电学实验1：测量电阻、测定金属的电阻率练习题
四、测量金属丝的电阻率——2024届一轮复习高考物理电学实验训练
四、测量金属丝的电阻率1.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x R 约为100 Ω，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1A （量程0~250 mA ，内阻15ΩR =） 电流表2A （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 ） 开关S 及导线若干③某同学设计方案正确，测量得到电流表1A 的读数为1I ，电流表2A 的读数为2I ，则这段金属丝电阻的计算式x R =_______。
从设计原理看，其测量值与真实值相比_______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
2.某物理兴趣小组的同学们做“金属丝电阻率的测量”实验，已知金属丝的电阻大约为5 Ω，具体实验操作如下：（1）小明首先用螺旋测微器测量金属丝的直径d .（2）小刚取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0~3 V ，内阻约10 kΩ B.电压表0~15 V ，内阻约50 kΩ C.电流表0~0.6 A ，内阻约0.05 Ω D.电流表0~3 A ，内阻约0.01 Ω E.滑动变阻器，最大阻值为10 Ω F.滑动变阻器，最大阻值为100 Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选_______，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______.（填器材序号）②实验中小华同学的实物连线如图所示，请指出小华实物连线中的两处明显错误.错误a ：______________， 错误b ：______________.3.一学生小组测量某金属丝（阻值约十几欧姆）的电阻率。
现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E 、电压表（内阻非常大）、定值电阻0R （阻值10.0 Ω）、滑动变阻器R 、待测金属丝、单刀双掷开关K 、开关S 、导线若干。
测定金属的电阻率练习题
第1 页共4 页测定金属的电阻率(螺旋测微器和游标卡尺的使用) 1．“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是() 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2．将图实－1－19所示的螺旋测微器的读数写出来．图实－1－19 甲．______mm 乙．______cm 3．某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径，测微器的示数如图实－1 －20所示，该铜丝的直径为________mm. 图实－1－20 4．(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图实－1－21所示，则测量结果应该读作________mm. 图实－1－21 (2)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图实－1－22所示，此示数为________mm. 图实－1－22 5．某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中，根据同一组数据进行正确描点后，甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线，如图实－1－23甲、乙所示，根据你对实验的理解，你认为________ 同学的图线正确，根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω.(保留两位有效数字) 6．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表○V1 (量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表○V2 (量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表○A1 (量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表○A2 (量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A) F．变阻器R2(0～2000 Ω，0.1 A) G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有____________________(填代号)．(2)为减小实验误差，应选用图实－1－24中________[填(a)或(b)]为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图实－1－25中的实物图用线连接起来．图实－1－24 图实－1－25 (3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图实－1－26所示，则金属丝的直径为________mm，电阻值为________Ω.图实－1－26 7．有一根圆台状匀质合金棒如图实－1－27甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验：图实－1－27 (1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d 、D 和长度L .图乙中游标卡尺(游标尺上有 20个等分刻度)的读数L ＝________cm. (2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)．该合金棒的电阻约为几个欧姆．图中有一处连接不当的导线是________．(用标注在导线旁 的数字表示) (3)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R ＝6.72 Ω，根据电阻定律计算电阻率为 ρ、长为L 、直径分别为d 和D 的圆柱状合金棒的电阻分别为R d ＝13.3 Ω、R D ＝3.38 Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻R 满足R 2＝R d ·R D ，由此推断该圆台状合金棒的 电阻R ＝________.(用ρ、L 、d 、D 表示) 。
(完整版)高中物理电学学实验测量金属丝的电阻率(实验+练习)
测定金属的电阻率一、仪器的实验1、螺旋测微器(1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度．(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周，螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙(3)读数①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．②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)③如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.2．游标卡尺(1)构造(如图所示)：主尺、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有10个的、20个的、50个的，见下表：(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.3．常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V 或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.二、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．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法．3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．三、实验原理用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据R x ＝U I 计算金属丝的电阻R x ，然后用毫米刻度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R x ＝ρl S ，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI. 四、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(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．五、实验步骤1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d .2．按实验原理图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．把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，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，断开电键S ，求出导线电阻R x 的平均值．5．整理仪器．六、数据处理1．在求R x 的平均值的两种方法(1)第一种是用R x ＝UI算出各次的数值，再取平均值．(2)第二种是用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 2U 4lI. 七、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．八、注意事项1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度，应在连入电路后拉直的情况下进行．2．本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．3．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．九、练习巩固1.某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如图1所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（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）图甲2中R x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置．（4）为测量R，利用图2甲图所示的电路，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关系图象如图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IU2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．（5）由此，可求得电阻丝的R x=________Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．2.（1）读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数：图a的读数为________cm．图b读数为________cm．（2）如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。
