步步高高考物理一轮复习(新课标)同步测试：7-3实验七 测定金属的电阻率

1．实验原理根据电阻定律公式知道只要测量出金属丝的长度和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻Rx，即可计算出金属丝的电阻率．2．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．3．实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.(2)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丝的有效长度，反复测量三次，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．(5)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．(6)将测得的Rx、l、d值，代入公式ρ＝Rx＝中，计算出金属丝的电阻率．4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测＝Ux＋U A电压表分流I测＝Ix＋I V电阻测量值R测＝U测I测＝Rx＋R A>Rx，测量值大于真实值R测＝U测I测＝RxRVRx＋RV<Rx，测量值小于真实值适用条件R A≪Rx R V≫Rx二、规律方法总结1．伏安法测电阻的电路选择(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法．Rx<时，用电流表外接法；Rx>时，用电流表内接法．(3)实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．2．注意事项(1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量．(2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．(3)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大．3．误差分析(1)若为内接法，电流表分压．(2)若为外接法，电压表分流．(3)长度和直径的测量存在误差．三、基本仪器使用(一)螺旋测微器1．构造：如图所示，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，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.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)．(二)游标卡尺1．构造：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(如图所示)．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格的、20格的、50格的，其读数见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到) 109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.读数：若用x表示从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，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm.需要注意的是，不管是哪种卡尺，K值均不需要向后估读一位．(三)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的电表允许加的最大电压或通过的电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，接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0.6 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.1．(20xx·临沂模拟)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＝________．解析：(1)螺旋测微器的读数为1.5 mm＋34.4×0.01 mm＝1.844 mm(1.842～1.846范围内的均可)；游标卡尺的读数为42 mm＋8×0.05 mm＝42.40 mm＝4.240 cm；(2)圆柱体的横截面积为S＝π，由电阻定律R＝ρ和欧姆定律R＝可知，ρ＝.答案：(1)0.184 4 4.240 (2)πD2U4IL2．(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作错误的是( )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解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它的分流作用很小，应采用电流表外接法，故A、C操作错误．答案：AC3．(2017·恩施模拟)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，A0是标准电流表，R0和RN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________，使待测微安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RN的读数；(3)多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值．解析：本题方法为替代法．当S接1与接2时通过电路的电流I 相同，可知待测微安表头的内阻与RN的电阻相同．答案：(1)R0 标准电流表(或A0) (2)RN 标准电流表(或A0)的读数仍为I (3)平均值4．(20xx·课标全国Ⅱ卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供材料器材如下：待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干．(1)虚线框内为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)根据设计的电路写出步骤_____________________________；(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V与内阻的真实值RV之比R′V________RV(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是______________.解析：(1)实验电路如图所示．(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表指针满偏；保证滑动变阻器的滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱S1，调节电阻箱R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，即为测得的电压表内阻．(3)断开S2，调节电阻器使电压表成半偏状态，电压表所在支路的总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R′V＞RV.答案：见解析1．(20xx·太原模拟)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示．图(a)所示读数为________mm，图(b)所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm.解析：依据螺旋测微器读数的基本原理，0.5毫米以上的值在主尺上读出，而在螺旋尺上要估读到千分之一毫米，则图(a)读数为0.010 mm，图(b)读数为6.870 mm，故金属板的厚度d＝6.870 mm－0.010 mm＝6.860 mm.答案：0.010(0.009或0.011也对) 6.870(6.869或6.871也对) 6.860(6.858～6.862)2．(20xx·青岛模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5 Ω.实验室备有下列实验器材：A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω，0.3 A)F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)G．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线若干(1)为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有________．(2)为了减小实验误差，应选用图甲中________(填“a”或“b”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图乙用导线连接起来．解析：(1)由电池E决定了电压表选V1；结合Rx粗略计算电流在600 mA内，故选A2；由Rx约为5 Ω确定变阻器选R1，故应选器材有A、D、E、G、H.(2)因A2的内阻不能满足远小于Rx，电流表应外接，故选图b.实物连接如图所示．答案：(1)A、D、E、G、H (2)b 实物图连接见解析3．(2017·武汉模拟)某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，给定器材及规格为：电流表A(量程为0～5 mA，内阻约为10 Ω)；电压表V(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)；最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器；电源E(电动势约3 V)；开关S、导线若干．(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲所示电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V，电流表示数大约为5 mA，则未知电阻的阻值Rx大约为________Ω.(2)经分析，该电路测量误差较大，需改进．请直接在图甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线．(3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U－I图象，得Rx＝________Ω(保留三位有效数字)．解析：本题考查伏安法测电阻及电流表外接法和内接法的选择．(1)根据用图甲测量的数据和欧姆定律可得Rx＝＝Ω＝500 Ω.(2)待测电阻Rx约为500 Ω，而电压表的内阻约为3 kΩ，是待测电阻的6倍左右，电流表的内阻约为10 Ω，待测电阻是电流表内阻的50倍左右，所以用电流表外接法电压表的分流作用比较大，应改为电流表内接法．(3)待测电阻Rx的大小就等于图乙中图线的斜率，即Rx＝＝Ω＝500 Ω.答案：(1)500 (2)见解析图(3)5004．(20xx·济宁模拟)某同学为了测量电流表A1内阻的精确值，提供如下器材：电流表A1(量程300 mA，内阻约为5 Ω)；电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)；电流表V(量程15 V，内阻约为3 kΩ)；滑动变阻器R1(0～10 Ω，额定电流为1 A)；滑动变阻器R2(0～250 Ω，额定电流为0.01 A)；电源E(电动势3 V，内阻较小)；定值定阻R0(5 Ω)；开关、导线若干．(1)要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能减小误差．以上给定的器材中滑动变阻器应选________．请在下面的虚线框内画出测量用的电路原理图，并在图中标出所选仪器的代号．