津琼)2020版高考物理总复习第八章恒定电流实验测量金属的电阻率课件
路的阻值R0。 (4)此时R0与未知电阻Rx的阻值等效，即Rx＝R0。
2.电压等效替代
实验步骤：
(1)按如图3所示电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最 大，滑动变阻器的滑片P置于a端。
(2)闭合开关S1、S2，调节滑片P，使电压表指针指在适当的位
图3
置，记下此时电压表的示数为U。
(3)断开S2，再闭合S3，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节 电阻箱使电压表的示数仍为U，读出电阻箱连入电路的阻值R0 。
图4
实验时，先按图4连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0 ℃。将S2与1端接通， 闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变， 将R2置于最大值，将S2与2端接通，调节R2，使电压表读数仍为U0；断开S1，记下 此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直至温度降 到25.0 ℃。实验得到的R2－t数据见下表。
实验拓展创新
在测量金属的电阻率的实验中，其核心是伏安法测电阻，伏安法是电阻测量的基 本方法，测量电阻也可以使用多用电表的欧姆挡测量，除了以上两种方法，在一 定的实验条件下，测量电阻还有四种巧妙方法：等效替代法、半偏法、差值法及 电桥法。 命题角度 1 等效替代法测电阻 测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路 所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱连入的电阻是等效的。
高考物理母题解读(八)恒定电流母题4电路定律
高考物理母题解读（八）恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。
母题4、电路定律【解法归纳】电路定律主要有电流定义式、电阻定律、焦耳定律、欧姆定律、闭合电路欧姆定律等。
利用电阻定律解题是要注意利用比例关系。
典例.（2009年全国卷Ⅰ第24题）材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0（l +αt )，其α称为电阻恒温系数，ρ0是材料在t=0℃时的电阻率。
在一定温度范围内α是与温度无关的常量，金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数，利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。
已知，在0℃时，铜的电阻率为 1.7×10-8Ω·m ，碳的电阻率为3.5×10-8Ω·m ；在0℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1，碳的电阻温度系数为-5×10-4℃-1。
将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m 导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）【针对训练题精选解析】1.（2004全国理综卷第18题）.图中电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等，电池的内阻不计。
开关K 接通后流过R 2的电流是K 接通前的 A.12 B.23 C.13 D. 14解析：设电源电动势为E ，每个电阻电阻值为R ，K 接通前，由欧姆定律，流过R 2的电流是I=E/( R 1+R 2)=E/2R ；开关K 接通后，流1R 2R 3过R 2的电流是I’=2132321R R R R R E++=E/3R ；开关K 接通后流过R 2的电流I’是K 接通前I 的2/3，选项B 正确。
高考物理复习第8章恒定电流实验8测定金属的电阻率资料市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件
(3)对滑动变阻器的分压式接法，连线时应使测量电路在开始 时分到的电压为零，实物图如图 1 所示．
(4)如图 2 所示，图线应过原点，且使大多数点在一条直线上， 不在直线上的点均匀分布在直线两侧．图线的斜率反映了金属丝 的电阻，所以 Rx＝4.5 Ω.
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 图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
27/56
解析 (1)螺旋测微器的读数为 0 mm＋39.7×0.01 mm＝ 0.397 mm
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：
14/56
(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”)．
试验八 测定金属电阻率
1/56
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．
2/56
二、实验原理 由 R＝ρSl 得 ρ＝RlS，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. 1．把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻 RR＝UI . 电路原理如图所示．
高考物理母题解读(八)恒定电流母题6电阻测量实验
高考物理母题解读（八）恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。
母题6、电阻测量实验【解法归纳】电阻测量需要根据题述条件设计测量电路。
待测电阻远大于电流表内阻时采用电流表内接，待测电阻远小于电压表内阻时采用电流表外接。
若待测电阻较大而滑动变阻器又很小时必需采用分压电路。
由于分压电路的电压调节范围大，且电压可以从零开始逐渐增大，所以凡是要求多测几组值，一般采用分压电路；由于限流电路耗电少，所以不是必须采用分压电路的一般采用限流电路。
电阻测量还常用替换法等。
典例：（2012·海南物理）图示电路可用来测量电阻的阻值。
其中E为电源，R为已知电阻，Rx为待测电阻，○V可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关。
（1）当S0闭合时，若S1、S2均向左闭合，电压表读数为U1；若S1、S2均向右闭合，电压表读数为U2.。
由此可求出R x= 。
（2）若电源电动势E=1.5V，内阻可忽略，电压表量程为1V，R=100Ω..。
此电路可测量的R x的最大值为Ω。
（2）若电源电动势E=1.5V ，内阻可忽略，电压表量程为1V ，R=100Ω..。
代人E=U 1+x1R U R ，可得此电路可测量的R x 的最大值为200Ω。
【针对训练题精选解析】1.(2011江苏物理卷第11题)某同学利用如图2所示的实验电路来测量电阻的阻值。
(1)将电阻箱接入a 、b 之间，闭合开关。
适当调节滑动变阻器R’后保持其阻值不变。
改变电阻箱的阻值R ，得到一组电压表的示数U与R 的数据如下表： 1.50 2.32 请根据实验数据作出U-R 关系图象。
(2)用待测电阻R x 替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V 。
利用(1)中测绘的U-R 图象可得R x =_________ Ω。