热点排查练 实验题满分练 电学实验1——电阻的测量
电学实验1——电阻的测量1．(2022·重庆市模拟)为测量电阻R x的阻值，某同学设计了如图(a)所示的电路图，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，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S1，调节R0，使电流表指针偏转到适当位置，记下此时电流表A0的读数I0；(2)然后将S拨向接点2，保持R0不变，调节R N，使________，记下此时R N的读数；(3)某次R N读数如图(b)所示，则R N读数为________，多次重复上述过程，计算R N读数的平均值，即为电阻R x的测量值；(4)写出一条你认为存在误差的原因______________．答案(2)电流表A0的读数为I0(3)4 208 Ω(4)电流表灵敏度不够，电阻箱的阻值在一定范围内变化时，不会引起电流表示数变化解析(2)该实验为替代法测电阻，通过分别连接电阻箱和待测电阻，使得电路电流相同，则此时电阻箱的电阻与待测电阻相同，故第二步应该是使电流表A0的读数为I0；(3)电阻箱的读数为R N＝4×1 000 Ω＋2×100 Ω＋0×10 Ω＋8×1 Ω＝4 208 Ω(4)该实验的误差主要是电流表的灵敏度对实验的影响．在实际测量的过程中，调节电阻箱在一定范围内变化时，电流表上基本看不出电流的变化．2.(2022·山东潍坊市三模)实验小组的同学要用所学的电学知识较准确地测量一捆铜线的长度．他们设计了如图甲所示的电路来较准确测量这捆铜线的电阻R x，图中a、b之间连接这捆铜线；V 1和V 2可视为理想电压表；R 为阻值范围是0～999.9 Ω的电阻箱；E 为电源；R 0为定值电阻；S 为开关．采用如下步骤完成实验：(1)先用螺旋测微器测量该铜线的直径d ＝1.200 mm ；(2)按照图甲所示的实验原理电路图连接电路，请你将图乙中的实物图补充完整；(3)将电阻箱R 调节到适当的阻值，闭合开关S ，记下此时电阻箱的阻值R 、电压表V 1的示数U 1、电压表V 2的示数U 2，则这捆电线的阻值表达式为R x ＝________(用R 、U 1、U 2表示)； (4)改变电阻箱的阻值R ，记下多组R 、U 1、U 2的示数，计算出每一组U 2U 1的值，作出U 2U 1－1R 图像如图丙所示，利用图像可求得这捆铜线的电阻R x ＝________ Ω；(5)已知这捆铜线材料的电阻率为ρ＝2.00×10－8 Ω·m ，则这捆铜线的长度为L ＝_______ m(结果保留三位有效数字)．答案 (2)见解析图 (3)(U 2U 1－1)R (4)2.60 (5)1.47×102解析 (2)按照实验原理电路图连接实物图如图(3)通过铜线的电流为I x ＝I R ＝U 1R ，R x ＝U 2－U 1I x ＝(U 2U 1－1)R(4)改变电阻箱的阻值R ，记下多组R 、U 1、U 2的示数，每一组数据都满足上式，整理可得U 2U 1＝R x 1R ＋1，易知U 2U 1－1R 图像的斜率即为R x ，则R x ＝k ＝7.50－1.002.50Ω＝2.60 Ω(5)由电阻定律知R x ＝ρLS，又有S ＝π⎝⎛⎭⎫d 22 则L ＝R x S ρ＝R x πd 24ρ＝2.60×3.14×(1.200×10－3)24×2.00×10－8m ＝1.47×102 m 3．(2022·辽宁省模拟)实验小组在不损坏滑动变阻器的前提下，测定滑动变阻器R 0镍铬合金电阻丝的电阻率，滑动变阻器规格是“50 Ω，1.5 A ”．(1)滑动变阻器缠绕陶瓷管上电阻丝匝数为n ，游标卡尺测出电阻丝n 匝的宽度为d ，游标卡尺测出电阻丝缠绕的陶瓷管外径D ，如图所示，读出此次测量n 匝电阻丝的宽度d ＝_____ cm (已知陶瓷管的外径远远大于电阻丝的直径)．(2)实验室内备有以下仪器A ．电流表A 1(10 mA ，内阻r 1＝10 Ω)；B ．电流表A 2(30 mA ，内阻r 2约为2 Ω)；C ．定值电阻R 1＝1 kΩ；D ．定值电阻R 2＝140 Ω；E ．滑动变阻器R 3(最大阻值约为200 Ω)；F ．滑动变阻器R 4(最大阻值约为5 Ω)；G ．电源E ＝1.5 V ，r ＝0.5 Ω；H ．导线及开关．选择合适仪器进行电表改装，进行相关测量，要求测量数据范围越大越好，滑动变阻器应选择________；在方框内画出实验电路图．(3)实验中某次测量两电流表的读数分别为I 1和I 2，则滑动变阻器镍铬合金的电阻率ρ＝________(用测量量的字母符号表示)．(4)本实验中电阻率的测量值________真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)． 答案 (1)10.240 (2)R 4 见解析图 (3)I 1(r 1＋R 2)d 24D (I 2－I 1)n 3 (4) 大于解析 (1)由题图可知，游标卡尺的读数为 d ＝102 mm ＋8×0.05 mm ＝102.40 mm ＝10.240 cm(2)实验要求测量数据范围越大越好，则滑动变阻器应采用分压式，故滑动变阻器应选择R 4. 先进行电压表改装，电压表量程U ＝I g1(r 1＋R 2)，电压表内阻R V ＝r 1＋R 2＝150 Ω，故U ＝1.5 V 由于改装的电压表内阻确定，电流表A 2内阻不确定，故应将电流表A 2外接，电路图如图所示．(3)根据题意可知，滑动变阻器R 0的最大阻值对应电阻丝长度L ＝n πD ，电阻丝的半径r ＝d2n ，电阻丝的横截面积S ＝πr 2＝πd 24n 2，根据并联电路特点有I 1(r 1＋R 2)＝(I 2－I 1)R 0，整理得R 0＝I 1(r 1＋R 2)I 2－I 1，由电阻定律有R 0＝ρLS ，解得ρ＝I 1(r 1＋R 2)d 24D (I 2－I 1)n 3(4)电阻丝真实长度大于陶瓷管n 匝的周长，电阻丝外表涂有绝缘层，其横截面积大于真实面积，根据R 0＝ρLS 可知，长度测量偏小，横截面积测量偏大，则测出的电阻率大于真实值．4．实验室某电学元件D 标有 “12 V,3 W ”字样，某同学现用图甲所示电路测量其阻值，V 1、V 2是规格相同的两个电压表(量程15 V ，内阻约为50 kΩ)，R 0为定值电阻．(1)用笔画线代替导线，在图乙中补全实物连线；(2)实验室有三种规格的定值电阻，阻值分别为5 Ω、50 Ω、500 Ω，R0应选择阻值为________ Ω的定值电阻；(3)V1、V2两电压表读数分别为U1、U2，多次改变滑动变阻器滑片位置，测得数据如下：U1(V) 3.0 4.1 5.3 6.57.99.3U2(V) 3.5 4.8 6.27.79.311.0请在图丙中描点连线，并根据正确的数据处理方法，可得元件D的阻值为________ Ω(计算结果保留一位小数)．(4)由于电压表分流，元件D电阻的测量值______真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)．答案(1)见解析图(2)50(3)见解析图42.5(4)大于解析(1)结合题图甲对题图乙连线如图所示．(2)电学元件D标有“12 V,3 W”的字样，可知该电学元件的电阻大约为R＝U2P＝1223Ω＝48 Ω，V1、V2是规格相同的两个电压表(量程15 V，内阻约为50 kΩ)，所以R0应选择阻值为50 Ω的定值电阻．(3)由测得数据在题图丙中描点连线，如图所示．电学元件D与定值电阻R0串联，由欧姆定律有U1＝U2R0R＝RR0U2，结合U1－U2图像，斜率k＝R R0＝9.3 V11.0 V≈0.85，由于R0＝50 Ω，则R＝42.5 Ω(4)由于电压表分流，电学元件D与定值电阻R0串联，分别与相同的电压表并联，所以各自的总电流相等，由于电学元件D的电阻偏小，流经的电流偏大，V1的示数偏大，U1－U2图像斜率偏大，所以电学元件D电阻的测量值偏大，即测量值大于真实值．5.(2022·河北省模拟)一金属线材电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究小组设计了如图所示电路，实验器材如下：未知电阻R x，阻值约为4.8 Ω；微安表(零刻度在表盘中间)，一端接导线，另一端接表笔；定值电阻R1，阻值为10 Ω；电阻箱R2，阻值0～99.9 Ω；电流表，量程0～0.6 A，内阻R A＝1 Ω；电压表，量程0～3.0 V，内阻约为3 000 Ω；滑动变阻器R3，阻值0～10 Ω；电源，电动势为3 V；开关，导线若干．实验过程如下：(1)按图连接电路，闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片滑到最________端(选填“左”或“右”)；(2)将电阻箱R2的阻值调整到________ Ω，闭合开关；(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到________时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置；(4)保持表笔与记录的接触位置接触，此时电流表和电压表的读数分别为________ A 和________ V.(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________ Ω.答案 (1)右 (2)10 (3)流过微安表的电流为零 (4)0.50 2.50 (5)5解析 (1)按题图连接电路，闭合开关之前，要保护电路，使电流最小，则应将滑动变阻器的滑片滑到最右端，使其阻值最大．(2)为了测量未知金属的阻值并将其截为阻值相等的两段，则应将电阻箱R 2的阻值调整与定值电阻R 1的阻值相等，故调整到10 Ω.(3)设未知电阻左半部分为R 左，右半部分为R 右，直到流过微安表的电流为零时，微安表两端的电势相等，则有R 左R 右＝R 1R 2，且R 1＝R 2，此时接触点的位置，即为等分电阻的位置．(4)电流表的最小刻度为0.02 A ，读数时只需要同位估读，所以电流表的读数为0.50 A ； 电压表的最小刻度为0.1 V ，读数时，需要估读到下一位，所以电压表的读数为2.50 V ； (5)电压表测量电路的总阻值为U I ＝2.500.50 Ω＝5 Ω，则R 并＝UI －R A ，根据并联电路电阻的关系有1R 并＝1R x ＋1R 1＋R 2，代入数据解得R x ＝5 Ω. 6．(2022·宁夏六盘山高级中学三模)某同学利用图(a)电路测量量程为10 mA 的电流表内阻(内阻大约为几十欧)，可供选择的器材有：滑动变阻器R 1(最大值50 Ω)，滑动变阻器R 2(最大阻值5 kΩ)，电阻箱R (最大值999.9 Ω)，电源E 1(电动势6 V ，有内阻)，电源E 2(电动势30 V ，有内阻)，开关1个，导线若干．实验步骤如下：①按照(a)电路原理图连接电路；将图(a)中电阻箱阻值调为最大，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值位置，闭合开关S 1；②调节滑动变阻器，使电流表A 指针偏转到满刻度；③闭合开关S 2，保持滑动变阻器的滑片位置不动，调节电阻箱，使电流表的示数为8 mA ，记录电阻箱的阻值；回答下列问题：(1)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线；(2)实验步骤③中记录电阻箱的阻值为240 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器中的电流不变，则电流表内阻的测量值为________ Ω；(3)要求得到较高的实验精度，认为闭合开关S2调节电阻箱时滑动变阻器中的电流10 mA基本不变，以上备选器材中，滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)，电源应选用________(填“E1”或“E2”)；(4)如果此电流表是由一个表头和电阻并联构成的，可推断该表头的满刻度电压约为________(填正确答案标号)．