错误!(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1＝________．(3)上式中各符号的物理意义是________．解析：(1)要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，应该设计成分压电路，滑动变阻器应选阻值为0～10 Ω的R1.电路原理图如图所示．(2)由I1r1＝(I2－I1)R0可得电流表A1的内阻r1的表达式为r1＝R0.(3)r1＝R0中I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定值电阻的阻值．答案：(1)R1 电路原理图见解析(2)R0(3)I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，R0是定值电阻的阻值5．(20xx·石家庄模拟)为了更准确地测量某电压表的内阻RV(RV 约为3.0×103 Ω)，该同学设计了如图所示的电路图，实验步骤如下：A．断开开关S，按图连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3 V 位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值；G．断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2 000 Ωc．滑动变阻器：最大阻值10 Ωd．电阻箱：最大阻值9 999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωe．电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωf．电池组：电动势约6 V，内阻可忽略g．开关、导线若干按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：(1)要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b”或“c”)，电阻箱中选用________(填“d”或“e”)．(2)电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真(填“＞”或“＜”)；若RV越大，则越________(填“大”或“小”)．解析：(1)滑动变阻器选择分压式接法，故选择阻值较小的，c可用；电压表半偏时，所串联变阻箱电阻约为3 000 Ω，故变阻箱选择d.(2)由闭合电路欧姆定律可知，随着电阻箱的阻值变大，电源两端的路端电压随之变大，当电阻箱调至使电压表半偏时，此时电压表与变阻箱两端的总电压比变阻箱阻值为0时要大，故此时变阻箱的实际分压是大于电压表的，故有R测>R真，外电阻越大，干路电流越小，当外电阻变化时，路端电压的变化量越小，故测量误差也越小．答案：(1)c d (2)> 小6．(2017·潍坊模拟)为了精确测量某一玩具电动机中导线圈的电阻．某实验小组设计了如图甲所示的电路．可供选择的实验仪器如下：电流表A1(0～3 A，内阻约5 Ω)；滑动变阻器R1(0～1 kΩ，额定电流0.5 A)；电流表A2(0～100 mA，内阻约10 Ω)；滑动变阻器R2(0～50 Ω，额定电流2 A)；多用电表；定值电阻R0＝20 Ω；电源(3 V、内阻约1 Ω)及开关等，导线若干．(1)请按图甲将图乙实物图连接完整；(2)应选择的电流表是______，滑动变阻器是______(填写符号)；(3)测量过程中应保证电动机________(填“转动”或“不转动”)；(4)为防止烧坏电动机，实验中要分次读取数据，由实验测得的数据已在图丙的U­I图中标出，请你完成图线．并由图线求出玩具电动机中导线圈的电阻R＝________ Ω(保留两位有效数字)．解析：(1)按原理图连线，见答案图；(2)由题中的U－I图象可知，电流表选A2，为使电路调节方便，滑动变阻器选R2；(3)若电动机转动会有机械能的转化，此时电动机就是非纯电阻电路，不能满足欧姆定律成立的条件，故要在测量过程中应保证电动机“不转动”；(4)将图象连成直线，见答案图，并求出图象的斜率即为待测的电动机的电阻R＝20 Ω.答案：(1)如图所示(2)A2 R2 (3)不转动(4)如图所示20(1)(4)。

拾躲市安息阳光实验学校实验七测定金属的电阻率[学生用书P131]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：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm(4)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.4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测＝U x＋U A电压表分流I测＝I x＋I V电阻测量值R测＝U测I测＝R x＋R A>R x测量值大于真实值R测＝U测I测＝R x R VR x＋R V<R x测量值小于真实值适用条件R A≪R x R V≫R x[学生用书P132]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．二、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＝UI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＝ρlS，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x Sl＝πd2U4lI.三、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．四、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．一、伏安法测电阻的电路选择方法1．阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x 较小，宜采用电流表外接法；若R x 较大，宜采用电流表内接法．2．临界值计算法R x <R V R A 时，用电流表外接法； R x >R V R A 时，用电流表内接法．3．实验试探法：按如图所示电路图接好电路，让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．二、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 xSl＝πd 2U 4lI.三、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． 四、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．考点一 测量仪器、仪表的读数 [学生用书P 133](1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm 长20等分、49 mm 长50等分，它们的读数依次为________mm ，________mm ，________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.(3)①图丙使用0.6 A 量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A ，图中表针示数是________A ；当使用3 A 量程时，对应刻度盘中每一小格代表________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 ，图中表针的示数为________V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针示数为________V.[解析] (1)最上面图读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后结果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm.中间图读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0.05 mm＝0.85 mm，最后结果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm.最下面图读数：整毫米是3，不足1毫米数是9×0.02 mm＝0.18 mm，最后结果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm.(2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读数：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.(3)①使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A.②电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，表针示数为1.70 V；使用15 V量程时，每小格表示0.5 V，表针示数为8.5 V.[答案] (1)17.7 23.85 3.18 (2)2.150(3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0.5 8.5考点二仪器的选择和数据处理[学生用书P133](2014·高考山东卷)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻R x，从而确定导线的实际长度．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：(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”)．(2)在图乙所示的实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图丙所示，读数为________V.(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字)．[解析] (1)根据R ＝ρlS，得铜导线的阻值约为R x ＝1.7 Ω，即R x ＋R 0＝4.7Ω.实验中的滑动变阻器若选R 1，则当滑动变阻器滑片移至a 端时，电压表的示数约为3 V ，若滑动变阻器滑片向右移动，电压表示数变大，超过电压表量程，故实验中的滑动变阻器应选R 2.闭合开关S 前应使电路中的电阻最大，故滑动变阻器滑片应移至a 端．(2)连线如图所示．(3)电压表的示数为2.30 V.(4)根据欧姆定律，铜导线与R 0的串联电阻R ＝U I ＝2.300.50Ω＝4.6 Ω，所以铜导线的电阻R x ＝R －R 0＝1.6 Ω.根据R x ＝ρl S 得导线长度l ＝R x S ρ＝1.6×1.0×10－61.7×10－8m≈94 m. [答案] (1)R 2 a (2)见解析图 (3)2.30(2.29～2.31均正确)(4)94(93～95均正确)考点三 对误差分析和实验原理的考查[学生用书P 134]在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A ．电池组(3 V ，内阻1 Ω)B ．电流表(0～3 A ，内阻0.012 5 Ω)C ．电流表(0～0.6 A ，内阻0.125 Ω)D ．电压表(0～3 V ，内阻4 kΩ)E ．电压表(0～15 V ，内阻15 kΩ)F ．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)G ．滑动变阻器(0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A)H ．