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電學專題實驗——《導體電阻率的測量》專項提升
一、典型例題 方法賞析
1．（2024高二上·仁懷月考）在“測定金屬絲的電阻率”實驗中：
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數如圖甲所示，則該金屬絲直徑的測量值d=　 　mm。
（2）按如圖乙所示的電路圖測量金屬絲的電阻Rx（阻值約為15Ω）。實驗中除開關、若干導線之外還提供下列器材：
電壓表V（量程0~3V，內阻約3kΩ）；
電流表A1（量程0~200mA，內阻約3Ω）；
電流表A2（量程0~3A，內阻約0.1Ω）；
滑動變阻器R1（0~50Ω）；
滑動變阻器R2（0~200Ω）；
電源E（3V，內阻不計）。
為了調節方便，測量準確，實驗中電流表應選　 　，滑動變阻器應選　 　。（填器材的名稱符號）
若通過測量可知，金屬絲的長度為，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，對應金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ=　 　。（用題目所給字母和通用數學符號表示）
【答案】0.383；A1；R1；
【知識點】電阻定律；刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；導體電阻率的測量
2．（2024高二上·瀘縣月考）設計如圖甲所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率，按圖甲連接電路，閉合開關，調節滑動變阻器，設計表格，記錄多組電壓、電流值，根據實驗數據繪制I-U圖像，由圖線的斜率得出金屬絲的阻值R，根據測得的金屬絲長度、直徑和阻值來計算金屬絲的電阻率。回答下列問題：
（1）按照圖甲所示的實驗原理線路圖用筆代替導線把圖乙的連線補充完整。　 　
（2）用游標卡尺測此金屬絲的長度，示數如圖丙所示，則長度　 　mm，實驗完成后繪制的I-U圖像如圖丁所示，則該金屬絲的電阻　 　（用a、b來表示）。
（3）若金屬絲的直徑為d，則電阻率為　 　（用a、b、L、d來表示）。
【答案】（1）
（2）31.4；
（3）
【知識點】導體電阻率的測量
3．（2024高二下·嘉興期中）某同學設計“測量某粗細均勻的導電金屬絲的電阻與其拉伸后的長度之間的關系”實驗，方案如下：
（1）導電金屬絲拉伸裝置如圖1所示，按圖2連接電路，將該導電金屬絲的A、B兩端分別與電路中的C、D兩端連接；
（2）在端懸掛重物，重物靜止時，用刻度尺測量出A、B間的距離；
（3）保持開關斷開，閉合開關，調節滑動變阻器至合適位置，記錄電壓表和電流表的示數和；
（4）閉合開關，調節滑動變阻器使電壓表的示數仍為，記錄電流表的示數，則此時該導電金屬絲的電阻　 　（用、和表示），電壓表內阻對該導電金屬絲電阻的測量值　 　（選填“有”“無”）影響；
（5）斷開開關，增加端懸掛的重物重量，重復步驟（2）（3）（4），得到多組和數據并作出函數關系圖像。理論上，若拉伸過程中該導電金屬絲的電阻率及體積均不變，則以為縱坐標，以　 　（選填“”、“”、“”）為橫坐標，可得到線性關系；
（6）若上述理論成立，可將導電金屬絲作為傳感器中的敏感元件來監測構件間的微小拉伸變化。按圖3所示電路將該導電金屬絲連接在兩構件之間，實驗中保持電壓表讀數不變，兩構件電阻及電流表內阻可不計，若將電流表刻度改為構件間的距離，則越向左相鄰刻度間的數據差值　 　（選填“越大”“越小”“不變”）。
【答案】；無；；越大
【知識點】導體電阻率的測量
4．（2024高二上·昆明月考）在“測定金屬絲電阻率”的實驗中：
（1）用游標卡尺測量金屬絲的長度如圖甲所示，由圖可知其長度　 　mm；用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖乙所示，則　 　mm。
（2）欲用伏安法測定一段阻值約為的金屬絲的電阻，要求測量結果盡量準確，現有以下器材：
A.電池組（3V，內阻）
B.電流表（0～3A，內阻約為）
C.電流表（0～0.6A，內阻）
D.電壓表（0～3V，內阻約為）
E.電壓表（0～15V，內阻約為）
F.滑動變阻器（0～，額定電流1A）
G.滑動變阻器（0～，額定電流0.3A）
H.開關、導線
上述器材中，電流表應選　 　，電壓表應選　 　，滑動變阻器應選　 　。（填寫各器材的字母代號）
（3）要求待測電阻兩端的電壓能從零開始變化，請按要求在下面方框中畫出實驗電路圖　 　。
（4）用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數如圖所示，則電壓表的讀數為　 　V，電流表的讀數為　 　A，則金屬絲的電阻　 　；
（5）該金屬絲電阻率的表達式　 　。（用l，d，R表示）
【答案】（1）50.20；4.700
（2）C；D；F
（3）
（4）2.60；0.52；4.5
（5）
【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；導體電阻率的測量
二、夯實基礎 提升能力
5．（2024高二上·萬載月考）現有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率，現用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度，螺旋測微器和游標卡尺的示數如圖甲和圖乙所示。
（1）由甲、乙兩圖讀得圓柱體的直徑為　 　mm，長度為　 　。
（2）選擇合適的實驗器材，實驗電路圖如圖丙所示，按照電路圖正確連接實物圖。在實驗電路圖中，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于　 　端（填“”或“”）。
（3）若流經圓柱體的電流為，圓柱體兩端之間的電壓為，圓柱體的直徑和長度分別用表示，則用表示電阻率的關系式為　 　。
【答案】（1）；
（2）a
（3）
【知識點】導體電阻率的測量
6．（2024高二下·官渡期末）某同學想測定鹽溶液的電阻率，具體操作步驟如下：
①如圖甲所示，在長方體絕緣容器內插入兩豎直金屬薄板A、B（金屬薄板略小于容器橫截面積），A板固定在左側，B板可移動。把B移動到容器的最右側。
②按圖乙連接電路，將a、b兩表筆短接，調節滑動變阻器，使靈敏電流計G滿偏。
③保持滑動變阻器的滑片位置不變，將A、B兩板接在a、b兩表筆之間，在容器內倒入適量的鹽溶液，使靈敏電流計半偏。
（1）已知電源的電動勢為E，靈敏電流計的滿偏電流為，容器內部底面長度為L，倒入溶液的體積為V，則此鹽溶液的電阻率為　 　。（用E、、L、V表示）
（2）A、B兩板接在a、b兩表筆之間后，要使靈敏電流計的示數增大，應　 　（填“增加”或“減少”）倒入鹽溶液的體積。