A．2.4 V B．240 mVC．0.6 V D．60 mV答案(1)见解析图(2)60(3)R2E2(4)C解析(1)实物图连线如图所示．(2)由题意可知，当电流表示数为I A＝8 mA时，通过电阻箱的电流为I R＝2 mA，根据并联电路分流规律可得电流表内阻的测量值为R A＝I RI A R＝60 Ω(3)本实验为了得到较高的实验精度，应使电阻箱接入电路后电路总电流能够近似不变，则滑动变阻器接入电路的阻值应尽可能大，所以应选择R2，当电流表满偏时，滑动变阻器两端允许达到的最大电压约为U max＝I满R2＝50 V，所以电源应选用E2.(4)如果此电流表是由一个表头和电阻并联构成的，可推断该表头的满刻度电压约为U满＝IR A＝0.6 V，故选C.满7．(2022·河北省模拟)实验小组利用如图甲所示的电路测量某金属丝的电阻率．(1)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，金属丝的直径为________ mm. (2)关于电流表和滑动变阻器，有以下器材可供选择： A ．电流表量程0～0.6 A ，内阻R A ＝1.0 Ω B ．电流表量程0～0.6 A ，内阻未知 C ．滑动变阻器，最大阻值10 Ω D ．滑动变阻器，最大阻值50 Ω实验中电流表应选择________，滑动变阻器应选择________(填写器材前的字母)．(3)闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到________(按照电路图选填“最左端”“正中间”或“最右端”)．(4)闭合开关，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表有一较大读数U ，记下此时电阻箱的读数R 0和电流表的读数I 1.(5)改变电阻箱的阻值，同时调节滑动变阻器，使电压表的读数仍为U ，记下此时电阻箱的读数R 2和电流表的读数I 2.(6)重复步骤(5)，得到多组电阻箱和电流表的数据，以电阻箱电阻R 为横坐标，以电流表读数的倒数1I 为纵坐标建立坐标系，描点连线，如图丙所示，获得图线的纵轴截距为b ，可知金属丝电阻为________(用题图中给定的符号表示)．(7)将电阻值代入电阻定律R ＝ρlS 计算金属丝的电阻率．答案 (1)0.869 (2)A C (3)最左端 (6)Ub －R A解析 (1)如题图乙所示，螺旋测微器的读数为0.5 mm ＋36.9×0.01 mm ＝0.869 mm. (2)选用内阻已知的电流表可以通过计算消去电流表分压引起的系统误差，故电流表选择A ；滑动变阻器采用分压接法，故用总电阻较小的C.(3) 为使开始时电压表的读数为零，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应滑到最左端．(6)根据题意有U ＝I (R ＋R x ＋R A )，整理得1I ＝1U R ＋R x ＋R A U ，结合题图丙可知R x ＋R A U ＝b解得金属丝电阻R x ＝Ub －R 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。
高中物理【实验：测量金属的电阻率】
实验：测量金属的电阻率1.伏安法测金属丝电阻时，电压不要求从0开始，仪器合适时滑动变阻器一般用限流式接法．2．金属丝电阻一般较小，电流表选用外接法．1．现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示．(1)由上图读得圆柱体的直径为________cm，长度为________cm.(2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别为D、L，测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ＝________.2．在“测定金属的电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲所示，则金属丝的直径为________mm.(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________.(填“偏大”或“偏小”)(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A.3．一根均匀的细长空心金属圆管，其横截面如图甲所示，长度为L，电阻R约为5 Ω，这种金属的电阻率为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地测定它的内径d；(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D，图乙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5.200 mm，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、若干导线及下列器材：A．电流表0～0.6 A，内阻约0.05 ΩB．电流表0～3 A，内阻约0.01 ΩC．电压表0～3 V，内阻约10 kΩD．电压表0～15 V，内阻约50 kΩE．滑动变阻器，0～10 Ω(额定电流为0.6 A)F．滑动变阻器，0～100 Ω(额定电流为0.3 A)为准确测出金属管线的阻值，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)(3)如图丙所示，请按实验要求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)，则金属管线内径的表达式d＝______________.4．一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R x的阻值，图中R0为标准定值电阻(R0＝20.0 Ω)；○V可视为理想电压表；S1为单刀开关，S2为单刀双掷开关；E为电源；R为滑动变阻器．采用如下步骤完成实验：(1)按照实验原理线路图(a)，将图(b)中实物连线．(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1.(3)将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表○V的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表○V的示数U2.(4)待测电阻阻值的表达式R x ＝________(用R 0、U 1、U 2表示)． (5)重复步骤(3)，得到如下数据.(6)利用上述5次测量所得U 2U 1的平均值，求得R x ＝________Ω.(保留1位小数)5．某同学在实验室测定某金属丝的电阻率．(1)他用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，测量情况如图甲所示，则金属丝的直径为________mm.(2)他再用欧姆表对金属丝的电阻粗略测量，选择开关拨至“×1”挡，指针偏转情况如图乙所示，则金属丝的阻值约为________Ω.(3)他最后采用伏安法精确地测定金属丝的电阻R ，实验室提供了以下器材： A ．电压表(0～3 V ～15 V ，内阻约为10 kΩ或50 kΩ) B ．电流表(0～0.6 A ～3 A ，内阻约为0.5 Ω或0.1 Ω)C ．滑动变阻器(0～5 Ω)D ．两节干电池E ．开关及导线若干 本实验电压表的量程应该选________V ，电流表的量程应该选________A ； 为使实验过程中电池能量损耗较小，合适的电路图应为图丙中的________． (4)图丙中选择的电表连接方式会导致电阻率的测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值．6．实验室有一捆规格为“100 m,0.5 mm2”的铜导线，已经用去了一部分，一同学想用伏安法测量剩余导线的电阻．(1)他查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m.他可以用公式__________计算出整捆导线的电阻为_______ Ω；(2)他从实验室借来如下器材，想分别用电流表内接法和外接法测量铜导线的电阻：电流表：量程0.6 A，内阻约为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200 Ω；电源：电动势4.5 V，内阻可不计；开关、导线若干．回答下列问题：①请你用笔画线代替导线在图中完成电路连线．要求用电流表外接、滑动变阻器分压式接法．②按①中所连电路实验时滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)．③他将分别用电流表内接法和外接法得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图所示．在图中由电流表外接法得到测量图线是________(填“甲”或“乙”)，你的判断依据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.高二物理期末复习 实验：测量金属的电阻率答案1．解析 (1)螺旋测微器的读数为 1.5 mm ＋34.4×0.01 mm ＝1.844 mm ＝0.184 4 cm(0.184 2 cm ～0.184 6 cm 范围内均可)；游标卡尺的读数为42 mm ＋7×0.05 mm ＝42.35 mm ＝4.235 cm.(2)圆柱体的横截面积为S ＝π⎝⎛⎭⎫D 22，由电阻定律R ＝ρL S 和欧姆定律R ＝U I 可知，ρ＝πD 2U4IL. 答案 (1)0.184 4(在0.184 2～0.184 6范围内均可) 4．235 (2)πD 2U 4IL2．解析 (1)螺旋测微器的读数为(0.5＋0.01×19.6)mm ＝0.696 mm(0.695 mm ～0.698 mm 均对)．(2)图乙中电流表采用外接法，故测量值偏小．(3)电压表精度为0.1 V ，其读数为2.60 V ；电流表精度为0.02 A ，其读数为0.52 A. 答案 (1)0.696(0.695～0.698均对) (2)偏小 (3)2.60 0.523．解析 (4)由欧姆定律得R ＝U I ，又R ＝ρL S ＝ρL π[(D 2)2－(d 2)2]＝4ρL π(D 2－d 2)，则4ρLπ(D 2－d 2)＝U I ，d 2＝D 2－4ρLIπU，故d ＝ D 2－4ρLIπU.答案 (1)5.167(5.165～5.169均可) (2)A C E (3)如图所示(4)D 2－4ρIL πU4．解析 开关S 2掷于1端，由欧姆定律可得通过R x 的电流I ＝U 1R 0，将开关S 2掷于2端，R 0和R x 两端电压为U 2，R x 两端电压为U ＝U 2－U 1，由欧姆定律可得待测电阻阻值R x ＝U I ＝U 2－U 1U 1R 0＝⎝⎛⎭⎫U 2U 1－1R 0.5次测量所得U 2U 1的平均值为15(3.44＋3.43＋3.39＋3.40＋3.39)＝3.41，代入得R x ＝(3.41－1)×20.0 Ω＝48.2 Ω.答案 (1)实物连线如图所示：(4)⎝⎛⎭⎫U 2U 1－1R 0 (6)48.25．解析 (1)由题图甲所示螺旋测微器可知，其读数为1.5 mm ＋20.0×0.01 mm ＝1.700 mm(1.669～1.701 mm 均正确)．(2)欧姆表用“×1”挡，根据图乙可知其读数为6.0×1 Ω＝6.0 Ω.(3)因为电源是两节干电池，故电源电动势约为3 V ，故电压表的量程应该选0～3 V ，最大电流I max ＝ER ＝0.5 A ，故电流表的量程应选择0～0.6 A ；为使实验过程中电池能量损耗较小，故应选择限流式电路，待测金属丝的粗测值较小，故电流表采用外接法，故选A.(4)用电流表外接法测量电阻，电压U 准确，电流测量值偏大，所以电阻的测量值将比真实值偏小，会导致电阻率的测量值小于真实值．答案 (1)1.700(1.669～1.701) (2)6(或6.0) (3)0～3 0～0.6 A (4)小于6．解析 (1)由公式R ＝ρLS ，代入数值，解得导线的电阻R ＝3.4 Ω.(2)①如图所示②由于滑动变阻器采用分压式接法，所以滑动变阻器要选阻值比较小的，闭合开关前应将滑片移至a 端；③因为电流表外接时，测得的电流值偏大，由R ＝UI 可知测得的电阻值偏小．答案 (1)R ＝ρLS 3.4 (2)①见解析图 ②R 1 a③乙 电流表外接时，测得的电阻值偏小。