开关、导线若干(1)实验时应从上述器材中选用________(填写仪器前的字母代号)；(2)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻R x 在组成测量电路时，应采用电流表________(选填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)；(3)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 ；(4)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＝________.[解析] (1)电池组电压是3 V ，流过金属丝的最大电流I m ＝Er ＋R x＝0.5 A ，故电流表选C ，电压表选D ；滑动变阻器选总阻值小的，便于调节，故选F ；另外要选导线、开关．(2)因为R x R A ＝40，R VR x＝800，故电流表选择外接法，外接法测量值偏小．(3)根据螺旋测微器的读数规则知，读数是0.5 mm ＋40.0×0.01 mm＝0.900mm.(4)由于R ＝ρL S ＝ρ4L πd 2，解得ρ＝πRd24L. [答案] (1)ACDFH (2)外 小 (3)0.900 (4)πRd24L[学生用书P 134]“测定金属的电阻率”实验的核心是导线电阻的测量，除伏安法外，还有几种常用的方法，这也是本实验的主要创新点．方法一：伏伏法1.(2015·陕西西工大附中适应性训练)用以下器材可测量电阻R x 的阻值．A ．待测电阻R x ，阻值约为600 ΩB ．电源E ，电动势约为6.0 V ，内阻可忽略不计C ．毫伏表V 1，量程为0～500 mV ，内阻r 1＝1 000 ΩD ．电压表V 2，量程为0～6 V ，内阻r 2约为10 kΩE ．电流表A ，量程为0～0.6 A ，内阻r 3约为1 ΩF ．定值电阻R 0，R 0＝60 ΩG ．滑动变阻器R ，最大阻值为150 Ω H ．单刀单掷开关S 一个，导线若干(1)测量中要求两块电表的读数都不小于其量程的1/3，并能测量多组数据，请在虚线框中画出测量电阻R x 的实验电路图．(2)若选测量数据中的一组来计算R x ，则由已知量和测量量计算R x 的表达式为R x ＝________，式中各符号的意义是：________________________________________________________________________.(所有物理量用题中代数符号表示)[解析] (1)电路的最大电流为I ＝ 6 V600 Ω＝0.01 A ，电流表量程太大，可以把毫伏表并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择V 2即可，要求测量多组数据，滑动变阻器需用分压式接法，电路如图．(2)流过被测电阻的电流为I ＝U 1r 1＋U 1R 0＝U 1R 0＋r 1R 0r 1，被测电阻阻值为R x ＝U 2－U 1I ＝U 2－U 1R 0r 1U 1R 0＋r 1.[答案] (1)测量电路如解析图所示(2)U2－U1R0r1U1R0＋r1U1为毫伏表V1的读数，U2为电压表V2的读数，r1为毫伏表的内阻，R0为定值电阻[总结提升] 已知内阻的电压表可当做电流表使用，若量程太小可以配合定值电阻增大其量程，这是设计电路中的高频考点．方法二：安安法2.(2015·福建南安模拟)为测定一个待测电阻R x的阻值(阻值约为200 Ω)，实验室提供如下器材：电池组E：电动势3 V，内阻不计电流表A1：量程0～15 mA，内阻约为100 Ω电流表A2：量程0～300 μA，内阻1 000 Ω滑动变阻器R1：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A电阻箱R2：阻值范围0～9 999 Ω，额定电流1 A开关S、导线若干要求实验中尽可能准确地测量R x的阻值，请回答下面问题：(1)为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表________(填写器材代号)与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到________Ω，这样可以改装成一个量程为3.0 V的电压表；(2)在方框中画出完整测量R x阻值的电路图，并在图中标明器材代号；(3)调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是________mA，电流表A2的示数是________μA，测得待测电阻R x的阻值是________．本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值较真实值________(填“偏大”或“偏小”)．[解析] (1)题目未给出电压表，把A2和R2串联起来充当电压表，此电压表量程为3 V，R＝3 V300×10－6A－1 000 Ω＝9 000 Ω.(2)电路图如图所示．(3)由图示可知，电流表A1的示数为8.0 mA，电流表A2的示数是150 μA，电流表A2的电压读数为1.5 V，待测电阻阻值为R x＝UI1＝1.5 V8.0 mA＝187.5 Ω.测量的电流值偏大，因此测量的电阻偏小．[答案] (1)A29 000 (2)见解析图(3)8.0 150187．5 Ω偏小[总结提升] 已知内阻的电流表可当做电压表使用，若量程太小，配合定值电阻可以增大其量程，这也是电学设计电路的高频考点．方法三：等效法如图所示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，读出电流表示数I；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，则电阻箱的读数等于待测电阻的阻值．3.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甲和乙所示，长度为________ cm，直径为________ mm.(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：①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I0.②将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”)，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1 280 Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为________ Ω.[解析] (1)游标卡尺的精度为0.1 mm，所以L＝(50＋1×0.1)mm＝5.01 cm，螺旋测微器的读数为d＝(5＋31.6×0.01)mm＝5.316 mm.(2)①为了保护电流表，在接通电路之前，要使电路中的总电阻尽可能大，然后慢慢减小电路中的电阻．②为使电路电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大．(3)将S1闭合，S2拨向接点1时，其等效电路图如图甲所示．当S2拨向2时，其等效电路图如图乙所示．由闭合电路欧姆定律知I＝ER1＋R＋r，当I相同均为I0时，R2＝R圆柱体，所以R圆柱体＝1 280 Ω.[答案] (1)5.01 5.316(5.310～5.320) (2)①大②大(3)1 280[总结提升] 电阻箱也可用一定值电阻R0代替，若R x中的电流为I x，R0中的电流为I0，则：R x＋R1＋rR0＋R1＋r＝I0I x.[学生用书P135]1．(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻R x 约为200 Ω，电压表V的内阻约为2 kΩ，电流表A的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式R x＝UI计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数．若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为R x1和R x2，则________(填“R x1”或“R x2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值R x1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值，测量值R x2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值．解析：根据题意知R xR A>R VR x，电压表的分流作用较显著，故R x1更接近待测电阻的真实值．图甲的测量值是R x与R A串联的电阻阻值，故R x1>R x真；图乙的测量值是R x与R V并联的电阻阻值，故R x2<R x真．答案：R x1大于小于2．(2014·高考江苏卷)某同学通过实验测量一种合金的电阻率．(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如图甲所示的部件________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.甲乙(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”) .(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为 58.7 Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议．解析：(1)螺旋测微器读数时应先将锁紧装置锁紧，即旋紧B.螺旋测微器的示数为(0＋41.0×0.01)mm＝0.410 mm.(2)电压表的示数不为零，电流表的示数几乎为零，说明连接两电表的电路是导通的．而滑动变阻器几乎不起作用，说明线路电阻很大，故可判断7、8、9间断路．(3)由题意知R AR x≈0.005<R xR V≈0.019，说明电流表的分压作用不显著，故可将电流表改为内接，并测出多组U、I值，求出R x后，再取平均值作为实验结果．答案：(1)B0.410 (2)7、9 断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值(或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值) 3．(2014·高考浙江卷)小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值．(1)如图甲是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出．(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U－I图上，如图乙所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(填“○”或“×”)表示的．(3)请你选择一组数据点，在图乙上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________ Ω.解析：(1)连线如图所示．(2)U－I图象如图所示，U－I图象的斜率反映了电阻的大小，而用电流表内接法时测得的电阻偏大，外接法时测得的电阻偏小，所以外接法的数据点是用“×”表示的．(3)在U －I 图象上，选用外接法所得的“×”连线，则R ＝ΔUΔI ＝1.2 Ω，选用内接法所得的“○”连线，则R ＝ΔUΔI＝1.6 Ω.答案：(1)见解析图 (2)× (3)作图见解析 用“×”表示的数据连线时，1.2(1.1～1.3均可)，用“○”表示的数据连线时，1.6(1.5～1.7均可)4.(2014·高考四川卷)如图是测量阻值约几十欧的未知电阻R x 的原理图，图中R 0是保护电阻(10 Ω)，R 1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R 是滑动变阻器，A 1和A 2是电流表，E 是电源(电动势10 V ，内阻很小)．