（3）某同學測量出該鹽溶液的電阻率后，想按圖丙（a）所示電路測定一個實驗電源的電動勢與內阻。向容器內倒入體積的鹽溶液后，通過移動B板來改變A、B兩板的間距x，讀取電流表的示數I，記錄多組數據，做出圖像如圖丙（b）所示。已知容器內部底面長度，可以求出電源的電動勢為　 　V，內阻為　 　。（結果均保留三位有效數字）
（4）不考慮實驗過程中的偶然誤差，關于上述方法測得的電動勢、內阻與真實值的關系，下列說法正確的是______。
A．測得的電動勢和內阻均比真實值大
B．測得的電動勢和內阻均比真實值小
C．測得的電動勢準確，內阻偏大
D．測得的電動勢偏大，內阻準確
【答案】（1）
（2）增加
（3）；
（4）C
【知識點】導體電阻率的測量；電池電動勢和內阻的測量
7．（2024高二上·江西月考）實驗小組測定一個小金屬圓筒的電阻率，圓筒橫斷面如圖甲所示，進行了如下操作：
（1）用游標卡尺測量圓筒的長度為L，如圖乙所示，則L=　 　mm；圓筒內徑已測出為d，用螺旋測微器測圓筒的外徑D如圖丙所示，則外徑為D=　 　mm。
（2）為了精確測量該圓筒電阻，實驗小組設計如圖丁所示電路，測出多組電流、電壓數值，畫出伏安特性I-U圖線如圖戊所示，則圓筒電阻R=　 　Ω（結果保留一位小數）；用此電路測量的電阻值　 　（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
（3）若用此電路同時測量圓筒功率，當圓筒兩端電壓U=2.4V時，圓筒電功率為P=　 　W（結果保留兩位小數），這樣測出電功率　 　（選填“大于”“等于”或“小于”）實際功率。
（4）圓筒材料的電阻率ρ=　 　（測得物理量分別用L、d、D、R等字母表示）。
【答案】50.15；10.499；6.0；小于；0.96；大于；
【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；導體電阻率的測量
8．（2024高二上·竹溪月考）在測定一根粗細均勻金屬絲的電阻率的實驗中：
（1）某學生用螺旋測微器測定該金屬絲的直徑時，測得的結果如圖甲所示，則該金屬絲的直徑　 　mm。緊接著用游標尺上標有20等分刻度的游標卡尺測該金屬絲的長度，測得的結果如圖乙所示，則該金屬絲的長度　 　cm。
（2）該同學先用多用電表粗測其電阻。用已經調零且選擇開關指向歐姆擋“×10”擋位的多用電表測量，發現指針的偏轉角度太大，這時他應將選擇開關換成歐姆擋的“　 　”擋位（選填“×100”或“×1”），然后進行　 　，再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針所指位置如圖所示。
（3）現要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了下列可選用的器材：
A．電流表（量程為300mA，內阻約為）
B．電流表（量程為0.6A，內阻約為）
C．電壓表（量程為3.0V，內阻約為）
D．電壓表（量程為15.0V，內阻約為）
E．滑動變阻器（最大阻值為）
F．滑動變阻器（最大阻值為）
G．電源E（電動勢為4V，內阻可忽略）
H．開關、導線若干．
①為了盡可能提高測量準確度，應選擇的器材為（均填器材前面的字母即可）：
電流表選　 　；電壓表選　 　；滑動變阻器選　 　。
②下列給出的測量電路中，最合適的電路是　 　。
③這位同學在一次測量時，電壓表的示數如圖所示．電壓表的讀數為　 　V。
（4）若本實驗中，測得金屬絲的長度為L，直徑為D，電阻為R，則該金屬絲的電阻率的計算式為　 　。
【答案】3.206；5.015；×1；歐姆調零；A；C；E；B；2.40（2.40～2.42）V；
【知識點】導體電阻率的測量
三、思維提升 創新應用
9．（2024高三下·黃陂模擬）學習小組要測量一個電阻的電阻率，已知其長度為L，額定電壓為1V。
（1）用螺旋測微器測量該電阻的直徑，示數如圖甲所示，其直徑d=　 　mm；
（2）粗測該電阻的阻值為250 ，為精確測量其阻值，該同學設計的測量電路如圖乙所示，其中蓄電池E電動勢約為6.5V（內阻不計）、滑動變阻器R最大阻值為200 、定值電阻R1=792 、保護電阻R2=250 。要求滑動變阻器在接近全電阻范圍內可調，且測量時電表的讀數不小于其量程的，則圖乙中圓圈①位置接入　 　、圓圈②位置應接入　 　（均選填器材前的字母序號）；
A．電流表A1（量程為100mA，內阻RA1=3 ）
B．電流表A2（量程為5mA，內阻RA2=8 ）
C．電壓表V（量程為3V，內阻RV=750 ）
（3）實驗中根據兩電表讀數作出如圖丙所示的圖線（坐標均為國際單位），已知圖線的斜率為k，則所測該電阻的阻值Rx=　 　（用題中已知所測物理量符號表示），研究實驗誤差時發現實驗所用定值電阻的阻值比標稱值小，則電阻率的測量值將　 　（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
【答案】1.990；C；B；；偏大
【知識點】導體電阻率的測量
10．（2023高二下·瀘縣期中）市場上銷售的銅質電線電纜產品中，部分存在導體電阻不合格問題。某科技小組想應用所學的知識來檢測實驗室中一捆銅電線的電阻率是否合格。小組成員經查閱，純銅的電阻率為1.8×10-8·m。現取橫截面積約為1mm2、長度為100m（真實長度）的銅電線，進行實驗測量其電阻率，實驗室現有的器材如下：
A．電源（電動勢約為5V，內阻不計）
B．待測長度為100m的銅電線，橫截面積約1mm2；
C．電壓表V1（量程為3V，內阻約為0.5k）
D．電壓表V2（量程為5V，內阻約為3k）；
E．電阻箱R（阻值范圍0~999.9）；
F．定值電阻R0=1
G．開關、導線若干。
（1）小組成員先用螺旋測微器測量該銅電線的直徑d，如圖中甲所示，則d=　 　mm。
（2）小組設計的測量電路如圖乙所示，則P是　 　，N是　 　，（填器材名稱及對應符號）通過實驗作出的圖象如圖中丙所示。
（3）圖中乙電路測得銅電線的電阻測量值比真實值　 　（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）
（4）這捆銅電線的電阻率=　 　（結果保留三位有效數字）；從銅電線自身角度，你認為此銅線電阻率是否合格？　 　。（合格，不合格）
【答案】1.125（1.123~1.127均可）；電壓表V2；電壓表V1；不變；2.58×10-8·m；不合格
【知識點】導體電阻率的測量
11．（2023高三上·重慶市月考）小峰實驗小組為了測量某品牌純凈水樣品的電阻率，將采集的水樣裝入粗細均勻的玻璃管內，玻璃管兩端用裝有金屬圓片電極的橡膠塞密封，構成可接入電路的電阻。
（1）先用多用電表粗測該電阻的阻值，選擇開關旋轉到歐姆擋的“”擋，多用電表使指針指在圖甲中的位置，讀出粗測電阻的阻值　 　。
（2）為了精確測量該電阻的阻值，該同學從實驗室選取的器材有：
A．電流表（，內阻約）