实验试题练习1-电学
实验试题练习1-电学（上）题目 1 平衡电桥测电阻.电桥法测量是重要测试技术之一，不但用于电工测试技术，而且在非电量测量中也广泛采用，如电阻、电流、电感、电容、频率、压力、温度等。
由于它的灵敏度、精确度相对较高，又有结构简单、使用方便等特点，在现代自动化控制，仪器仪表中许多都利用电桥这些特点进行设计、调试、控制。
测电阻有多种方法，如伏安法，欧姆表法等，它们多数都不同程度地受到电表精度和接入误差的影响。
但使用电桥法测电阻是一种比较法，上述影响比较小，只要标准电阻很精确，检流计足够灵敏，那么被测电阻的结果就有较高的准确度。
但电桥法测电阻也受到一定限制。
如对高电阻（106）测量就不适用，必须选择其它测量方法。
如冲击电流计法、兆欧表法、伏安法等。
本实验主要介绍用单臂电桥（惠斯通电桥）法测量中值电阻（1 ~106）。
[学习重点]1． 掌握用惠斯通电桥测量电阻的原理和方法。
2． 学习用交换法减小和削除系统误差。
3． 初步研究电桥的灵敏度。
[实验原理]1． 惠斯通电桥的线路原理惠斯通电桥的基本线路如图4-13-1所示。
它是由四个电阻R 1、R 2、R S 、R x 联成一个四边形ABCD ，在对角线AB 上接上电源E ，在对角线CD 上接上检流计G 组成。
接入检流计（平衡指示）的对角线称“桥”，检流计的作用就是将“桥”两端的电位U C 和U D 直接进行比较。
而四边形的每一条边称为电桥的一个“桥臂”。
在一般情况下， 桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针有偏转。
若适当调节电阻值，例如改变R S 的大小，可以使C 、D 两点的电位相等，即U C = U D ，此时流过检流计G 的电流I g = 0 ，这称为电桥平衡。
即有 U C = U DI R1 = I R x = I 1 I R2 = I RS = I 2由欧姆定律知道 U AC = I 1R 1 = U AD = I 2R 2U CB = I 1R x = U DB = I 2R S 由以上两式可得（4-13-1）此式即为电桥的平衡条件。
电学实验1：测量电阻及电阻率(答案含解析)—高三物理一轮复习课时练
一课一练50：电学实验1：测量电阻及电阻率分析：测量电阻的方法包括伏安法、安安法、半偏法、替代比较法等，其本质都是欧姆定律在电路中的应用。
1．（2020全国I卷）某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5Ω．该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之间．测量得到如图（b）所示的两条U–I图线，其中U与I 分别为电压表和电流表的示数．回答下列问题：（1）图（b）中标记为II的图线是采用电压表跨接在________（填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到的．（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线_______（填“I”或“II”）得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为_______Ω（保留1位小数）．（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为_______Ω（保留1位小数）．2．（2019江苏卷）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如题11-1图所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动（选填“A”、“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（题11–1图）（题11-2甲图）（题11-2乙图）（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）题11-2甲图中R x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置．（4）为测量R，利用题11-2甲图所示的电路，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关系图象如题11-3图所示．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：U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．（5）由此，可求得电阻丝的R x= Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．3．某中学实验小组的同学在测量阻值约为200 Ω的电阻R x的阻值时，从实验室选取了如下的实验器材：电动势为E=3 V、内阻可忽略不计的电源量程为15 mA的电流表A1、r A1≈100 Ω；量程为300 μA的电流表A2、r A2=1 000 Ω最大值为20 Ω的滑动变阻器R1；最大值为2 000 Ω的滑动变阻器R2定值电阻R3=9 000 Ω、R4=200 Ω ；开关S以及导线若干为了减小实验误差，请回答以下问题：（1）从以上实验器材中选择合适的实验器材，设计测量电阻R x的电路图，画在图中的方框内，并在电路图中标明实验器材的符号．（2）某次操作时，将滑动变阻器的滑动触头移到合适位置，两电流表的读数如上图所示，则电流表A1的读数为________ mA，电流表A2的读数为________ μA，则电阻R x的阻值为________Ω．（3）由该电路中产生的系统误差分析可知，该电阻R x的测量值________真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）．4．某同学用图甲所示电路测量一段金属丝的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为100 Ω。
高中物理电学实验习题大全(含答案)
电学实验测定金属的电阻率1.在“测定金属的电阻率”的实验中，所测金属丝的电阻大约为5，先用伏安法测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
用米尺测出该金属丝的长度L，用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。
(1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。
(2)实验时，取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材：A．电压表0～3 V，内阻10 kB．电压表0～15 V，内阻50 kC．电流表0～0.6A，内阻0.05D．电流表0～3 A，内阻0.01E．滑动变阻器，0～10F．滑动变阻器，0～100①要较准确地测出该金属丝的电阻值，电压表应选_______________，电流表应选______________，滑动变阻器选_____________(填序号)。
②实验中，某同学的实物接线如图所示，请指出该实物接线中的两处明显错误。
错误l：_____________________________；错误2：_____________________________。
2.为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。
某同学进行如下几步进行测量：（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d= 。
（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是。
A.换为×1档，重新测量B.换为×100档，重新测量C.换为×1档，先欧姆调零再测量D.换为×100档，先欧姆调零再测量（3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电路便于调节，下列备选电路中，应该选择。
3.在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图（a）所示．闭合开关后，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，则发生故障的是断路．（填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“开关”）．（2）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图（b）所示，其示数D=mm．4.测得接入电路的金属丝的长度为L,金属丝的直径d，已知其电阻大约为25Ω．(1)在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源（电动势1.5V，内阻很小)、导线、开关外，电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选。
测定金属的电阻率实验测试题及解析
测定金属的电阻率实验测试题及解析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R x 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A 1(量程0～250 mA ，内阻R 1＝5 Ω) 电流表A 2(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)开关S 及导线若干(3)11A 2的读数为I 2，则这段金属丝电阻的计算式R x ＝________。
从设计原理看，其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
解析：(1)d ＝20.0×0.01 mm ＝0.200 mm 。
(2)本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A 1充当电压表；由于A 1的内阻已知，因此A 2应采用外接法；由于电流表A 1的额定电压U A1＝I m R 1＝1.25 V ，比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多)，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。
(3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时，通过R x 的电流为I ＝I 2－I 1，R x 两端电压U ＝I 1R 1，故R x ＝U I ＝I 1R 1I 2－I 1，不考虑读数误差，从设计原理看测量值等于真实值。
答案：(1)0.200(0.196～0.204均可) (2)见解析图 (3)I 1R 1I 2－I 1相等2．(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。
实验操作如下：(1)螺旋测微器如图所示。
