电阻及电阻率的测量实验答案

电阻及电阻率的测量实验答案

一、基础知识总结

1、 伏安法测电阻 （简记：大内偏大，小外偏小）

v A x 动端与a 接时(I 1；u 1) ，I 有较大变化（即1

2

11

21I I -I u u -u <）说明v 有较大电流通过，采用内接法

动端与c 接时(I 2；u 2) ，u 有较大变化（即1

211

21I I

-I u u -u >）说明A 有较强的分压作用，采用内接法

测量电路( 内、外接法 )选择方法有（三） ①R x 与 R v 、R A 粗略比较

② 计算比较法 R x 与v A R R 比较

③当R v 、R A 及R x 末知时，采用实验判断法： 2、 测电阻的其他方法

①互测法：(测电表的电阻)

⑴电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻（它们内阻合适）

⑵两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻（已知内阻的电压表当电流表使用、已知内阻的电流表当电压表使用）

⑶两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻（电阻箱当电表使用）

②替代法：

③半偏法：

（R 1»R 2）

（R 1«R 2）

④电桥法

⑤欧姆表法

限流式适用于待测电阻比滑动变阻器的总电阻小或差不多；

分压式适用于：①待测电阻两端的电压从零开始调节；②待测电阻的阻值比滑动变阻器的总电阻大得多；③电压或电流超过电压表或电流表的量程；④限流式接法调节范围不够大。 二、典型高考真题 真题1（2012北京）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）

（2

）用伏安法测金属丝的电阻Rx ．实验所用器材为：电池组(电动势为3V ，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3k Ω)、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：

由以上数据可知，他们测量Rx 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． 请根据图(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，电压表或电流表不至于被烧坏．

图2

乙

甲 图

3

图4

0.1.

2.2.1.

（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⋅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小偶然误差

答案： （1）（0.395~0.399） （2）甲 （3）如答图3（4）如答图3 （4.3~4.7） （5）C （6）CD

解析：（1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0+39.7×0.01=0.397mm.(0.395～0.399)。 （2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻R x 约5Ω。则有501.05

==

A

x

R R ，6005

3000==x V R R 比较R x 为小电阻应该采用外接法测量误差小。

由（3）知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法（甲）。

（3）注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合（2）可知应该连接成外接分压接法（甲）那么在连线时断开开关且使R x 两端的电压为0。先连外接法（线1）再连分压法（线2和3），此时滑片P 必须置于变阻器的左端。 （4）描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U -I 图线。其中第4次测量数据的坐标点在描绘出的U -I 图线上，有5.4220

.000.1==x

R Ω(4.3～4.7)。

（5）根据电阻定律S

l R x

ρ=有66

2105.45.010397.014.35.4--⨯=⨯⨯⨯==l S R x ρΩ·m ，估算出的金属丝电阻率是C 。

（6）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偶然误差；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差。答案C D 。

真题2（2011新课标）为了测量一微安表头A 的内阻，某同学设计了如图所示的电

路。图中A 0是标准电流表，R 0和R N 分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和S 1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E 是电池。完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S 拨向接点1，接通S 1，调节________,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_____的读数I ；

（2）然后将S 拨向接点2，调节________,使________,记下此时R N 的读数；

答图

3

答图

0.

1.2.2.1.