B．電流表（，內阻約）
C．電壓表（，內阻）
D．定值電阻
E．定值電阻
F．滑動變阻器（，額定電流）
G．電源（，內阻約）
H．開關和導線若干
（3）測量時，為使電流表讀數大于量程，應選擇電流表　 　（填器材前面的字母）。
（4）為了減小系統誤差，請根據所選實驗儀器在圖乙方框中設計出合理的實驗電路，并標記電學元件符號　 　。
（5）若實驗小組用刻度尺測出水樣兩電極相距，用游標卡尺測得玻璃管的內徑為，請利用電路中電壓表示數，電流表示數，及相關物理量的表示符號，表示出該水樣品電阻率的表達式　 　。
【答案】19000；A；；
【知識點】導體電阻率的測量
12．（2021高二上·天津月考）某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。
（1）用螺旋測微器測量其直徑如圖，由圖可知其直徑為　 　；
（2）在測量電阻時，采用了如下方法：
①用多用電表粗測：用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關和兩個部件、。請根據下列步驟完成電阻測量：（把部件符號填入空中）
A．旋動部件　 　，使指針對準電流表的“”刻線。
B．該同學選擇倍率，將旋轉到電阻擋“”的位置。
C．將插入“+”“-”插孔的紅黑表筆短接，旋動部件　 　，使指針對準表盤右端電阻的“刻線”。
D．測量時，發現指針偏轉角度太大，為了較準確地進行測量，應該選擇　 　倍率（選填“”、“”、“”），并重新歐姆調零，正確操作測量并讀數，若這時刻度盤上的指針位置如圖中實線所示，測量結果是　 　。
②為了準確測定圓柱體的阻值，除被測電阻外，實驗室提供了如下實驗儀器：
A．直流電源（電動勢約為，內阻可不計）
B．直流電流表（量程，內阻約為）
C．直流電流表（量程，內阻約為）
D．直流電壓表（量程，內阻約為）
E.直流電壓表（量程，內阻約為）
F.滑動變阻器（最大阻值，允許通過的最大電流為）
G.滑動變阻器（最大阻值，允許通過的最大電流為）
（3）為了方便調節，并要求電壓表示數從零開始變化，電流表應選取　 　，電壓表應選取　 　，滑動變阻器應選取　 　。（填器材編號）
（4）請你根據要求設計實驗電路圖，并畫出實驗電路圖。
【答案】（1）4.700
（2）S；T；×1；6
（3）C；E；F
（4）
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】(1)螺旋測微器的讀數為固定刻度與可動刻度之和d=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；
(2)多用電表的使用步驟
A．先要機械調零，即用螺絲刀扭動指針復位旋鈕S使指針指在電流的0刻度線；
B．選擇倍率；
C．歐姆調零：即短接+、-接線柱，旋動歐姆調零旋鈕T，使指針指在歐姆擋的0刻度線；
D．進行測量時，發現指針偏轉角太大，即示數太小，那么要使示數變大，則要將倍率調小即變為×1的倍率。根據圖示所指，歐姆表的示數為：6×1Ω=6Ω。
(3)電路的最大電流
為讀數準確起見，電流表選量程為0.6A的電流表C，電壓表選量程為3V的電壓表E。由于要求電壓從0開始調節，滑動變阻器采用分壓接法，則滑動變阻器選阻值較小的F。
(4)[9]待測電阻遠小電壓表的內阻，故電流表采用外接法，而滑動變阻器采用分壓接法，實驗電路如圖所示
【分析】（1）根據螺旋測微器的讀數規律讀出該圓柱體的直徑；
（2）根據多用電表的使用規律進行分析判斷正確的選項；
（3）根據歐姆定律得出電路中的最大電流，從而選擇電流表，根據電路中電壓的變化判斷滑動變阻器的連接方式；
（4）根據（3）以及實驗原理畫出電路圖。
四、直擊高考 達成素養
13．（2024·江蘇）某同學在實驗室做“測定金屬的電阻率”的實驗，除被測金屬絲外，還有如下實驗器材可供選擇：
A.直流電源：電動勢約為3V，內阻可忽略不計；
B.電流表A：量程0～100mA，內阻約為5Ω；
C.電壓表V：量程0～3V，內阻為3kΩ；
D.滑動變阻器：最大阻值為100Ω，允許通過的最大電流為0.5A；
E.開關、導線等。
（1）該同學用刻度尺測得金屬絲接入電路的長度L＝0.820m，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的測量結果如圖甲所示，從圖中讀出金屬絲的直徑為 　 　mm；
（2）用多用電表歐姆“×1”擋測量接入電路部分的金屬絲電阻時，多用電表的示數如圖乙所示，從圖中讀出金屬絲電阻約為　 　Ω；
（3）若該同學根據伏安法測出金屬絲的阻值R＝10.0Ω，則這種金屬材料的電阻率為　 　Ω m。（結果保留兩位有效數字）
【答案】（1）0.787
（2）9.0
（3）5.9×10﹣6。
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）根據螺旋測微器的讀數規律，該讀數為
（2）根據歐姆表的讀數規律，該讀數為
（3）根據電阻定律有
變形可得
代入數據解得
【分析】讀數時注意儀器的分度值及是否需要估讀。根據題意確定電阻絲的長度及橫截面積，再結合電阻定律進行解答。
14．（2023·廣東）某興趣小組設計了測量鹽水電導率的實驗。所用器材有：電源（電動勢恒定，內阻可忽略）；毫安表mA（量程，內阻可忽略）；電阻（阻值）、（阻值）、（阻值）和（阻值）；開關和；裝有耐腐蝕電極板和溫度計的有機玻璃樣品池；導線若干。請完成下列實驗操作和計算。
（1）電路連接
圖（a）為實驗原理圖．在圖（b）的實物圖中，已正確連接了部分電路，只有一端的導線還末連接，該導線應接到的　 　（填“左”或“右”）端接線柱
（2）鹽水電導率和溫度的測量
①測量并記錄樣品池內壁的長寬高．在樣品池中注滿待測鹽水
②閉合開關，　 　開關，毫安表的示數為，記錄此時毫安表的示數；計算得到流過樣品池的電流為　 　
③　 　開關，毫安表的示數為，記錄此時毫安表的示數；計算得到流過樣品池的電流為　 　
④斷開開關，測量并記錄鹽水的溫度
（3）根據上述數據，計算得到樣品池兩電極板間待測鹽水的電阻為　 　，進而可求得該溫度時待測鹽水的電導率。
【答案】（1）右
（2）斷開；40.0；閉合；60.0
（3）100
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）由圖（a）實驗原理圖可知，該導線應接到的 右端；
（2） ② 閉合開關S1，斷開開關關S2，由電路特點可知， 流過樣品池的電流
③ 閉合開關S2，由電路特點可知， 流過樣品池的電流
（3）根據閉合電路歐姆定律有，，聯立解得R=100歐
【分析】（1）由圖（a）實驗原理圖可知，該導線應接到的 右端；（2）由電路特點結合部分電路
歐姆定律求解；（3）兩次實驗過程根據閉合電路歐姆定律列方程求解。
15．（2023·浙江選考）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中：