在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。
测量金属丝的电阻率（含答案）
测量⾦属丝的电阻率（含答案）测量⾦属丝的电阻率⼀、实验题1.在“测定⾦属的电阻率”的实验中，测定阻值约为3?6Ω的⾦属丝的电阻率，实验中所⽤的电压表规格：量程0?3V、内阻3kΩ；电流表规格：量程0?0.6A、内阻0.1Ω；还有其他⼀些器材：(1)⽤螺旋测微器测得⾦属丝的直径，如图2所⽰，可知⾦属丝的直径d=______mm(2)需要通过实验直接测量的物理量有：____________________________________________(写出名称和符号).电阻率的测量计算公式为ρ=______ 电流表、电压表的⽰数如图1所⽰．可计算出⾦属丝的电阻为______Ω．2.在“测定⾦属的电阻率”的实验中，⾦属丝的阻值约为5Ω，某同学先⽤刻度尺测量⾦属丝的长度l=50.00cm，⽤螺旋测微器测量⾦属丝直径时刻度位置如图1所⽰，再⽤伏安法测出⾦属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该⾦属材料的电阻率。
①该电阻丝直径的测量值d=______mm；②实验中能提供的器材有：A.电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)B.电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)C.电流表A1(量程0～3A，内阻约0.01Ω)D.电流表A2(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)E.滑动变阻器R1(0～20Ω)F.滑动变阻器R2(0～500Ω)G.电源E(电动势为3.0V)及开关和导线若⼲该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进⾏测量，则电压表应选择______，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______，(选填各器材前的字母)。
要求在流过⾦属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最⼩，并能较准确地测出电阻丝的阻值，实验电路应选⽤图2的______。
③该同学建⽴U?I坐标系，如图3所⽰，图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点，还有⼀次测量的电压表和电流表⽰数如图4所⽰，请根据测量数据将坐标点补全，并描绘出U?I图线。
高考物理考点《实验：测定金属的电阻率》真题练习含答案
高考物理考点《实验：测定金属的电阻率》真题练习含答案1．在“测定金属丝的电阻率”实验中，某同学进行了如下操作：(1)先用螺旋测微器测量金属丝的直径d，如图甲所示，在测量时，将金属丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，然后旋动________(选填“D”或“D′”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时可防止螺旋测微器损坏．选择金属丝的不同位置进行多次测量，取平均值作为金属丝的直径．某一次用螺旋测微器测得的直径如图乙所示，则d＝________ mm.用刻度尺测量金属丝的长度L.(2)再用多用电表粗测金属丝的电阻，把多用电表欧姆挡调到“×10”挡，测量时发现指针偏转角度太大，几乎指在0 Ω刻度线附近，这时他应该：a．将选择开关换成欧姆挡的________(选填“×100”或“×1”)挡位；b．将红、黑表笔________，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端零刻度处．最后测得该金属丝的电阻如图丙所示，则该金属丝的电阻为________ Ω.(3)为准确测出金属丝的电阻，该同学又设计了如图丁所示的电路，请在图戊中将实物电路补充完整(两电表可视为理想电表).(4)若某次测量中，电压表和电流表的读数分别为U 和I ，请写出电阻率的表达式ρ＝________．(用d 、L 、U 、I 表示)答案：(1)D′ 0.780 (2)×1 短接 6.0(3)图见解析 (4)πUd 24IL解析：(1)听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时可防止螺旋测微器损坏微调，这是在进行微调，因此调节的微调旋钮D ′；根据螺旋测微器的读数规律，该读数为d ＝0.5 mm ＋0.01×28 mm ＝0.780 mm .(2)测量时发现指针偏转角度太大，表明通过的电流过大，待测电阻较小，为了减小读数的偶然误差，改用“×1”挡；换挡后，欧姆表需要重新进行欧姆调零，即将红、黑表笔短接欧姆调零，调节欧姆调零旋钮，使指针指在表盘右端零刻度处；欧姆表的读数为6.0×1 Ω＝6.0 Ω.(3)根据电路图，连接实物图如图所示(4)根据R ＝U I ，R ＝ρL π（d 2）2 ，解得ρ＝πUd 24IL . 2．[2023·辽宁卷]导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆．现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a )所示的电路图，实验步骤如下：a ．测得样品截面的边长a ＝0.20 cm ；b ．将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；c ．将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L ；d ．闭合开关S ，调节电阻箱R 的阻值，使电流表示数I ＝0.40 A ，读出相应的电压表示数U ，断开开关S ；e ．改变丙的位置，重复步骤c 、d ，测量多组L 和U ，作出UL 图像如图(b )所示，得到直线的斜率k.回答下列问题：(1)L 是丙到________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离；(2)写出电阻率的表达式ρ＝________(用k 、a 、I 表示)；(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝________ Ω·m (保留两位有效数字).答案： (1)乙 (2)ka 2I(3)6.5×10－5 解析：(1)由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L 是丙到乙的距离．(2)根据电阻定律有R ＝ρL a 2 再根据欧姆定律有R ＝U I联立有U ＝ρI a 2 L 则ρ＝ka 2I(3)根据图像可知k ＝6.5 V /m则根据(2)代入数据有ρ＝6.5×10－5 Ω·m。
1测定金属的电阻率(高考物理电学实验)含答案与解析
1测定金属的电阻率（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．某课外兴趣小组欲测定一新型台金材料的电阻率，他们选择由该材料制成的电阻丝，进行了下列操作。
（1）用多用电表粗测该电阻丝的电阻：①旋转选择开关，使其对准欧姆挡的“×lk”挡；②将两表笔短接，调节表盘上的旋钮（填图甲中字母“S”或“T”）．使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，而后断开两表笔；③将两表笔分别接到被测电阻丝的两端，发现多用表的指针位置如图甲中b指针所示，随后断开两表笔；④旋转选择开关，使其对准欧姆挡的“×100”挡，重新欧姆调零后，再将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端进行测量，结果多用电表的指针位置如图甲中a 指针所示，则被测电阻丝的阻值为Ω；⑤旋转选择开关，使其对准“OFF”挡，并拔出两表笔。
（2）若该兴趣小组想用伏安法较准确地测定该电阻丝的阻值，实验室可供选用的器材有：A．电压表V1（量程为3V，内阻约为3kΩ）B．电压表V2（量程为15V，内阻约为15kΩ）C．电流表A1（量程为3mA，内阻约为20Ω）D．电流表A2（量程为10mA，内阻约为7Ω）E．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）F．电源E（电动势为4.5V，内阻约为0.5Ω）G．开关S，导线若干①要使电流表和电压表的示数都能达到满偏的三分之一以上，在所提供的电流表中就选用，电压表就选用；（填器材前的字母）②在虚线方框乙中画出测定该电阻丝的实验电路图，并对选用的器材进行标注。
（3）若测得电阻丝的长度为L、直径为d和阻值为R，则该新型材料的电阻率ρ=。
2．为了测定金属丝的电阻率，某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上。
其两端可作为接线柱，一小金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动。
请完成以下内容。
（1）某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如下图所示，则其直径d= mm。
（2）实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3Ω；（3）准备的实验器材如下：A．电压表V（量程；0﹣3V，内阻约20kΩ）B．定值电阻10ΩC．定值电阻100ΩD．蓄电池（电动势约12V，内阻不计）E．电键S一只F．导线若干实验小组利用上述器材设计并完成实验。
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。
18届高三下物理电学实验—测定金属电阻率(解析版)
18届高三下物理电学实验——测定金属电阻率一．填空题（共5小题）1．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：（要求测量结果尽量准确）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）．请在图1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、电压表的示数如图2所示．由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为Ω．③用伏安法测金属丝电阻存在系统误差．为了减小系统误差，有人设计了如图3所示的实验方案．其中R x是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻．合上开关S，灵敏电流计的指针偏转．将R调至阻值为R0时，灵敏电阻计的示数为零．由此可计算出待测电阻R x=．（用R1、R2、R0表示）2．有一根细而均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，如图1所示．此样品的长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，且该样品的内径太小而无法直接测量．现提供以下实验器材：A.20等分刻度的游标卡尺；B．螺旋测微器；C．电流（量程为50mA，内阻r1=100Ω）；D．电流（量程为100mA，内阻r2约为40Ω）；E．滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流为2A）；F．直流电源E（电动势为12V，内阻很小）；G．导电材料样品R2（长L约为3cm，电阻R2约为100Ω）；H．开关一只，导线若干．请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图2所示，其示数L=mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图3所示，其示数D=mm．