2022版高考物理一轮复习第8章恒定电流实验8测定金属的电阻率课件-2022版高考物理一轮复习第8
测金属电阻的电路图和实物图如图甲、乙所示。
甲
乙
3．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。
[部分器材用途]
电流表、电压表
伏安法测电阻
螺旋测微器
测量金属丝的直径，由于测量直径时带来的误差 更明显一些，因此用精确度更高的器材测量
π2
[答案] (1)①不需要，串联电路的电流处处相等，电压与电阻成 正比 ②E (2)①1.600 mm ②0.52 1.3
[典例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。
创新点解读：本题的创新点是应用双电流表替代电压表和电流 表测电阻，而且实验中能利用两电流表之差测出流过 Rx 的真实电流 值，使实验无系统误差。
实验目的创新
[典例2] (2020·上海静安模拟)国标(GB/T)规定自来水在15 ℃时电 阻率应大于13 Ω·m。某同学利用图甲电路测量15 ℃自来水的电阻率， 其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控 制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右 活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源(电动势约为3 V， 内阻可忽略)，电压表V1(量程为3 V，内阻很大)，电压表V2(量程为3 V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值为4 kΩ)，定值电阻R2(阻值为2 kΩ)， 电阻箱R(最大阻值为9 999 Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡 尺，刻度尺。
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一 下眼睛，
高考物理母题解读(八)恒定电流母题8电表内阻测量与改装实验
高考物理母题解读〔八〕恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。
母题8、电表内阻测量与改装实验【解法归纳】在半偏法测电流表内阻实验中，串联在电路中的可变电阻R应选择最大阻值远大于电流表内阻的滑动变阻器，在能够满足电流表满偏的条件下，电源电动势尽可能选择大的测量误差小。
选择电源电动势的方法是：滑动变阻器的最大阻值与电流表满偏电流的乘积等于或稍大于电源电动势。
半偏法测电流表内阻实验中，当闭合与电流表并联支路中的电键时，电路中总电阻减小，电流增大，调节电阻箱的电阻值使电流表半偏，与电流表并联的电阻箱R1中电流将大于电流表中的半偏电流，R1小于电流表内阻r g，所以测量值R1与r g的真实值相比偏小。
电表的校对电路由于需要从零刻度开始校对，所以采用分压电路。
典例：〔2021上海物理第29题〕实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。
测量实际电流表G1内阻r1的电路如下图。
供选择的仪器如下：①待测电流表G1 (0~5mA，内阻约300Ω)，②电流表G2 (0~10mA，内阻约100Ω)，③定值电阻R1(300Ω)，④定值电阻R2 (10Ω)，⑤滑动变阻器R3(0~1000Ω)，⑥滑动变阻器R4(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)【针对训练题精选解析】1.〔2021海南物理卷13题〕图1是改装并校准电流表的电路图，表头μA的量程为I g=600μA 内阻为R g。
mA是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。
完成以下填空。
(1)图1中分流电阻R P的阻值应为___。
(2)在电表表改装后的某次校准测量中，mA表的示数如图2所示，由此读出流过电流表μA 的电流为_______mA。
高考母题解读(八)恒定电流母题5电阻率测量实验.docx
高中物理学习材料桑水制作高考题千变万化，但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。
母题5、电阻率测量实验【解法归纳】电阻率是描述导体导电性能的重要物理量，电阻率测量需要根据题述条件设计测量电路。
待测电阻远大于电流表内阻时采用电流表内接，待测电阻远小于电压表内阻时采用电流表外接。
若待测电阻较大而滑动变阻器又很小时必需采用分压电路。
由于分压电路的电压调节范围大，且电压可以从零开始逐渐增大，所以凡是要求多测几组值，一般采用分压电路；由于限流电路耗电少，所以不是必须采用分压电路的一般采用限流电路。
金属丝的截面直径测量一般用螺旋测微器，长度测量可以使用毫米刻度尺。
螺旋测微器测量导线直径时从固定刻度读得整毫米数，可动刻度读得百分之一毫米数，注意，螺旋测微器读数时要看固定刻度上半毫米刻度是否露出，若露出，要加0.5毫米；从可动刻度上读数时要估读1位。
典例（2012·广东理综物理）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15（a）和图15（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。
②按图15（c）链接电路后，实验操作如下：（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I；（b）将电阻箱R2的阻值调至最______（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I，此时R2阻值为1280Ω；③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。
【针对训练题精选解析】1.（2012·山东理综）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4Ω，额定电流约0.5A）；电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；电源：E1（电动势3V，内阻不计）E2（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。
- 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)。
高考物理母题解读（八）恒定电流母题
高考题千变万化，但万变不离其宗。
千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。
研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。
母题5、电阻率测量实验
【解法归纳】电阻率是描述导体导电性能的重要物理量，电阻率测量需要根据题述条件设计测量电路。
待测电阻远大于电流表内阻时采用电流表内接，待测电阻远小于电压表内阻时采用电流表外接。
若待测电阻较大而滑动变阻器又很小时必需采用分压电路。
由于分压电路的电压调节范围大，且电压可以从零开始逐渐增大，所以凡是要求多测几组值，一般采用分压电路；由于限流电路耗电少，所以不是必须采用分压
电路的一般采用限流电路。
金属丝的截面直径测量一般用螺旋测微器，长度测量可以使用毫米刻度尺。
螺旋测微器测量导线直径时从固定刻度读得整毫米数，可动刻度读得百分之一毫米数，注意，螺旋测微器读数时要看固定刻度上半毫米刻度是否露出，若露出，要加0.5毫米；从可动刻度上读数时要估读1位。
典例（2012·广东理综物理）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15（a）和图15（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。