（1）測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖1所示，圖中的導線a端應與　 　（選填“一”、“0.6”或“3”）接線柱連接，b端應與　 　（選填“—”、“0.6”或“3”）接線柱連接。開關閉合前，圖1中滑動變阻器滑片應置于　 　（選填“左”或“右”）端。
（2）合上開關，調節滑動變阻器，得到多組U和I數據。甲同學由每組U、I數據計算電阻，然后求電阻平均值；乙同學通過圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是　 　（選填“甲”或“乙”）。
（3）兩同學進一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩端并聯長為L的鎳鉻絲，調節滑動變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數為I。改變L，重復上述步驟，獲得多組I、L數據，作出圖像如圖3所示。
則圖像斜率　 　。若要把該表頭G改裝成量程為的電流表，需要把長為　 　m的鎳鉻絲并聯在表頭G兩端。（結果均保留兩位有效數字）
【答案】（1）0.6；0.6；左
（2）乙
（3）2.3；0.26
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）回路電壓不超過3伏，電流較小，所以導線a端應該接0.6接線柱。電阻絲電阻小，采用電流表外接誤差小，所以b端接0.6接線柱。 開關閉合前 ，滑片位于最左端，電表以及金屬絲被短路，無電流通過，保護電路。
（2）做U-I圖象可以將剔除偶然誤差較大的數據，提高實驗的準確程度，所以選乙。
（3）代入圖像上的點坐標。
延長圖像可知，當I=9.0mA時可得，，所以
【分析】（1）根據電路電壓電流選擇電壓表和電流表量程。電阻小，選擇外接法測電阻誤差小。
（2）做U-I圖象可以將剔除偶然誤差較大的數據，提高實驗的準確程度。
（3）代入圖像上點的坐標即可求出斜率大小，延長圖像可得導線長度。
16．（2023·遼寧）導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆。現有一 根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品(固態)，某同學欲測量其電阻率，設計了如圖 (a) 所示的電路圖，實驗步驟如下：
a. 測得樣品截面的邊長a=0.20cm；
b. 將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動：
c. 將丙調節至某位置，測量丙和某探針之間的距離L：
d. 閉合開關S， 調節電阻箱R 的阻值，使電流表示數I=0.40 A， 讀出相應的電壓表示數 U， 斷開開關S；
e. 改變丙的位置，重復步驟c、d， 測量多組L 和 U， 作出 U-L 圖像如圖 (b) 所示，得到直線的斜率k。
回答下列問題：
（1）L是丙到　 　 (填“甲”“乙”或“丁”)的距離；
（2）寫出電阻率的表達式p=　 　( 用k、a、I 表示)；
（3）根據圖像計算出該樣品的電阻率p=　 　Ω m (保留兩位有效數字)。
【答案】（1）乙
（2）
（3）6.5×10-5
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）根據題意，電壓表測量的是乙與丙之間的電壓，所以L是丙到乙的距離；
（2）由歐姆定律：；
由電阻定律：，
兩式聯立解得：
根據圖b可得：，
得到：；
(3)由圖b計算直線斜率代入（2）中電阻率表達式可得：。
【分析】(1) 根據題意，電壓表測量的是乙與丙之間的電壓，所以L是丙到乙的距離；
（2）由電阻定律和歐姆定律聯立解得U-L的函數關系，結合圖b直線的斜率計算電阻率表達式；
（3）計算U-L圖像直線的斜率的數值代入電阻率表達式得出電阻率的值。
17．（2021·北京）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某同學用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。
（1）該同學先用歐姆表“ ”擋粗測該金屬絲的電阻，示數如圖1所示，對應的讀數是　 　Ω。
（2）除電源（電動勢3.0 V，內阻不計）、電壓表（量程0 ~ 3 V，內阻約3 kΩ）、開關、導線若干外，還提供如下實驗器材：
A．電流表（量程0 ~ 0.6 A，內阻約0.1 Ω）
B．電流表（量程0 ~ 3.0 A，內阻約0. 02 Ω）
C．滑動變阻器（最大阻值10 Ω，額定電流2 A）
D．滑動變阻器（最大阻值1 kΩ，額定電流0.5 A）
為了調節方便、測量準確，實驗中電流表應選用　 　，滑動變阻器應選用　 　。（選填實驗器材前對應的字母）
（3）該同學測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數據，并在坐標圖上標出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U- I圖線　 　，根據圖線得出該金屬絲電阻R =　 　Ω（結果保留小數點后兩位）。
（4）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現這樣的變化。
【答案】（1）6
（2）A；C
（3）；5.80
（4）剛閉合開關時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈絲溫度升高，電阻逐漸增大，電流逐漸減小；當燈絲發熱與散熱平衡時，溫度不變，電阻不變，電流保持不變
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）已知歐姆表的擋位為“×1Ω”，從圖1可知其示數為6，則可得：金屬絲的電阻Rx=6×1Ω=6Ω
（2）從（1）可得其金屬絲電阻Rx=6×1Ω=6Ω，從題目中可得電源電動勢為3V，根據歐姆定律有：回路中的最大電流為
根據電流的峰值則可以選擇電流表A；
已知金屬絲電阻Rx=6×1Ω=6Ω，為了調節方便、測量準確，滑動變阻器要選最大阻值小的，故答案為：C；
（3）從圖像可以得出坐標點的分布，用直線連接所以坐標點，即可得到U-I圖線，則有
從圖像可得，當U=1.75V時，其I=0.3A，根據歐姆定律可得
（4）剛閉合開關時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈絲溫度升高，電阻逐漸增大，電流逐漸減小；當燈絲發熱與散熱平衡時，溫度不變，電阻不變，電流保持不變。
【分析】（1）利用電表的示數和擋位可以求出電阻的大小；
（2）利用歐姆定律可以判別電流表的量程選擇；利用待測電阻的大小可以判別滑動變阻器的選擇；
（3）利用坐標點可以進行連線，結合歐姆定律可以求出電阻的大小；