在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：(1)连接好电路，将滑动变阻器R 调到最大；(2)闭合S ，从最大值开始调节电阻箱R 1，先调R 1为适当值，再调节滑动变阻器R ，使A 1示数I 1＝0.15 A ，记下此时电阻箱的阻值R 1和A 2的示数I 2；(3)重复步骤(2)，再测量6组R 1和I 2值； (4)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点． 根据实验回答以下问题：①现有四只供选用的电流表：A ．电流表(0～3 mA ，内阻为2.0 Ω)B ．电流表(0～3 mA ，内阻未知)C ．电流表(0～0.3 A ，内阻为5.0 Ω)D ．电流表(0～0.3 A ，内阻未知)A 1应选用________，A 2应选用________．②测得一组R 1和I 2值后，调整电阻箱R 1，使其阻值变小，要使A 1示数I 1＝0.15 A ，应让滑动变阻器R 接入电路的阻值________(选填“不变”、“变大”或“变小”)．③在坐标纸上画出R 1与I 2的关系图． ④根据以上实验得出R x ＝________ Ω.解析：①该实验测R x 电阻的原理为并联电路两支路电压相等，即(R x ＋r 2)I 2＝(R 0＋R 1＋r 1)I 1，其中r 1、r 2分别为A 1、A 2两表的内阻．又因为R x 的阻值约几十欧，与R 0＋R 1在同一数量级，A 1示数为I 1＝0.15 A ，表示电流表A 1只能从C 、D 中选择，A 2电流数量级与A 1相同．由测量原理可知：(R x ＋r 2)I 2＝(R 0＋R 1＋r 1)I 1，因R x 未知，故r 2阻值应已知，故A 1选D ，A 2选C.②因A 1示数I 1＝0.15 A 不变，R 1变小，(R 0＋R 1＋r 1)I 1变小，滑动变阻器所分电压变大，R 应变大．③该图线为一条直线，离线较远的一组数据为错误数据，应舍去，其他点应对称分布在直线两侧．④由实验原理得：(R0＋R1＋r1)I1＝(R x＋r2)I2其中R0＝10 Ω，r2＝5.0 Ω，I1＝0.15 A，从图线上选择两组R1、I2代入不同数值可解得R x约为31 Ω.答案：①D C ②变大③关系图线如图所示④315．(2015·湖北八校联考)在测量一电阻R x(约为100 Ω)的实验中已使用了如下器材：电源(电动势约3 V，内阻不计)、开关2只、导线若干．为完成测量还需要一个电流表和一个电阻箱，待选器材如下：A．电流表：量程10 mA，内阻约为50 ΩB．电流表：量程0.6 A，内阻约为1 ΩC．电阻箱：最大电阻99.99 ΩD．电阻箱：最大电阻999.9 Ω(1)上述器材中，电流表应选择________，电阻箱应选择________．(填器材前的字母)(2)试画出测量电阻R x的电路图．(3)，________________，用所测的物理量表示待测电阻R x＝________.解析：(1)估算通过电流表的最大电流为0.03 A，因而电流表选A，而待测电阻为100 Ω左右，所选电阻箱应略大，所以电阻箱选D.(3)在闭合开关S2前后，保持电流表读数不变，记录闭合开关前电阻箱的读数R1，闭合开关后电阻箱的读数R2，待测电阻的阻值为R x＝R2－R1.答案：(1)A D (2)如图所示(3)开关S1闭合、S2断开时，电阻箱的读数R1开关S1、S2均闭合，电流表示数不变时，电阻箱的读数R2R2－R16．(2015·江西部分高中联考)某同学对一个标称值为“5 Ω，1.25 W”的定值电阻R x的阻值是否准确产生了怀疑，准备应用学过的电学知识进行测量．现可供使用的器材如下：A．电流表A1(量程50 mA，内阻R A1＝11 Ω)B．电流表A2(量程3 A，内阻约50 Ω)C．电压表V1(量程15 V，内阻约15 kΩ)D．电压表V2(量程3 V，内阻约3 kΩ)E．滑动变阻器R(最大阻值约20 Ω)F．定值电阻R0＝1 ΩG．直流电源E(电动势4.5 V，内阻不计)H．开关S、导线若干(1)用伏安法测量定值电阻R x 的阻值时，所选电压表为________(填字母编号)．(2)在虚线框内画出测量R x 的电路图．(3)测量R x 的主要步骤为：A ．用导线按测量电路图将实物连接起来；B ．将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大的位置，闭合开关S ；C ．将滑动变阻器R 的滑动触头置于合适的位置，读出此时电压表的示数U 和电流表的示数I ；D ．断开开关S.计算R x 的公式为R x ＝________(各物理量均用题中对应的字母表示)．解析：(1)由待测电阻的标称值和电功率公式P ＝U 2R知U ＝PR ＝2.5 V ，所以电压表选择3 V 量程的电压表，即V 2.(2)由欧姆定律可知，电阻的额定电流I ＝UR＝0.5 A ，电流表A 2量程太大，电流表A 1量程太小，但题中提供了定值电阻R 0，可以通过将其与A 1并联扩大量程，由并联规律可知，当电流表A 1满偏时，通过R 0的电流为11I g ＝0.55 A ，因此新电流表的量程为0.6 A ．因为待测电阻远小于电压表V 2的内阻，故采用电流表外接法测电阻．(3)电流表读数为I ，则由并联分流规律I I 0＝R 0R A1可知，通过R 0的电流I 0＝IR A1R 0，由欧姆定律可知，R x ＝UI ＋I 0＝U I ＋IR A1R 0＝UR 0I R 0＋R A1.答案：(1)V 2 (2)如图所示(3)UR 0I R 0＋R A1。

实验7 测定金属的电阻率一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法； 2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法； 3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率． 二、实验器材金属丝、螺旋测微器、电流表、__________________、直流电源、__________________、开关一个、导线若干、毫米刻度尺．考点一 实验原理与实验操作 1.实验原理由电阻定律R ＝ρl S得ρ＝________．金属导线的电阻R 用伏安法测量，金属导线的长度l 用________测量，金属导线的横截面积S 可由其直径d 算出，即S ＝π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22，直径d 可由________测出．2．实验步骤(1)用螺旋测微器测金属导线的________，计算出导线的横截面积S .(2)按如图S7­1所示电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路(金属丝电阻很小，电流表用外接法)，把滑动变阻器的滑片调到使接入电路中的电阻值最________的位置．图S7­1(3)将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入________的金属导线的有效长度l .(4)闭合开关S ，改变________的位置，测出多组电流表、电压表的读数． (5)采用计算法或采用________法求电阻R .(6)把测量数据代入电阻率公式ρ＝________，计算出金属的电阻率． 1 如图S7­2所示，用伏安法测定电阻约为5 Ω的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池．图S7­2(1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动________使F与A间距稍大于被测物，放入被测物，再转动________到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动________使F固定后读数．(填仪器部件字母符号)(2)根据原理图连接图丙的实物图．(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变________的位置，得到几组U、I、L的数据，其中L为OP的长，用R＝UI计算出相应的电阻后作出R­L图线如图S7­3所示．取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR，若电阻丝直径为d，则电阻率ρ＝________．图S7­3式题在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验所用器材为：电源(电动势3 V，内阻约为1 Ω)、电流表(量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω)、电压表(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ)、滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干．某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：次数12345 6U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.460(1)根据以上实验数据，请在下面的虚线方框里画出该同学所采用的电路图．(2)某次测量中，电流表示数如图S7­4甲所示，电压表示数如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为______A和________V.图S7­4(3)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正确的是( )A．多次测量金属丝直径取平均值，可以减小偶然误差B．由于所用测量仪器均已校准，故测量时可认为没有误差C．实验中电压表内阻引起的误差属于系统误差D．用U­I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差■ 注意事项1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法．2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、滑动变阻器、电流表、待测金属导线连成主干线路(闭合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值．4．测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值．考点二数据处理与误差分析1.测定金属的电阻率的数据处理(1)公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值．(2)图像法求电阻：作出U­I图像，由图像的斜率求出电阻值．在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．2．测定金属的电阻率的误差分析(1)金属丝的直径测量是产生误差的主要来源之一．(2)采用伏安法测电阻时，电表的内阻会带来系统误差．(3)在测量长度、电流、电压的过程中，测量工具读数时会带来偶然误差．(4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差．] 实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图S7­5甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．可供使用的器材有：甲乙图S7­5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：(1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(选填“a”或“b”)．(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图S7­6甲电路完成剩余部分的连接．图S7­6(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示数如图乙所示，读数为________V.(4)导线实际长度为________m(保留2位有效数字)．某同学应用测定某电源的电动势E、内阻r的电路来测定一段电阻丝的电阻率ρ，设计的电路如图S7­7(a)所示．