（2）画出设计的实验电路图，并标明所选器材的字母．（3）用已知物理量和所测得的物理量的符号表示样品的内径d（写出推导过程）．3．在做《测定金属的电阻率》的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，备有以下器材：A．电池组（3V、内阻lΩ）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4kΩ）E．电压表（0﹣15V，内阻15kΩ）F．滑动变阻器（0﹣20Ω，允许最大电流l A）G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）H．开关、导线（1）上述器材中应选用的是．（只填写字母代号）（2）某同学采用了图1所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏（选填“大”或“小”）．根据测量数据得到的伏安特性曲线如图2所示，图中MN 段向上弯曲的主要原因是．4．某同学要测量一圆柱体导体材料的电阻率p，部分实验步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径如图1所示，可知其直径为mm；（2）使用多用电表粗略测量出此圆柱体的阻值时，选择开关位置时×1档位时，操作步骤正确，表盘的示数如图2所示，则该电阻的阻值约为Ω；（3）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：电流表A1（量程为300mA，内阻为2Ω）电流表A2（量程为150mA，内阻约为10Ω）电压表V1（量程1V，内阻为1000Ω）电压表V2（量程15V，内阻为3000Ω）定值电阻R o（阻值为1000Ω）滑动变阻器R（最大阻值5Ω）电源E（电动势约为4V，内阻约为1Ω）开关、导线若干．现设计实验电路图所示，其中虚线框内（图3）为测量电路（未画出）①为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选（“填V1或V2”），电流表应选（填“A1或A2”）②实验测得，电压表示数为U，电流表示数为I，则待测阻值的阻值R x．5．影响材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P 中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．（1）图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加两根导线，使电路完整．（2）改变滑动变阻器的阻值，记录两电表的读数．根据表中数据，在图b中画出元件P的I﹣U图象，并判断元件P是金属材料还是半导体材料？答：（3）若可供选择的滑动变阻器有R1（最大阻值2Ω，额定电流为0.3A）、R2（最大阻值10Ω，额定电流为1A），则本实验应该选用滑动变阻器．（填器材前的编号）（4）把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为4Ω，电电动势为2V，内阻不计，则该元件实际消耗的电功率为W．二．解答题（共15小题）6．图甲是测量某金属丝电阻率的原理图，图中R1是金属丝，R0是保护电阻（10Ω），R2也是保护电（35Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是理想电流表，E是电源（电动势10V，内阻很小），其主要实验步骤如下：①连接好电路，将滑动变阻器R的滑片P′置于最左端，将金属夹P置于金属丝的b端，使金属丝一开始以最大阻值接入电路；②闭合S，先适当移动金属夹P改变金属丝接入实验电路中的长度L，然后再调节滑动变阻器R，使A1示数I1=0.15A，记下此时金属丝接入实验电路中的长度L 和A2的示数I2．③重复步骤②，每次都调节滑动变阻器R，使A1示数I1=0.15A，再测量6组L和I2的值；④将实验测得的7组数据在坐标纸上描点．（1）根据实验原理图将如图乙所示的实物图未连好的线连接好．（2）现在实验中提供了以下可供选用的电流表，则本实验中A2应选用．A．电流表（0～3mA）B．电流表（0～3A）C．电流表（0～0.3A）（3）实验后将实验中所测得的实验数据已经描入了如图丙所示的坐标系中，请在坐标系上画出L与I2的关系图线．（4）已知该金属丝的横截面积为S=0.12×10﹣6m2，利用（3）中所作的图线，可求得电阻丝的电阻率ρ=Ω•m（保留三位有效数字）．7．某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找到以下供选择的器材：A．电池组E（3V，内阻约1Ω）B．电流表A1（0～3A，内阻0.012 5Ω）C．电流表A2（0～0.6A，内阻约0.125Ω）D．电压表V1（0～3V，内阻4kΩ）E．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）F．滑动变阻器R1（0～20Ω，允许最大电流1A）G．滑动变阻器R2（0～2 000Ω，允许最大电流0.3A）H．开关、导线若干（1）实验时电压表选；电流表选；滑动变阻器选（填字母代号）．（2）请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中标明元件符号．（3）在实物图中用笔画线替代导线连接元件．（4）若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示，则读数为mm．（5）若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=．8．（1）某同学利用如图1所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘．通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度l，画出m﹣l图线，对应点已在图上标出，如图2所示．（重力加速度g=10m/s2）（保留2位有效数字）①采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为N/m．②请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果．（填“偏大”、“偏小”或“相同”）（2）探究金属丝的电阻与长度的关系的实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P，实验室提供了下列器材：电压表V（0﹣3V﹣15V）、电流表A（0﹣0.6A﹣3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0﹣20Ω）、刻度尺、开关和导线若干．①用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图3中用三根导线连接好电路．②闭合开关前，应注意．③实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图4所示，则电流表和电压表的读数分别为I=A，U=V．④实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表：请在图4坐标中，描点作出R﹣l图线；根据图线得到的结论是．⑤某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是．9．（1）某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺．器材安装如图甲所示．①主要的实验过程：（ⅰ）用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=mm；（ⅱ）让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t；（ⅲ）用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L；（ⅳ）求出小滑块车与木板间摩擦力f=（用物理量m、d、L、t表示）；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理？（选填“合理”或“不合理”）．③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少误差．（选填“系统”或“偶然”）（2）（10分）影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而某种半导体材料的电阻率则与之相反．某课题研究组在研究某种器件Z的导电规律时，测得其两端电压与通过电流的关系如表所示：①根据表中数据，判断器件Z可能属于上述材料（选填“金属”或“半导体”）．②实验所用的器材规格是：电压表（0﹣3V﹣15V，内阻约30kΩ）；电流表（0﹣0.6A﹣3A，内阻约4Ω）；滑动变阻器（变化范围0～10Ω）；电源（3V，内阻约1Ω）；器件Z；电键；导线若干．根据本次实验提供的数据，请用笔画线代替导线在实物图丙上连接电路；③根据表中的数据已经在I﹣U坐标中描好点，如图丁所示，请连线作图；④某同学根据图中规律猜想I与U的定量关系，用以下方法较为合理的是（填选项前的字母）．A．用I﹣U图象B．用I﹣U2图象C．用I2﹣U图象D．用I﹣U﹣1图象．10．利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω．带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上．在电阻丝上夹上一个带有接线柱c的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；电流表A1（量程0～100mA，内阻约5Ω）；电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；电阻箱R（0～999.9Ω）；开关、导线若干．实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；B．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏，然后断开开关．记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；F．断开开关，整理好器材．①某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d=mm；②实验中电流表应选择（填“A1”或“A2”）；③用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R﹣L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式ρ=（用给定的物理量符号和已知常数表示）．④本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果影响（填“有”或“无”）．11．某同学在学完“测量金属的电阻率”实验后，找到一个柱状导体材料，想利用实验测量其电阻率，利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量该导体的长度和粗细（1）用螺旋测微器测截面直径如图甲，则该材料的直径为mm；利用20分度的游标卡尺测量长度如图乙，但该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，该材料长度为cm（2）在本实验中，为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差，采用了图丙所示的电路：测电阻过程中，首先，闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器R P和R，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1；然后，将电键S2接1，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2．