（4）利用圖像斜率可以判別其燈泡燈絲的電阻變化。
1 / 1電學專題實驗——《導體電阻率的測量》專項提升
一、典型例題 方法賞析
1．（2024高二上·仁懷月考）在“測定金屬絲的電阻率”實驗中：
（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數如圖甲所示，則該金屬絲直徑的測量值d=　 　mm。
（2）按如圖乙所示的電路圖測量金屬絲的電阻Rx（阻值約為15Ω）。實驗中除開關、若干導線之外還提供下列器材：
電壓表V（量程0~3V，內阻約3kΩ）；
電流表A1（量程0~200mA，內阻約3Ω）；
電流表A2（量程0~3A，內阻約0.1Ω）；
滑動變阻器R1（0~50Ω）；
滑動變阻器R2（0~200Ω）；
電源E（3V，內阻不計）。
為了調節方便，測量準確，實驗中電流表應選　 　，滑動變阻器應選　 　。（填器材的名稱符號）
若通過測量可知，金屬絲的長度為，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，對應金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ=　 　。（用題目所給字母和通用數學符號表示）
2．（2024高二上·瀘縣月考）設計如圖甲所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率，按圖甲連接電路，閉合開關，調節滑動變阻器，設計表格，記錄多組電壓、電流值，根據實驗數據繪制I-U圖像，由圖線的斜率得出金屬絲的阻值R，根據測得的金屬絲長度、直徑和阻值來計算金屬絲的電阻率。回答下列問題：
（1）按照圖甲所示的實驗原理線路圖用筆代替導線把圖乙的連線補充完整。　 　
（2）用游標卡尺測此金屬絲的長度，示數如圖丙所示，則長度　 　mm，實驗完成后繪制的I-U圖像如圖丁所示，則該金屬絲的電阻　 　（用a、b來表示）。
（3）若金屬絲的直徑為d，則電阻率為　 　（用a、b、L、d來表示）。
3．（2024高二下·嘉興期中）某同學設計“測量某粗細均勻的導電金屬絲的電阻與其拉伸后的長度之間的關系”實驗，方案如下：
（1）導電金屬絲拉伸裝置如圖1所示，按圖2連接電路，將該導電金屬絲的A、B兩端分別與電路中的C、D兩端連接；
（2）在端懸掛重物，重物靜止時，用刻度尺測量出A、B間的距離；
（3）保持開關斷開，閉合開關，調節滑動變阻器至合適位置，記錄電壓表和電流表的示數和；
（4）閉合開關，調節滑動變阻器使電壓表的示數仍為，記錄電流表的示數，則此時該導電金屬絲的電阻　 　（用、和表示），電壓表內阻對該導電金屬絲電阻的測量值　 　（選填“有”“無”）影響；
（5）斷開開關，增加端懸掛的重物重量，重復步驟（2）（3）（4），得到多組和數據并作出函數關系圖像。理論上，若拉伸過程中該導電金屬絲的電阻率及體積均不變，則以為縱坐標，以　 　（選填“”、“”、“”）為橫坐標，可得到線性關系；
（6）若上述理論成立，可將導電金屬絲作為傳感器中的敏感元件來監測構件間的微小拉伸變化。按圖3所示電路將該導電金屬絲連接在兩構件之間，實驗中保持電壓表讀數不變，兩構件電阻及電流表內阻可不計，若將電流表刻度改為構件間的距離，則越向左相鄰刻度間的數據差值　 　（選填“越大”“越小”“不變”）。
4．（2024高二上·昆明月考）在“測定金屬絲電阻率”的實驗中：
（1）用游標卡尺測量金屬絲的長度如圖甲所示，由圖可知其長度　 　mm；用螺旋測微器測得金屬絲的直徑如圖乙所示，則　 　mm。
（2）欲用伏安法測定一段阻值約為的金屬絲的電阻，要求測量結果盡量準確，現有以下器材：
A.電池組（3V，內阻）
B.電流表（0～3A，內阻約為）
C.電流表（0～0.6A，內阻）
D.電壓表（0～3V，內阻約為）
E.電壓表（0～15V，內阻約為）
F.滑動變阻器（0～，額定電流1A）
G.滑動變阻器（0～，額定電流0.3A）
H.開關、導線
上述器材中，電流表應選　 　，電壓表應選　 　，滑動變阻器應選　 　。（填寫各器材的字母代號）
（3）要求待測電阻兩端的電壓能從零開始變化，請按要求在下面方框中畫出實驗電路圖　 　。
（4）用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數如圖所示，則電壓表的讀數為　 　V，電流表的讀數為　 　A，則金屬絲的電阻　 　；
（5）該金屬絲電阻率的表達式　 　。（用l，d，R表示）
二、夯實基礎 提升能力
5．（2024高二上·萬載月考）現有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率，現用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度，螺旋測微器和游標卡尺的示數如圖甲和圖乙所示。
（1）由甲、乙兩圖讀得圓柱體的直徑為　 　mm，長度為　 　。
（2）選擇合適的實驗器材，實驗電路圖如圖丙所示，按照電路圖正確連接實物圖。在實驗電路圖中，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于　 　端（填“”或“”）。
（3）若流經圓柱體的電流為，圓柱體兩端之間的電壓為，圓柱體的直徑和長度分別用表示，則用表示電阻率的關系式為　 　。
6．（2024高二下·官渡期末）某同學想測定鹽溶液的電阻率，具體操作步驟如下：
①如圖甲所示，在長方體絕緣容器內插入兩豎直金屬薄板A、B（金屬薄板略小于容器橫截面積），A板固定在左側，B板可移動。把B移動到容器的最右側。
②按圖乙連接電路，將a、b兩表筆短接，調節滑動變阻器，使靈敏電流計G滿偏。
③保持滑動變阻器的滑片位置不變，將A、B兩板接在a、b兩表筆之間，在容器內倒入適量的鹽溶液，使靈敏電流計半偏。
（1）已知電源的電動勢為E，靈敏電流計的滿偏電流為，容器內部底面長度為L，倒入溶液的體積為V，則此鹽溶液的電阻率為　 　。（用E、、L、V表示）
（2）A、B兩板接在a、b兩表筆之間后，要使靈敏電流計的示數增大，應　 　（填“增加”或“減少”）倒入鹽溶液的體積。
（3）某同學測量出該鹽溶液的電阻率后，想按圖丙（a）所示電路測定一個實驗電源的電動勢與內阻。向容器內倒入體積的鹽溶液后，通過移動B板來改變A、B兩板的間距x，讀取電流表的示數I，記錄多組數據，做出圖像如圖丙（b）所示。已知容器內部底面長度，可以求出電源的電動勢為　 　V，內阻為　 　。（結果均保留三位有效數字）
（4）不考慮實驗過程中的偶然誤差，關于上述方法測得的電動勢、內阻與真實值的關系，下列說法正確的是______。
A．測得的電動勢和內阻均比真實值大
B．測得的電動勢和內阻均比真實值小
C．測得的電動勢準確，內阻偏大
D．測得的電動勢偏大，內阻準確
7．（2024高二上·江西月考）實驗小組測定一個小金屬圓筒的電阻率，圓筒橫斷面如圖甲所示，進行了如下操作：