ab 是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0是阻值为2 Ω的保护电阻，滑动片P与电阻丝始终接触良好．实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d＝0.400 mm.实验时，闭合开关S，调节P的位置，记录aP长度x和对应的电压U、电流I的数据，并求得UI的数值，如下表所示：图S7­7x/m0.100.200.300.400.500.60U/V 1.50 1.72 1.89 2.00 2.10 2.18I/A0.490.430.380.330.310.28UI/Ω 3.06 4.00 4.97 6.06 6.777.79(1)根据表中数据在图(b)中作出UI­x关系图像利用该图像，可求得电阻丝的电阻率ρ＝ ________Ω·m (保留两位有效数字)．(2)图(b)中UI­x关系图像纵轴截距的物理意义是________________．■ 注意事项1．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流I不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大．2．求R的平均值时可用两种方法：第一种是用R＝UI算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像(U­I图线)来求出．若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．考点三同类实验拓展与创新测量思路实验电路测量原理或实验步骤1.利用定值电阻和两个电流表测量电阻根据并联电路的特点I1R＝I2R x，可得被测电阻为R x＝I1RI22.利用定值电阻和两个电压表测量电阻根据串联电路的特点U1R＝U2R x，可得被测电阻为R x＝U2RU13.等效替代法测电阻(1)——电阻箱和电流表①电路图如图所示；②闭合开关S，把开关S1拨到1，调节滑动变阻器R0，使电流表指针有一较大的偏角；③把开关S1拨到2，调节R使电流表的示数与步骤②中相同，注意R0保持不变；④读出电阻箱的阻值为R1；⑤被测电阻R x＝R14.等效替代法测电阻(2)——电阻箱和电压表①电路图如图所示；②闭合开关S，把开关S1拨到1，调节滑动变阻器R0，使电压表指针有一较大的偏角；③把开关S1拨到2，调节R使电压表的示数与步骤②中相同，注意R0保持不变；④读出电阻箱的阻值为R1；⑤被测电阻R x＝R13 利用如图S7­8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20 Ω.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3.0 V，内阻约为1 Ω)；电流表A1(量程0～100 mA，内阻约为5 Ω)；电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω)；电阻箱R(0～999.9 Ω)；开关、导线若干．图S7­8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________(选填“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R­L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______(选填“有”或“无”)影响．[2015·重庆卷] 同学们测量某电阻丝的电阻R x，所用电流表的内阻与R x相当，电压表可视为理想电压表．①若使用图S7­9所示电路图进行实验，要使得R x的测量值更接近真实值，电压表的a 端应连接到电路的________点(选填“b”或“c”)．图S7­9②测得电阻丝的U­I图如图S7­10所示，则R x为______Ω(保留两位有效数字)．图S7­10③实验中，随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态．某同学发现对炽热电阻丝吹气，其阻值会变化．他们对此现象进行探究，在探究电阻丝两端的电压为10 V的条件下，得到电阻丝的电阻R x随风速v(用风速计测)的变化关系如图S7­11甲所示．由图可知当风速增加时，R x会________(选填“增大”或“减小”)．在风速增加过程中，为保持电阻丝两端电压为10 V，需要将滑动变阻器R W的滑片向________端调节(选填“M”或“N”)．④为了通过电压表的示数来显示风速，同学们设计了如图S7­11乙所示的电路．其中R 为两只阻值相同的电阻，R x为两根相同的电阻丝，一根置于气流中，另一根不受气流影响，V为待接入的理想电压表．如果要求在测量中，风速从零开始增加，电压表的示数也从零开始增加，则电压表“＋”端和“－”端应分别连接到电路中的________点和________点(在“a”“b”“c”“d”中选填)．甲乙图S7­111．[2013·安徽卷] 在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图S7­12所示，校零时的读数为________ mm，合金丝的直径为________mm.图S7­12(2)为了精确测量合金丝的电阻R x，设计出如图S7­13甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接．甲乙图S7­132．如图S7­14甲所示的金属工件，截面外方内圆，外边长a约为1 cm、内径d约为0.5 cm、长度L约为40 cm.图S7­14(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示，其读数a＝________ cm.(2)应选用________来测量工件内径d(填“毫米刻度尺”“游标卡尺”或“螺旋测微器”)．(3)为了测出该金属的电阻率，该同学设计了如图丙所示的电路，请按设计的电路完成实物图丁的连线．(4)实验测得工件两端电压为U，通过的电流为I，请写出该金属电阻率的表达式ρ＝________(用a、d、L、U、I等字母表示)．3．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图S7­15所示的电路．图中A0是标准微安表，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：图S7­15(1)将S拨向接点1，接通S1，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；(3)多次重复上述过程，计算R N读数的________，此为待测微安表头内阻的测量值．4．某金属材料制成的电阻，阻值随温度变化而变化．为了测量R T在0到100 ℃之间的多个温度下的阻值，某同学设计了如图S7­16所示的电路，其中A是量程为3 mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源(电动势为1.5 V，内阻约为1 Ω)，R1为滑动变阻器，R2为电阻箱，S为单刀双掷开关．图S7­16(1)实验室中提供的滑动变阻器有两个：R A(0～150 Ω)、R B(0～500 Ω)，本实验中滑动变阻器选用________(选填“R A”或“R B”)．(2)完成下面实验步骤中的填空：①调节温度，使得R T的温度达到T1；②将S接1，调节R1，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；③将S接2，调节________，使________，记下此时电阻箱的读数R0；④则当温度为T1时，电阻R T＝________；⑤改变R T的温度，在每一温度下重复步骤②③④，即可测得电阻阻值随温度变化的规律．(3)由上述实验测得的不同温度下R T的电阻值，画出该金属材料制成的电阻R T随温度t 变化的图像如图S7­17甲所示．若把该电阻与电池(电动势E＝1.5 V，内阻不计)、电流表(量程为5 mA、内阻R g＝100 Ω)、电阻箱串联起来，连成如图S7­17乙所示的电路，用电阻R T 作为测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的金属电阻温度计．若电阻箱取值R＝50 Ω，则电流表5 mA处对应的温度数值为________℃.图S7­175．[2014·四川卷] 如图S7­18是测量阻值约几十欧的未知电阻R x的原理图，图中R0是保护电阻(10 Ω)，R1是电阻箱(0～99.9 Ω)，R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，E是电源(电动势10 V，内阻很小)．图S7­18在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大．实验具体步骤如下：(ⅰ)连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；(ⅱ)闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，使A1示数I1＝0.15 A，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；(ⅲ)重复步骤(ⅱ)，再测量6组R1和I2值；(ⅳ)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点．图S7­19根据实验回答以下问题：①现有四只供选用的电流表：A．电流表(0～3 mA，内阻为2.0 Ω)B．电流表(0～3 mA，内阻未知)C．电流表(0～0.3 A，内阻为5.0 Ω)D．电流表(0～0.3 A，内阻未知)A1应选用________，A2应选用________．②测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝0.15 A，应让滑动变阻器R接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”)．③在坐标纸上画出R1与I2的关系图．④根据以上实验得出R x＝________Ω.实验7 测定金属的电阻率【实验器材】电压表 滑动变阻器 【考点互动探究】考点一 实验原理与实验操作 1．R S l毫米刻度尺 螺旋测微器2．(1)直径d (2)大 (3)电路 (4)滑动变阻器滑片 (5)图像 (6)πd 2R4l例1 (1)D H G (2)见解析图 (3)线夹P (P 点或P ) πΔRd24ΔL[解析] (1)用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动粗调旋钮D ，使F 与A 间距稍大于被测物，放入被测物，再转动微调旋钮H 到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动卡销G 使F 固定后读数．(2)如图所示．(3)实验中多次改变电阻丝长度，即改变线夹P 的位置进行测量；由电阻定律R ＝ρL S＝4ρL πd 2，R ­L 图线的斜率k ＝4ρπd 2＝ΔR ΔL ，则电阻率ρ＝πΔRd24ΔL. 变式题 (1)见解析图 (2)0.520 2.30 (3)ACD[解析] (1)因电流、电压从0起步可调，滑动变阻器采用分压式接法，又R x <R A R V ，电流表采用外接法，电路设计如图所示．(2)两表的读数都要估读，电流表的读数为0.520 A ，电压表的读数为2.30 V.(3)测量金属丝直径次数越多，取平均值时偶然误差抵消几率越大，选项A 正确；本实验所测电流值偏大，属系统误差，无法克服，选项B 错误，选项C 正确；用U ­I 图像处理数据，舍弃偏离直线较远的点，求金属丝电阻可以减小偶然误差，选项D 正确．考点二 数据处理与误差分析 例2 (1)R 2 a (2)如图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确) (4)94(93、95均正确)[解析] (1)根据电阻定律估算得铜导线的电阻大约为R x ＝ρl S＝1.7 Ω，而R 0＋R x ＝4.7 Ω，根据电路图，电压表的量程是3 V ，电源的电动势为6 V ，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为4.7 Ω.