则待测材料的电阻可以表示为（3）若本实验中，测得金属丝的长度为L，直径为D，电阻为R X，则该金属电阻率的表达式为．12．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，其示数如图甲所示，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 l（量程0～3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）电流表A l（量程0～100mA，内阻约5Ω）电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）滑动变阻器R1（o～5Ω）滑动变阻器R2（0～1kΩ）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地测量电阻丝的阻值，电流表应选，滑动变阻器应选．（3）如图乙所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P，触头的另一端为接线柱c，当用手按下触头P时，触头P才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头P与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I 保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U．请在图丙中完成实验电路的连接，部分已连好的线不能改动．（要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量）（4）利用测量数据画出U﹣L图线，如图丁所示，其中（L0，U0）是U﹣L图线上的一个点的坐标．根据U﹣L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标（L0，U0）可计算得出电阻丝的电阻率p=．（用所给字母表示）13．如图甲所示是一实心的圆柱形新型材料，其电阻约为1kΩ．某同学利用下列器材设计了一个测量该材料的电阻率的实验．A．米尺（最小分度为mm）；B．游标卡尺（游标为20分度）；C．电流表A1（量程0～6mA，内阻约10Ω）；D．电流表A2（量程0～200mA，内阻约0.6Ω）；E．电压表V1（量程6V，内阻约6kΩ）；F．电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）；G．滑动变阻器R1（阻值范围0～20Ω，额定电流1.5A）；H．滑动变阻器R2（阻值范围0～200Ω，额定电流1A）；I．电源E（电动势6V，内阻可不计）；J．开关一个，导线若干．（1）他用毫米刻度尺测出MN的长度为l，用20分度游标卡尺测量该材料的直径，其示数如图乙所示，该材料的直径D=cm．（2）为了比较准确地测量该材料的电阻，且调节方便．实验中应选用电流表，电压表，滑动变阻器．（填写器材前面的字母代号）（3）在方框内画出测量该材料的电阻R的实验电路图．（4）若电压表的读数为U，电流表的读数为I，该材料的电阻率ρ=（用已知量符号表示）．14．某小组进行“测定金属丝电阻率”的实验．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图甲所示，读数是mm．用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤粗略测量金属丝的阻值，表盘的示数如图乙所示，读数是Ω．（2）该组同学想更精确地测量该金属丝电阻Rx，已经选好的器材有：A．电压表V1（量程0一1V，内阻约lOkΩ）B．电压表V2（量程0一3V，内阻约20kΩ）C．定值电阻R0=20ΩD．被测电阻R xE．滑动变阻器（阻值范围0一5Ω）F．电源（电动势3V，内阻很小）G．导线若干，开关一个①为了减小误差，并尽可能多的测量几组数据，请在方框中画出测量电路图；②在某次测量中，若电压表V1，读数为U1，电压表V2，读数为U2，则待测金属丝电阻的表达式R x=．15．有一根细而均匀的导电材料样品（如图1），截面为同心圆环（如图2），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量其内径．现提供以下实验器材：A.20等分刻度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）D．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω）E．电流表A3（量程3mA，内阻大约为0.1Ω）F．滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流2A）G．直流电源E（12V，内阻不计）H．导电材料样品R x（长L约为3cm，电阻R x约为100Ω）I．开关一只，导线若干请要根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图3，其示数L=mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图4，其示数D=mm．（2）请选择合适的仪器，在图5方框中画出最佳实验电路图，并标明所选器材前的字母代号．16．在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l．用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R x．（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=（用上述测量量的字母表示）．（2）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l=cm，金属丝直径的测量值为d= mm．（3）如图，要用伏安法测量R x的电阻，已知电压表内阻约几kΩ，电流表内阻约1Ω，若用图甲电路，R x的测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”），若R x的阻值约为10Ω，应采用（填“甲”或“乙”）图的电路，误差会较小．17．（1）用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”①下列物理量需要测量的是、通过计算得到的是（填写代号）A．重锤质量B．重力加速度C．重锤下落的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图b是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式，动能增量的表达式．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量．（2）测金属电阻率实验①测长度时，金属丝的起点、终点位置如图（a），则长度为：cm②用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图（b），则直径为：mm③用多用表“Ω×1”挡估测其电阻，示数如图（c），则阻值为：Ω④在图d中完成实物连线⑤闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最（填“左”或“右”）端．18．某同学做“测定金属电阻率”的实验（1）首先用刻度尺测出该电阻丝的有效长度L如图甲，读数为cm （2）接着用螺旋测微器测得该金属丝的直径d为mm（3）最后用伏安法测量金属丝的电阻，实验前先用欧姆表粗测其电阻，首先将选择开关放在×10档，接着进行的操作是，实验时发现指针偏转角度太大．之后该学生进行正确的操作，指针指示如图丙所示，读数为．（4）该实验测金属丝的电阻有以下器材可供选择：（要求测量结果尽量准确）A．电池组（3V，内阻约1Ω）；B．电流表A1（0～3A，内阻约0.025Ω）C．电流表A2（0～0.6A，内阻约0.125Ω）D．灵敏电流表G（满偏电流100μA，内阻100Ω）E．滑动变阻器R1（0～20Ω，额定电流1A）F．滑动变阻器R2（0～100Ω，额定电流0.3A）G．开关、导线H．待测电阻R x I．电阻箱①由于没有提供电压表，现将灵敏电流表改装成一个量程为3V的电压表，需要（填“串联”或“并联”）一个电阻的阻值为②实验时应选用的电流表为；滑动变阻器为（填仪器前面的字母）③请帮助该同学设计电路图并连接相应的实物图．（a）根据选用的器材在下面的虚线框中画出电路图，其中改装的电压表直接用V表示；（b）按电路图在实物图中连接导线，要求实验开始滑动变阻器的滑片处于最右端；（c）这位同学在其中一次测量过程中，电流表、电压表的示数如图所示．由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为Ω，该测量值真实值（填“大于”、“小于”或“等于”），该误差是由于造成的．（5）用L、d、U、I表示该金属丝的电阻率ρ=（6）另一位同学直接将一个滑动变阻器R1与电池组串联，想研究电池组的输出功率P随路端电压U、总电流I变化的关系．实验中随着滑动变阻器滑片的移动，电池组的输出功率P会发生变化，图中的各示意图中正确反映P﹣U或P﹣I关系正确的是（7）针对本实验中改装后的电压表一般都要与标准电压表进行校对．现有灵敏电流计和电阻箱，再给你提供一个量程合适的标准电压表V0，一个4V的电池组E，一个最大阻值为1kΩ的滑动变阻器R，开关S及若干导线，请在方框内设计合适的校对电路图，要求电压从零开始校对，并根据电路图连接实物图19．某同学利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20Ω．他把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度．可供选择的器材还有：电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；电流表A1（量程0～100mA，内阻约5Ω）；电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；电阻箱R（0～999.9Ω）；开关、导线若干．实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表指针指到最大值处（即满偏），记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏．重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L．F．断开开关，整理器材．①实验中电流表应选择（选填“A l”或“A2”）；②用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图乙所示的R﹣L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，根据闭合电路欧姆定律，结合图乙，求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=（用R0、L0、d和常数表示）．③若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，那么由于电流表内阻的存在，对电阻率的测量结果（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）20．