（1）用游標卡尺測量圓筒的長度為L，如圖乙所示，則L=　 　mm；圓筒內徑已測出為d，用螺旋測微器測圓筒的外徑D如圖丙所示，則外徑為D=　 　mm。
（2）為了精確測量該圓筒電阻，實驗小組設計如圖丁所示電路，測出多組電流、電壓數值，畫出伏安特性I-U圖線如圖戊所示，則圓筒電阻R=　 　Ω（結果保留一位小數）；用此電路測量的電阻值　 　（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
（3）若用此電路同時測量圓筒功率，當圓筒兩端電壓U=2.4V時，圓筒電功率為P=　 　W（結果保留兩位小數），這樣測出電功率　 　（選填“大于”“等于”或“小于”）實際功率。
（4）圓筒材料的電阻率ρ=　 　（測得物理量分別用L、d、D、R等字母表示）。
8．（2024高二上·竹溪月考）在測定一根粗細均勻金屬絲的電阻率的實驗中：
（1）某學生用螺旋測微器測定該金屬絲的直徑時，測得的結果如圖甲所示，則該金屬絲的直徑　 　mm。緊接著用游標尺上標有20等分刻度的游標卡尺測該金屬絲的長度，測得的結果如圖乙所示，則該金屬絲的長度　 　cm。
（2）該同學先用多用電表粗測其電阻。用已經調零且選擇開關指向歐姆擋“×10”擋位的多用電表測量，發現指針的偏轉角度太大，這時他應將選擇開關換成歐姆擋的“　 　”擋位（選填“×100”或“×1”），然后進行　 　，再次測量電阻絲的阻值，其表盤及指針所指位置如圖所示。
（3）現要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了下列可選用的器材：
A．電流表（量程為300mA，內阻約為）
B．電流表（量程為0.6A，內阻約為）
C．電壓表（量程為3.0V，內阻約為）
D．電壓表（量程為15.0V，內阻約為）
E．滑動變阻器（最大阻值為）
F．滑動變阻器（最大阻值為）
G．電源E（電動勢為4V，內阻可忽略）
H．開關、導線若干．
①為了盡可能提高測量準確度，應選擇的器材為（均填器材前面的字母即可）：
電流表選　 　；電壓表選　 　；滑動變阻器選　 　。
②下列給出的測量電路中，最合適的電路是　 　。
③這位同學在一次測量時，電壓表的示數如圖所示．電壓表的讀數為　 　V。
（4）若本實驗中，測得金屬絲的長度為L，直徑為D，電阻為R，則該金屬絲的電阻率的計算式為　 　。
三、思維提升 創新應用
9．（2024高三下·黃陂模擬）學習小組要測量一個電阻的電阻率，已知其長度為L，額定電壓為1V。
（1）用螺旋測微器測量該電阻的直徑，示數如圖甲所示，其直徑d=　 　mm；
（2）粗測該電阻的阻值為250 ，為精確測量其阻值，該同學設計的測量電路如圖乙所示，其中蓄電池E電動勢約為6.5V（內阻不計）、滑動變阻器R最大阻值為200 、定值電阻R1=792 、保護電阻R2=250 。要求滑動變阻器在接近全電阻范圍內可調，且測量時電表的讀數不小于其量程的，則圖乙中圓圈①位置接入　 　、圓圈②位置應接入　 　（均選填器材前的字母序號）；
A．電流表A1（量程為100mA，內阻RA1=3 ）
B．電流表A2（量程為5mA，內阻RA2=8 ）
C．電壓表V（量程為3V，內阻RV=750 ）
（3）實驗中根據兩電表讀數作出如圖丙所示的圖線（坐標均為國際單位），已知圖線的斜率為k，則所測該電阻的阻值Rx=　 　（用題中已知所測物理量符號表示），研究實驗誤差時發現實驗所用定值電阻的阻值比標稱值小，則電阻率的測量值將　 　（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
10．（2023高二下·瀘縣期中）市場上銷售的銅質電線電纜產品中，部分存在導體電阻不合格問題。某科技小組想應用所學的知識來檢測實驗室中一捆銅電線的電阻率是否合格。小組成員經查閱，純銅的電阻率為1.8×10-8·m。現取橫截面積約為1mm2、長度為100m（真實長度）的銅電線，進行實驗測量其電阻率，實驗室現有的器材如下：
A．電源（電動勢約為5V，內阻不計）
B．待測長度為100m的銅電線，橫截面積約1mm2；
C．電壓表V1（量程為3V，內阻約為0.5k）
D．電壓表V2（量程為5V，內阻約為3k）；
E．電阻箱R（阻值范圍0~999.9）；
F．定值電阻R0=1
G．開關、導線若干。
（1）小組成員先用螺旋測微器測量該銅電線的直徑d，如圖中甲所示，則d=　 　mm。
（2）小組設計的測量電路如圖乙所示，則P是　 　，N是　 　，（填器材名稱及對應符號）通過實驗作出的圖象如圖中丙所示。
（3）圖中乙電路測得銅電線的電阻測量值比真實值　 　（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）
（4）這捆銅電線的電阻率=　 　（結果保留三位有效數字）；從銅電線自身角度，你認為此銅線電阻率是否合格？　 　。（合格，不合格）
11．（2023高三上·重慶市月考）小峰實驗小組為了測量某品牌純凈水樣品的電阻率，將采集的水樣裝入粗細均勻的玻璃管內，玻璃管兩端用裝有金屬圓片電極的橡膠塞密封，構成可接入電路的電阻。
（1）先用多用電表粗測該電阻的阻值，選擇開關旋轉到歐姆擋的“”擋，多用電表使指針指在圖甲中的位置，讀出粗測電阻的阻值　 　。
（2）為了精確測量該電阻的阻值，該同學從實驗室選取的器材有：
A．電流表（，內阻約）
B．電流表（，內阻約）
C．電壓表（，內阻）
D．定值電阻
E．定值電阻
F．滑動變阻器（，額定電流）
G．電源（，內阻約）
H．開關和導線若干
（3）測量時，為使電流表讀數大于量程，應選擇電流表　 　（填器材前面的字母）。
（4）為了減小系統誤差，請根據所選實驗儀器在圖乙方框中設計出合理的實驗電路，并標記電學元件符號　 　。
（5）若實驗小組用刻度尺測出水樣兩電極相距，用游標卡尺測得玻璃管的內徑為，請利用電路中電壓表示數，電流表示數，及相關物理量的表示符號，表示出該水樣品電阻率的表達式　 　。
12．（2021高二上·天津月考）某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。
（1）用螺旋測微器測量其直徑如圖，由圖可知其直徑為　 　；
（2）在測量電阻時，采用了如下方法：
①用多用電表粗測：用如圖所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關和兩個部件、。請根據下列步驟完成電阻測量：（把部件符號填入空中）
A．旋動部件　 　，使指針對準電流表的“”刻線。
B．該同學選擇倍率，將旋轉到電阻擋“”的位置。
C．將插入“+”“-”插孔的紅黑表筆短接，旋動部件　 　，使指針對準表盤右端電阻的“刻線”。
D．測量時，發現指針偏轉角度太大，為了較準確地進行測量，應該選擇　 　倍率（選填“”、“”、“”），并重新歐姆調零，正確操作測量并讀數，若這時刻度盤上的指針位置如圖中實線所示，測量結果是　 　。
②為了準確測定圓柱體的阻值，除被測電阻外，實驗室提供了如下實驗儀器：