为了多测几组数据，以保证实验结果的准确性，滑动变阻器应选R 2.(2)略．(3)电压表最小刻度表示0.1 V ，应该按照110估读进行读数，所以读数为2.30 V.(4)因为R x ＝UI －R 0＝ρl S，所以l ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U I －R 0Sρ＝94 m. 变式题 (1)图略 1.2×10－6(2)电流表的内阻 [解析] (1)根据电阻定律得R ＝ρx S ，由欧姆定律得R ＝U I －R A ，联立得U I ＝ρS·x ＋R A ，由图像的斜率k ＝ρS，可求得电阻丝的电阻率ρ＝kS ＝1.2×10－6Ω·m.考点三 同类实验拓展与创新例3 (1)0.732 (2)A 1 (3)πd 2R 04L 0(4)无[解析] (1)根据螺旋测微器读数规则可得d ＝0.5 mm ＋0.232 mm ＝0.732 mm ； (2)根据题意，电路中可能出现的最大电流为I ＝3 V20 Ω＝0.15 A ＝150 mA ，故电流表选择A 1即可；(3)由闭合电路的欧姆定律可知，E ＝I (R ＋r ＋R A ＋R电阻丝)＝I ⎝⎛⎭⎪⎫R ＋r ＋R A ＋ρ4L πd 2，联立解得R ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E I －r －R A －4ρπd 2·L ，由已知条件可知，k ＝－R 0L 0＝－4ρπd 2，解得ρ＝πd 2R 04L 0；(4)由ρ＝πd 2R 04L 0可知，本实验中电流表的内阻对电阻率的测量结果无影响．[点评] 本题测电阻率应用了闭合电路的欧姆定律，在保证电路干路电流一定的前提下，通过研究改变电阻丝长度L ，找到对应串联电阻R ，从而建立对应的R ­L 数量关系，借助图像的斜率k 有效解决了电阻率ρ的问题．变式题 ① c ② 4.1(4.0～4.2) ③减小 M ④b d[解析] ①电流表内阻和电阻丝阻值相当，电压表为理想电表，当a 端接到b 点时，电流表的内阻对R x 两端电压的测量影响较大，故用外接法，即接在c 点．②直接利用图像斜率计算即可；③根据图像，可知电阻随着风速的增大而减小；风速增加时，R x 阻值变小，电路总电阻变小，干路电流变大，导致测量电路两端的电压变小，为保持电阻丝两端的电压为10 V，滑动变阻器的滑片应向M端调节；④由③知，电阻随着风速的增大而减小，在串联电路中分到的电压也减小，观察电路知中间支路的两个电阻一直平分电压，而左侧支路无风时两个电阻平分电压，有风时上半部分R x分压多，下半部分R x分压少，要求风速从零增加时，电压表示数从零开始增加，分析电路中的分压情况可知，只有b、d两点间的电压满足上述要求，故电压表应接在b、d之间，且b点电势高，因此电压表的“＋”端接b，“一”端接d.【教师备用习题】1．[2014·江苏卷] 某同学通过实验测量一种合金的电阻率．(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题图所示的部件________ (选填“A”“B”“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm.(2)题图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出．合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化．由此可以推断：电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)．(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V 和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω.为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应做怎样的改进？请写出两条建议．[答案] (1)B0.410 (2)7、9 断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值(或测量多组电流和电压值，用图像法求电阻值)[解析] (1)读数前应先旋紧B，螺旋测微器的读数为0 mm＋0.01 mm×41.0＝0.410 mm.(2)因为电压表有读数，说明除7、9之间的电路都应畅通，且是串联电路，由于电压表内阻比较大，因此通过电压表、电流表的电流比较小，滑动变阻器滑片的移动对两电表示数的影响较小，则7、9之间的电路可能接触不良，形成断路．(3)由于R V R A＝3000×0.3 Ω＝30 Ω，R x>R V R A，即R xR A>R VR x，宜采用电流表内接法；通过多次测量求平均值或图像法可提高实验的精确度．2．[2014·浙江卷] 小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值．(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出．图1(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U­I图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(选填“○”或“×”)表示的．图2(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω.[答案] (1)如图所示图1图2(2)“×”(3)作图见第22题图2 用“×”连线R＝(1.1～1.3) Ω；用“○”连线R＝(1.5～1.7) Ω[解析] (1)由图2中的电压、电流数据从零开始可知滑动变阻器采用分压式，电压表选择量程3 V，电流表采用外接法．(2)由于外接法中电压表分流，测得的电阻比内接法测得的要小，故电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的．(3)用“×”数据点连直线，斜率为铅笔芯的电阻，考虑误差因素，R＝(1.1～1.3) Ω，用“○”数据点连直线，同理得R＝(1.5～1.7) Ω.3．[2013·广东卷]图(a)是测量电阻R x的原理图．学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6 A(内阻不计)，标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0 cm.图(a)图(b)图(c)(1)根据原理图连接图(b)的实物图．(2)断开S 2，合上S 1；调节电源输出电压为 3.0 V 时，单位长度电阻丝的电压u ＝________V/cm.记录此时电流表A 1的示数．(3)保持S 1闭合，合上S 2；滑动c 点改变ac 的长度L ，同时调节电源输出电压，使电流表A 1的示数与步骤(2)记录的值相同，记录长度L 和A 2的示数I .测量6组L 和I 值，测量数据已在图(c)中标出．写出R x 与L 、I 、u 的关系式R x ＝______________；根据图(c)用作图法算出R x ＝______________________ Ω.[答案] (1)如图所示 (2)0.1 (3)Lu I64．[2012·山东卷] 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：R x (阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)； 电压表：V(量程3 V ，内阻约3 k Ω)； 电流表：A 1(量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω)； A 2(量程3 A ，内阻约0.05 Ω)； 电源：E 1(电动势3 V ，内阻不计)； E 2(电动势12 V ，内阻不计)；滑动变阻器：R (最大阻值约20 Ω)；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)，在虚线框内完成电路原理图．Ｋ[答案] ①1.770(1.768～1.772均正确)②A1E1如图所示[解析] 因为待测金属丝的额定电流为0.5 A，所以流经电流表的电流最大值是0.5 A，所以电流表选择A1.本实验滑动变阻器采用限流接法，所以滑动变阻器与待测电阻丝串联，如果选择电动势为12 V的电源，电路中的最小电阻为120.5Ω＝24 Ω，滑动变阻器必须全部接入电路，不能得到多组数据，影响测量精度，所以电源选择E1.5．[2012·北京卷] 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50 cm.(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)．图1(2)用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、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：次数 1 2 3 4 5 6 7U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A 0.020 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是采用图2中的______________(选填“甲”或“乙”)．图2(3)图3是测量R x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，电压表或电流表不至于被烧坏．图3(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次测量数据的坐标点，并描绘出U­I 图线．由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω(保留两位有效数字)．图4(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．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．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U­I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差[答案] (1)0.397(0.395～0.399) (2)甲(3)如图5所示图5图6(4)如图6所示 4.5(4.3～4.7) (5)C (6)CD[解析] (2)从表格可以看出，电压表是从很小读数开始，所以采用分压式接法．。