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）分别用游标为20分度的游标卡尺和螺旋测微器测量其长度和直径如图1，可知其长度为mm，直径为mm；（2）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图2，则该电阻的阻值约为Ω；（3）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）直流电源E（电动势4V，内阻不计）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，最大电流0.5A）开关S导线若干要求测得多组数据进行分析，请在图3框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．18届高三下物理电学实验——测定金属电阻率参考答案与试题解析一．填空题（共5小题）1．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：加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度L，金属丝的直径D（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：（要求测量结果尽量准确）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ACDFH（填写各器材的字母代号）．请在图1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、电压表的示数如图2所示．由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为 5.2Ω．③用伏安法测金属丝电阻存在系统误差．为了减小系统误差，有人设计了如图3所示的实验方案．其中R x是待测电阻，R是电阻箱，R1、R2是已知阻值的定值电阻．合上开关S，灵敏电流计的指针偏转．将R调至阻值为R0时，灵敏电阻计的示数为零．由此可计算出待测电阻R x=．（用R1、R2、R0表示）【分析】①通过公式写出电阻率的最终表达式，即可确定需要直接测量的物理量；②电流越大电阻发热明显，电阻值随之增大，导致电阻测量不准，故本实验电流。
高三电学实验复习—测金属丝的电阻率包含答案
实验：测金属丝的电阻率（复习题库）1、现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示。
（1）由上图读得圆柱体的直径为_________mm，长度为__________cm。
（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为=____________。
【答案】1.844 4.240D2U 4IL2、在某学习小组的实验活动中，要测量一个圆柱形金属材料的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量金属材料的直径D，用游标卡尺测量金属材料的长度L，刻度位置如图甲所示，则L 为cm。
(2)选择合适的器材按照图乙所示的电路图连接电路，调节滑动变阻器到合适位置，记下电压表读数U、电流表读数I，计算出材料的电阻，根据电阻定律求出材料电阻率。
则该材料电阻率为。
（用D、L、U、I表示）(3)实际上使用的电压表和电流表有一定的内阻，测量的电阻率结果比真实的值（填“偏大”、“偏小”或“相同”）【答案】5.675D2U4IL偏小3、（1）在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器．螺旋测微器的精确度为_________mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为_________mm。
（2）如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率．用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ=___________。
（3）在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材：A．直流电源：电动势约4．5V，内阻不计；B．电流表A：量程0～0．6A，内阻约0．125Ω；C．电压表V：量程0～3V，内阻约3 kΩ；D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω；E．开关、导线等。
- 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)。
电学实验(一)：测定金属的电阻率练习题
1.⑴如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺自上至下分别为它们的读
数依次为 ______________ m m，____________ mm.
(2)使
用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是
mm.
甲:
5 c
| 1 16
1 1 1 1 1 1 1| | || | | | |
7
111 H |1
□
| [ 1 1 1 1
5 10
1 1
1
1111
|
9 mm长10等分、19 mm长20等分,
(3)__________________________________________________ ①图丙用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表 ____________________________________________________A，表针的示数是_______ A;当使用3 A
量程时，对应刻度盘上每一小格代表_________ A，图中表针示数为_______ A.
②图丁使用较小量程时，每小格表示_________ V ,图中表针示数为________ V •若使用的是较大量程, 则这时表盘刻度每小格表示__________ V，图中表针指示的是一 _________ V.
(4) ________________________________________________________________________________ 旋钮式电阻箱如上图所示，电流从接线柱A流入，从B流出，则接入电路的电阻为____________________________ Q.
今欲将接入电路的电阻改为 2 087莒最简单的操作方法是 __________________________________________ •若用两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为___________ •
2 •在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米
尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为 5 0,先用伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据电阻定律
计算出该金属材料的电阻率.
(1)从图中读出金属丝的直径为 _________ mm.
A 卜
x \O x I
(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:
E .滑动变阻器，0〜10 Q
①要求较准确地测出其阻值，电压表应选
________ .(填序号)
②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误. 错误1: ____________________________________________________ ; 错误2: ____________________________________________________ . (3)若测得金属丝的直径用 d 表示，电阻用R 表示，则该金属材料的电阻率
尸__________ .
3.甲、乙两位同学使用完全相同的器材， 分别采用如图a 、b 所示的电路来测量未知电阻 R x 的阻值， 已知电流表的内阻约 10 Q 电压表的内阻约 3000 Q 两位同学将测量得到的实验数据作成如图 c 、d 所示
的U-I 图线.
A .电压表0〜3 V ，内阻10 k Q
B .电压表0〜15 V ，内阻50 k Q
C .电流表 0〜0.6 A ，内阻0.05 Q
D .电流表0〜3 A ，内阻0.01 Q F .滑动变阻器，0〜100 Q
________ ，电流表应选 __________ ，滑动变阻器应选
（1）由图c 得R xc = __________________ ；由图d 得R xd = ___________________ .（结果保留2位有效数字） ⑵ _______ （填“ C ”或“ d ”）是甲同学的实验图线.
⑶相比而言 _________ （填“甲”或“乙”）同学测量结果较准确.
⑵为减小实验误差，应选下列两个图中的 ____________ 图为该实验的电路原理图.
4 •在“测定金属导线的电阻率”的实验中，待测导线的电阻 验室备有下列实验器材：
A .电压表 V i （量程3 V ，内阻RVI 疋15 k Q ） C .电流表 A i （量程0.6 A ，内阻r Ai 疋1 Q ） E .滑动变阻器 R i （0〜10愆2.0 A ）
G .电池E （电动势为9 V ，内阻约为0.2 Q ）
（1）为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材
Rx 约为5 Q 额定电流约为0.6 A .实
B .电压表 V 2 （量程15 V ，内阻r v2疋75 k Q ） D .电流表A 2（量程3 A ，内阻r A2疋0.2 Q ） F .滑动变阻器 R 2（0〜200 Q 0.1 A ） H .开关、导线若干
5.用伏安法测量一只定值电阻的实验所需的器材实物如图，各器材规格为：
⑴待测电阻R X（约100 Q）
⑵直流毫安表（量程0-10mA，内阻50 Q）
⑶直流电压表（量程0-3V，内阻5k Q）
⑷直流电源（输出电压3V，内阻可不计）
⑸滑动变阻器（0-15 Q,允许最大电流1A）
⑹电键一只，导线若干。
根据器材的规格和实验要求，在下面方框中画出实验电路图，并在实物图上用笔画线当导线连接成实验电路。
6.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度I，用螺旋测微器测出金属丝的直径d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻R.
（1）请写出测金属丝电阻率的表达式：p = __________________ .（用上述测量的字母表示）
（2 ）若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的
测量值为1= __________ cm，金属丝直径的测量值为d= ____________ m m.
（3 ）用电流表和电压表测金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还
是电流表外接法，都会产生系统误差•按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误
差.利用该电路进行实验的主要操作过程是：
第一步：先将R2的滑动头调至最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合电键S，调节滑动变阻器R和艮, 使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U、l i.
第二步：保持两滑动变阻器的滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、12.请写出由以上记录数据计算被测电阻的表达式为___________________ .。