A．直流電源（電動勢約為，內阻可不計）
B．直流電流表（量程，內阻約為）
C．直流電流表（量程，內阻約為）
D．直流電壓表（量程，內阻約為）
E.直流電壓表（量程，內阻約為）
F.滑動變阻器（最大阻值，允許通過的最大電流為）
G.滑動變阻器（最大阻值，允許通過的最大電流為）
（3）為了方便調節，并要求電壓表示數從零開始變化，電流表應選取　 　，電壓表應選取　 　，滑動變阻器應選取　 　。（填器材編號）
（4）請你根據要求設計實驗電路圖，并畫出實驗電路圖。
四、直擊高考 達成素養
13．（2024·江蘇）某同學在實驗室做“測定金屬的電阻率”的實驗，除被測金屬絲外，還有如下實驗器材可供選擇：
A.直流電源：電動勢約為3V，內阻可忽略不計；
B.電流表A：量程0～100mA，內阻約為5Ω；
C.電壓表V：量程0～3V，內阻為3kΩ；
D.滑動變阻器：最大阻值為100Ω，允許通過的最大電流為0.5A；
E.開關、導線等。
（1）該同學用刻度尺測得金屬絲接入電路的長度L＝0.820m，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的測量結果如圖甲所示，從圖中讀出金屬絲的直徑為 　 　mm；
（2）用多用電表歐姆“×1”擋測量接入電路部分的金屬絲電阻時，多用電表的示數如圖乙所示，從圖中讀出金屬絲電阻約為　 　Ω；
（3）若該同學根據伏安法測出金屬絲的阻值R＝10.0Ω，則這種金屬材料的電阻率為　 　Ω m。（結果保留兩位有效數字）
14．（2023·廣東）某興趣小組設計了測量鹽水電導率的實驗。所用器材有：電源（電動勢恒定，內阻可忽略）；毫安表mA（量程，內阻可忽略）；電阻（阻值）、（阻值）、（阻值）和（阻值）；開關和；裝有耐腐蝕電極板和溫度計的有機玻璃樣品池；導線若干。請完成下列實驗操作和計算。
（1）電路連接
圖（a）為實驗原理圖．在圖（b）的實物圖中，已正確連接了部分電路，只有一端的導線還末連接，該導線應接到的　 　（填“左”或“右”）端接線柱
（2）鹽水電導率和溫度的測量
①測量并記錄樣品池內壁的長寬高．在樣品池中注滿待測鹽水
②閉合開關，　 　開關，毫安表的示數為，記錄此時毫安表的示數；計算得到流過樣品池的電流為　 　
③　 　開關，毫安表的示數為，記錄此時毫安表的示數；計算得到流過樣品池的電流為　 　
④斷開開關，測量并記錄鹽水的溫度
（3）根據上述數據，計算得到樣品池兩電極板間待測鹽水的電阻為　 　，進而可求得該溫度時待測鹽水的電導率。
15．（2023·浙江選考）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中：
（1）測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖1所示，圖中的導線a端應與　 　（選填“一”、“0.6”或“3”）接線柱連接，b端應與　 　（選填“—”、“0.6”或“3”）接線柱連接。開關閉合前，圖1中滑動變阻器滑片應置于　 　（選填“左”或“右”）端。
（2）合上開關，調節滑動變阻器，得到多組U和I數據。甲同學由每組U、I數據計算電阻，然后求電阻平均值；乙同學通過圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是　 　（選填“甲”或“乙”）。
（3）兩同學進一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩端并聯長為L的鎳鉻絲，調節滑動變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數為I。改變L，重復上述步驟，獲得多組I、L數據，作出圖像如圖3所示。
則圖像斜率　 　。若要把該表頭G改裝成量程為的電流表，需要把長為　 　m的鎳鉻絲并聯在表頭G兩端。（結果均保留兩位有效數字）
16．（2023·遼寧）導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆。現有一 根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品(固態)，某同學欲測量其電阻率，設計了如圖 (a) 所示的電路圖，實驗步驟如下：
a. 測得樣品截面的邊長a=0.20cm；
b. 將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動：
c. 將丙調節至某位置，測量丙和某探針之間的距離L：
d. 閉合開關S， 調節電阻箱R 的阻值，使電流表示數I=0.40 A， 讀出相應的電壓表示數 U， 斷開開關S；
e. 改變丙的位置，重復步驟c、d， 測量多組L 和 U， 作出 U-L 圖像如圖 (b) 所示，得到直線的斜率k。
回答下列問題：
（1）L是丙到　 　 (填“甲”“乙”或“丁”)的距離；
（2）寫出電阻率的表達式p=　 　( 用k、a、I 表示)；
（3）根據圖像計算出該樣品的電阻率p=　 　Ω m (保留兩位有效數字)。
17．（2021·北京）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某同學用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。
（1）該同學先用歐姆表“ ”擋粗測該金屬絲的電阻，示數如圖1所示，對應的讀數是　 　Ω。
（2）除電源（電動勢3.0 V，內阻不計）、電壓表（量程0 ~ 3 V，內阻約3 kΩ）、開關、導線若干外，還提供如下實驗器材：
A．電流表（量程0 ~ 0.6 A，內阻約0.1 Ω）
B．電流表（量程0 ~ 3.0 A，內阻約0. 02 Ω）
C．滑動變阻器（最大阻值10 Ω，額定電流2 A）
D．滑動變阻器（最大阻值1 kΩ，額定電流0.5 A）
為了調節方便、測量準確，實驗中電流表應選用　 　，滑動變阻器應選用　 　。（選填實驗器材前對應的字母）
（3）該同學測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數據，并在坐標圖上標出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U- I圖線　 　，根據圖線得出該金屬絲電阻R =　 　Ω（結果保留小數點后兩位）。
（4）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現這樣的變化。
答案解析部分
1．【答案】0.383；A1；R1；
【知識點】電阻定律；刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；導體電阻率的測量
2．【答案】（1）
（2）31.4；
（3）
【知識點】導體電阻率的測量
3．【答案】；無；；越大
【知識點】導體電阻率的測量
4．【答案】（1）50.20；4.700