②按图15（c）链接电路后，实验操作如下：
（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（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______（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1280Ω；
③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。
【针对训练题精选解析】
1.（2012·山东理综）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4Ω，额定电流约0.5A）；
电压表：V（量程3V，内阻约3kΩ）；
电流表：A1（量程0.6A，内阻约0.2Ω）；
A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
电源：E1（电动势3V，内阻不计）
E2（电动势12V，内阻不
计）
滑动变阻器：R（最大阻值约20Ω）
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），在虚线框中（问答题卡）完成电路原理图。
2.（18分）（2012·北京理综）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属丝接入电路部分的长度约为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 m(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。
实验所用器材为：电源（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、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：
由以上实验数据可知，他们测量R是采用图2中的图（选填：“甲”或“乙”）
(3)
图3是测量R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中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流变不至于被烧坏。
(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。
图4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= Ω（保留两位有效数字）。
(5) 根据以上数据可以估算出金属丝电阻率为（填选项钱的符号）。
A.1×10-2Ω·m
B.1×10-4Ω·m
C.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（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
.【答案】：（1
）0.397 （2）甲（3）如图3
（4）如图4 4.5 （5）C （6）CD
3．（2010山东理综）在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。
闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：
①若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是（填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。
②若电流表、电压表示数均为零
，该同学利用多用电表检查故障。
先将选择开关旋至档（填“欧姆
×100”“直流电压10V”或“直流电流2．5mA”），再将（填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。
若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是、、。
5（2012湖南衡阳六校联考）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，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)采用右图所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)．
答案. (1)24.12～24.14 0.518～0.519 (2)偏小
解析：(1)根据刻度尺读数规则，图甲中读数为24.13cm；根据螺旋测微器读数规则，图中读数为0.518 m
m.
(2)用电流表外接电路测量金属丝的电阻．金属丝中电流小于电流表读数，所以电阻的测量值比真实值偏小．由欧姆定律R=U/I，电阻定律R=ρl/S，S=πd2/4联立解得电阻率ρ＝。
6.（2012天星领航卷）
在研究性学习中，某同学设计了一个测量导电纸的导电膜厚度的实验，该同学从资料上查得导电纸导
电膜导电材料的电阻率为ρ，并利用下列器材完成这个实验：
A．电源E（电动势为1 2V，内阻不计）
B．木板N（板上放有导电纸一张，导电膜向上），两个金属条a、b（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极，其电极长度与导电纸宽度相同）
C．滑线变阻器R（其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻）
D．毫米刻度尺．
E．电压表V（量程为6V，内阻约3 kΩ）
F．电流表A（量程为0．6A，内阻忽略不计）
G．开关K，导线若干。
（1）请利用上述器材设计实验电路。
在题12图虚线框中画出实验电路原理图。
（导电纸用符号“
”表示）
（2）实验中应测定的物理量是：。
（3）计算导电膜厚度h的公式是：。
（用ρ和测得物理量的符号表示）
7（2012浙南浙北部分学校联考）某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时，电阻值与长度的关系。
选取一根乳胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。
进行了如下实验：
（1）该小组将盐水柱作为纯电阻，粗测其电阻约为几千欧。
现采用伏安法测盐水柱的电阻，有如下实验器材供供选择：
A．直流电源：电动势12V，内阻很小，额定电流1A；
B．电流表A1：量程0～10mA，内阻约
；
C．电流表A2：量程0～600mA，内阻约
；
D．电压表V：量程0～15V，内阻约
；
E．滑动变阻器R1：最大阻值1kΩ；
F．滑动变阻器R2：最大阻值5kΩ；
G．开关．导线等
在可供选择的器材中，应选用的电流表是_______（填“A1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是________（填“R1”
或“R2”）；
（2）根据所选的器材画出实验的电路图
（3）握住乳胶管两端把它均匀拉长，多次实验测得盐水柱长度L．电阻R的数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
45 长度L（cm）20.0 25.0 30.0 35.0 40.0
.0
电阻R（
1.3
2.1
3.0
4.1
5.3
6.7 ）
为了研究电阻R与长度L的关系，该小组用纵坐标表示电阻R，作出了如图所示的图线，你认为横坐标表示的物理量是____________。