（2）C；D；F
（3）
（4）2.60；0.52；4.5
（5）
【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；導體電阻率的測量
5．【答案】（1）；
（2）a
（3）
【知識點】導體電阻率的測量
6．【答案】（1）
（2）增加
（3）；
（4）C
【知識點】導體電阻率的測量；電池電動勢和內阻的測量
7．【答案】50.15；10.499；6.0；小于；0.96；大于；
【知識點】刻度尺、游標卡尺及螺旋測微器的使用；導體電阻率的測量
8．【答案】3.206；5.015；×1；歐姆調零；A；C；E；B；2.40（2.40～2.42）V；
【知識點】導體電阻率的測量
9．【答案】1.990；C；B；；偏大
【知識點】導體電阻率的測量
10．【答案】1.125（1.123~1.127均可）；電壓表V2；電壓表V1；不變；2.58×10-8·m；不合格
【知識點】導體電阻率的測量
11．【答案】19000；A；；
【知識點】導體電阻率的測量
12．【答案】（1）4.700
（2）S；T；×1；6
（3）C；E；F
（4）
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】(1)螺旋測微器的讀數為固定刻度與可動刻度之和d=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；
(2)多用電表的使用步驟
A．先要機械調零，即用螺絲刀扭動指針復位旋鈕S使指針指在電流的0刻度線；
B．選擇倍率；
C．歐姆調零：即短接+、-接線柱，旋動歐姆調零旋鈕T，使指針指在歐姆擋的0刻度線；
D．進行測量時，發現指針偏轉角太大，即示數太小，那么要使示數變大，則要將倍率調小即變為×1的倍率。根據圖示所指，歐姆表的示數為：6×1Ω=6Ω。
(3)電路的最大電流
為讀數準確起見，電流表選量程為0.6A的電流表C，電壓表選量程為3V的電壓表E。由于要求電壓從0開始調節，滑動變阻器采用分壓接法，則滑動變阻器選阻值較小的F。
(4)[9]待測電阻遠小電壓表的內阻，故電流表采用外接法，而滑動變阻器采用分壓接法，實驗電路如圖所示
【分析】（1）根據螺旋測微器的讀數規律讀出該圓柱體的直徑；
（2）根據多用電表的使用規律進行分析判斷正確的選項；
（3）根據歐姆定律得出電路中的最大電流，從而選擇電流表，根據電路中電壓的變化判斷滑動變阻器的連接方式；
（4）根據（3）以及實驗原理畫出電路圖。
13．【答案】（1）0.787
（2）9.0
（3）5.9×10﹣6。
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）根據螺旋測微器的讀數規律，該讀數為
（2）根據歐姆表的讀數規律，該讀數為
（3）根據電阻定律有
變形可得
代入數據解得
【分析】讀數時注意儀器的分度值及是否需要估讀。根據題意確定電阻絲的長度及橫截面積，再結合電阻定律進行解答。
14．【答案】（1）右
（2）斷開；40.0；閉合；60.0
（3）100
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）由圖（a）實驗原理圖可知，該導線應接到的 右端；
（2） ② 閉合開關S1，斷開開關關S2，由電路特點可知， 流過樣品池的電流
③ 閉合開關S2，由電路特點可知， 流過樣品池的電流
（3）根據閉合電路歐姆定律有，，聯立解得R=100歐
【分析】（1）由圖（a）實驗原理圖可知，該導線應接到的 右端；（2）由電路特點結合部分電路
歐姆定律求解；（3）兩次實驗過程根據閉合電路歐姆定律列方程求解。
15．【答案】（1）0.6；0.6；左
（2）乙
（3）2.3；0.26
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）回路電壓不超過3伏，電流較小，所以導線a端應該接0.6接線柱。電阻絲電阻小，采用電流表外接誤差小，所以b端接0.6接線柱。 開關閉合前 ，滑片位于最左端，電表以及金屬絲被短路，無電流通過，保護電路。
（2）做U-I圖象可以將剔除偶然誤差較大的數據，提高實驗的準確程度，所以選乙。
（3）代入圖像上的點坐標。
延長圖像可知，當I=9.0mA時可得，，所以
【分析】（1）根據電路電壓電流選擇電壓表和電流表量程。電阻小，選擇外接法測電阻誤差小。
（2）做U-I圖象可以將剔除偶然誤差較大的數據，提高實驗的準確程度。
（3）代入圖像上點的坐標即可求出斜率大小，延長圖像可得導線長度。
16．【答案】（1）乙
（2）
（3）6.5×10-5
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）根據題意，電壓表測量的是乙與丙之間的電壓，所以L是丙到乙的距離；
（2）由歐姆定律：；
由電阻定律：，
兩式聯立解得：
根據圖b可得：，
得到：；
(3)由圖b計算直線斜率代入（2）中電阻率表達式可得：。
【分析】(1) 根據題意，電壓表測量的是乙與丙之間的電壓，所以L是丙到乙的距離；
（2）由電阻定律和歐姆定律聯立解得U-L的函數關系，結合圖b直線的斜率計算電阻率表達式；
（3）計算U-L圖像直線的斜率的數值代入電阻率表達式得出電阻率的值。
17．【答案】（1）6
（2）A；C
（3）；5.80
（4）剛閉合開關時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈絲溫度升高，電阻逐漸增大，電流逐漸減小；當燈絲發熱與散熱平衡時，溫度不變，電阻不變，電流保持不變
【知識點】導體電阻率的測量
【解析】【解答】（1）已知歐姆表的擋位為“×1Ω”，從圖1可知其示數為6，則可得：金屬絲的電阻Rx=6×1Ω=6Ω
（2）從（1）可得其金屬絲電阻Rx=6×1Ω=6Ω，從題目中可得電源電動勢為3V，根據歐姆定律有：回路中的最大電流為
根據電流的峰值則可以選擇電流表A；
已知金屬絲電阻Rx=6×1Ω=6Ω，為了調節方便、測量準確，滑動變阻器要選最大阻值小的，故答案為：C；
（3）從圖像可以得出坐標點的分布，用直線連接所以坐標點，即可得到U-I圖線，則有
從圖像可得，當U=1.75V時，其I=0.3A，根據歐姆定律可得
（4）剛閉合開關時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈絲溫度升高，電阻逐漸增大，電流逐漸減小；當燈絲發熱與散熱平衡時，溫度不變，電阻不變，電流保持不變。
【分析】（1）利用電表的示數和擋位可以求出電阻的大小；
（2）利用歐姆定律可以判別電流表的量程選擇；利用待測電阻的大小可以判別滑動變阻器的選擇；
（3）利用坐標點可以進行連線，結合歐姆定律可以求出電阻的大小；
（4）利用圖像斜率可以判別其燈泡燈絲的電阻變化。
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