实验七 测定金属的电阻率(对应学生用书第118页)●实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法．2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法．3．会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率．●实验原理 1.图7－3－1 螺旋测微器(1)构造：如图7－3－1，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，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.(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)图7－3－2③如图7－3－2所示，固定刻度示数为2.0 mm ，不足半毫米，而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．伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较内接法 外接法电路图误差原因电流表分压 U 测＝U x ＋U A电压表分流 I 测＝I x ＋I V电阻测量值R 测＝U 测I 测＝R x ＋R A >R x 测量值大于真实值 R 测＝U 测I 测＝R x R V R x ＋R V <R x测量值小于真实值适用条件 R A ≪R x R V ≫R x适用于测量 大电阻 小电阻①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x 较小，宜采用电流表外接法；若R x 较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”．②比值比较法若R V R x >R x R A ，则用电流表外接法． 若R V R x <R x R A，则用电流表内接法．图7－3－3③试触法：如图7－3－3所示，将电压表分别接在a 、c 和b 、c 两点间时，若电流表示数变化较大，说明电压表分流较大，应选用内接法，若电压表示数变化较大，则选用外接法．3．电阻率的测定原理：把金属丝接入如图7－3－4所示的电路中，用图7－3－4 电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，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. ●实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干．●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，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行．2．本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法．3．开关S 闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大．4．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长．5．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端．●实验步骤1．直径测定：用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d ，计算出金属丝的横截面积S ＝πd 24. 2．电路连接：按如图7－3－5所示的电路原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路．图7－3－53．长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l .4．U 、I 测量：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，闭合开关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 UIR x5.拆除实验线路，整理好实验器材．●数据处理1．在求R x 的平均值时可用两种方法(1)用R x ＝U I分别算出各次的数值，再取平均值． (2)用U －I 图线的斜率求出．2．计算电阻率：将记录的数据U 、I 、l 、d 的值代入电阻率计算式ρ＝πd 2U 4lI. ●误差分析1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一．2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小．3．金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差．4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差．(对应学生用书第119页)实验仪器的读数和实验原理 (2012·广东高考)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7－3－6(a)和图7－3－6(b)所示，长度为________cm ，直径为________mm.图7－3－6(2)按图7－3－6(c)连接电路后，实验操作如下．(a)将滑动变阻器R 1的阻值置于最________处(填“大”或“小”)；将S 2拨向接点1，闭合S 1，调节R 1，使电流表示数为I 0.(b)将电阻箱R 2的阻值调至最________(填“大”或“小”)，S 2拨向接点2；保持R 1不变，调节R 2，使电流表示数仍为I 0，此时R 2阻值为1 280 Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.【解析】 (1)长度l ＝5.0 cm ＋1×110 mm ＝5.01 cm ；直径d ＝5 mm ＋31.5×0.550mm ＝5.315 mm.(2)(a)为保护电路使电路中电流不会超出电流表量程，应将滑动变阻器接入电路的阻值置于最大处．(b)为使电路中电流较小，使电流表示数逐渐变大，电阻箱阻值也应先调至最大．(3)将S 1闭合，S 2拨向接点1时，其等效电路图如图a 所示．a b当S 2拨向2时，其等效电路图如图b 所示．由闭合电路欧姆定律知I ＝E R 1＋R ＋r，当I 相同均为I 0时，R 2＝R 圆柱体，所以R 圆柱体＝1 280 Ω.【答案】 (1)5.01 5.315 (2)大 大 (3)1 280(1)测定电阻率的原理是电阻定律R ＝ρL S .导体的长度一般用刻度尺或游标卡尺测定．导体的横截面积一般用螺旋测微器测出直径进行计算．(2)本题中电阻的测定采用了等效代替的方法．(3)电学实验应注意细节问题，如仪器的选择，电流表的内接、外接，滑动变阻器的分压、限流．开关接通前为保护电路采取的措施等.实验数据的分析与处理(2012·烟台一中模拟)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，如图7－3－7所示．图7－3－7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：电阻R(Ω)121.050.023.910.0 3.1导线直径d(mm)0.8010.999 1.201 1.494 1.998导线截面积S(mm2)0.5040.784 1.133 1.753 3.135 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)．【解析】(1)螺旋测微器读数为(1＋20.0×0.01) mm＝1.200 mm.(2)由数据可得：R与S不成反比，R与S2成反比(或RS2＝恒量)．(3)根据电阻定律公式R＝ρls，所以l＝RSρ＝3.1×3.135×10－65.1×10－7m＝19 m.【答案】(1)1.200(2)不满足，R与S2成反比(或RS2＝恒量)(3)19(1)实验数据的分析具有探究性，需要大胆猜想，然后验证，常见的关系有正比、反比、倒数…等．(2)记录实验结果，要认清数据的单位和要求保留的有效数字，否则易造成错误．(对应学生用书第120页)1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由ρ＝πd 2U 4Il可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )A ．金属丝直径d 的测量B ．电压U 的测量C ．电流I 的测量D ．金属丝长度l 的测量【解析】 四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d ，因为在计算式中取直径的平方．【答案】 A2．在测定金属丝的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图7－3－8所示，读数为________mm.图7－3－8 【解析】 固定刻度部分读数为0.5 mm ，可动刻度部分读数为11.7×0.01 mm ＝0.117 mm ，则螺旋测微器的读数为0.5 mm ＋0.117 mm ＝0.617 mm(0.616～0.619 mm 都对)．【答案】 0.617(0.616～0.619)3．(2012·吴中模拟)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)这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图7－3－9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.图7－3－9【解析】 (1)由R ＝ρl S 、R ＝U I 得ρ＝Ud 2π4Il.需要直接测量的物理量有U 、I 、l 、d . (2)电压表读数是2.40 V ，电流表读数是0.46 A ，电阻R ＝U I ＝2.400.46Ω≈5.22 Ω. 【答案】 (1)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 (2)5.224.图7－3－10(2012·广东江门模拟)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7－3－10所示，用米尺测出金属丝的长度l ，金属丝的电阻大约为5 Ω，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.(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：A ．电压表0～3 V ，内阻10 kΩB ．电压表0～15 V ，内阻50 kΩC ．电流表0～0.6 A ，内阻0.05 ΩD ．电流表0～3 A ，内阻0.01 ΩE ．滑动变阻器，0～10 ΩF ．滑动变阻器，0～100 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________．(填序号)②实验中某同学的实物接线如图7－3－11所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．图7－3－11 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ρ＝________.【解析】 (1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm ，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm(或0.179 mm)，所以该金属丝直径应为0.5 mm ＋0.180 mm(或0.179 mm)＝0.680 mm(或0.679 mm)．(2)①由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V ，用3 V 量程的电压表A ；因为电阻丝的电阻大约为5 Ω，如果把3 V 的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A ，因此用量程是0.6 A 的电流表C ；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选10 Ω的滑动变阻器E.(3)由R ＝ρl S 可得：ρ＝πRd 24l. 【答案】 (1)0.680(或0.679)(2)①A C E ②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上错误2：采用了电流表内接法(3)πRd 24l5．“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图7－3－12所示，a 、b 、c 、d 是四种不同的金属丝．现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示．图7－3－12 编号 材料 长度/m 横截面积/mm 2A 镍铬合金 0.8 0.8B 镍铬合金 0.5 0.5C 镍铬合金 0.3 0.5D 镍铬合金 0.3 1.0E 康铜合金 0.3 0.5F 康铜合金 0.8 0.8(1)(2)某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R 与长度L 、横截面积S的关系可用比例式R ∝L S来表示．你认为是否正确，为什么？ (3)在交流合作时，有位同学提出用如图7－3－13所示的电路，只要将图中P 端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价．图7－3－13 【解析】 (1)本实验采用的是控制变量法，分别选用导体材料相同、横截面积相同时，导体的长度不同，B 、C 符合要求；选用导体材料相同、长度相同时，导体的横截面积不同，C 、D 符合要求；选用导体横截面积相同、长度相同时，导体的材料不同，C 、E 符合要求．故选B 、C 、D 、E.【答案】 (1)BCDE (2)不正确，因为它们的材料不完全相同．(3)不能探究出．实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等6．(2012·北京汇文中学模拟)如图7－3－14所示是一些准备用来测量待测电阻R x 阻值器材 规格待测电阻R x 阻值在900 Ω～1 000 Ω之间电源E 具有一定内阻，电动势约9.0 V电压表V 1 量程2.0 V ，内阻r 1＝1 000 Ω电压表V 2 量程5.0 V ，内阻r 2＝2 500 Ω电流表A 量程3.0 A ，内阻r ＝0.10 Ω滑动变阻器R 最大阻值约100 Ω，额定电流0.5 A开关S 、导线若干一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代替导线，在所给的实验器材中选择合适的器材，连成满足要求的测量R x 阻值的电路．图7－3－14 【解析】 由于待测电阻约1 000 Ω，滑动变阻器最大电阻为100 Ω，要使电表读数发生较明显的变化，滑动变阻器必须使用分压式接法．当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为I ＝E R x ＝91 000A ＝9 mA ≪3.0 A ，显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表V 1当电流表来使用．根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻，伏安法应使用内接法．【答案】7．(2012·北京高考)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50 cm.(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7－3－15所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．图7－3－15(2)用伏安法测金属丝的电阻R x .实验所用器材为：电池组(电动势3 V ，内阻约1 Ω)，电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R (0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、次数 1 2 3 4 5 6 7U /V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30I /A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520x “乙”)．图7－3－16(3)图7－3－17是测量R x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7－3－17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7－3－17(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图7－3－18所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图7－3－18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 x＝________________________________________________________________________Ω(保留两位有效数字)．图7－3－18(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．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．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【解析】(1)螺旋测微器的读数为0 mm＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm.(2)由实验记录的数据可知R x的阻值大约为5 Ω.由题知R x≪R V，故电流表Ⓐ外接．若滑动变阻器接为限流的形式，则R x两端的电压最小值U min＝5E≈0.6 V，而从实20＋5＋1＋0.1验数据可知R x两端电压可为0.10 V，因此滑动变阻器应采用分压的形式．(3)如图甲所示．甲(4)选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示．乙图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x＝4.4 Ω.(5)根据R＝ρlS得金属丝的电阻率ρ＝RSl＝πRd24l＝3.14×4.4×(0.398×10－3)24×0.5Ω·m≈1.09×10－6Ω·m，故选项C正确，选项A、B、D错误．(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，选项A错误；由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，则可以消除系统误差，选项B错误，选项C正确；利用U-I图像处理数据，相当于多次测量取平均值，可以减小偶然误差，选项D正确．【答案】(1)0.398(0.395～0.399均正确)(2)甲(3)见解析图甲(4)见解析图乙4.4(4.3～4.7均正确)(5)C(6)CD。

实验七测定金属的电阻率练习使用螺旋测微器1．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图1(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示．图(a)所示读数为________mm，图(b)所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm.图1答案0.010(0.009或0.011也对) 6.870(6.869或6.871也对) 6.860(6.858～6.862) 2．如图2所示为某次实验中两电表的示数情况，如此：图2电流表A的示数为________ A，电压表V的示数为________ V.解析电流表选择0～3 A的量程，刻度盘中有三个大格，如此每一大格为1 A，每一大格又分为10小格，如此每一小格表示0.1 A，故指针所指的示数为1.50 A．电压表选择0～15 V的量程，刻度盘中有三个大格，如此第一大格为5 V，每一大格又分为10小格，如此每一小格表示0.5 V，故指针所指的示数为7.5 V.答案 1.50 7.53．某学习小组用伏安法测量一未知电阻R x的阻值，给定器材与规格为：电流表A(量程为0～5 mA ，内阻约为10 Ω)； 电压表V(量程为0～3 V ，内阻约为3 kΩ)； 最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器； 电源E(电动势约3 V)；开关S 、导线假设干．(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图4甲所示电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V ，电流表示数大约为5 mA ，如此未知电阻的阻值R x 大约为________ Ω.(2)经分析，该电路测量误差较大，需改良．请直接在图3甲上改画：①在不需要的连线上画“×〞表示，②补画上需要添加的连线．(3)对改良的电路进展测量，并根据测量数据画出了如图4乙所示的UI 图象，得R x ＝________ Ω.(保存三位有效数字)图3解析 此题考查伏安法测电阻与电流表外接法和内接法的选择． (1)根据用图甲测量的数据和欧姆定律可得： R x ＝U I ＝ 2.55×10－3 Ω＝500 Ω.(3)待测电阻R x 的大小就等于图乙中图线的斜率，即R x ＝ΔU ΔI ＝ 2.3－1.8(4－3)×10－3 Ω＝500Ω.答案(1)500 (2)如下列图(3)5004．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：R x(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；E2(电动势12 V，内阻不计)；滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．图4(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图4所示，读数为______mm.(2)假设滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量准确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内完成电路原理图．答案(1)1.773(1.771～1.775均正确) (2)A1E1电路图如解析图5．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5(a)和(b)所示，长度为________cm，直径为________mm.图5(2)按图3(c)连接电路后，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〞)，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1 280 Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为________Ω.(3)将S1闭合，S2拨向接点1时，其等效电路图如图甲所示．当S2拨向2时，其等效电路图如图乙所示．由闭合电路欧姆定律知I＝ER1＋R＋r，当I一样均为I0时，R2＝R圆柱体，所以R圆柱体＝1 280 Ω.答案(1)5.01 5.315 (2)大大(3)1 2806．某课题小组通过实验测量河水的电阻率．现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个可移动圆形电极，可装入样品水，接触电阻不计)、直尺、待测的水样品．电路器材如表一，他们用伏安法屡次测量的数据如表二(为实验处理的方便，实验时每次都把电流表示数调到一样)；实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图5甲所示．表一表二(1)玻离管内径d的测量值为________ cm.(2)根据表一器材和表二数据确定测量电路中电流表应该________(填“内接〞或“外接〞)，电路的连接方式应该采用________(填“分压电路〞或“限流电路〞)．(3)用计算出的水柱长度L与水柱电阻R在图6乙中描点，画出RL图象(要求标出坐标轴的物理量、单位和对应的数值)．图6(4)计算出所测水的电阻率为________ Ω·m.解析(1)由游标卡尺直接读数得玻璃管内径为2.26 cm；(2)电流表内阻远小于电压表内阻，故电流表采用内接法，待测电阻很大，滑动变阻器阻值较小，为操作方便，应该采用分压电路；答案(1)2.26 (2)内接分压电路(3)如解析图所示(4)80.27． (1)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图7－3－13甲所示，读数为________mm.(2)用游标为20分度的卡尺测量小球的直径，示数如图乙所示，读数为________cm.图7－3－13解析：(1)固定刻度局部读数为0.5 mm，可动刻度局部读数为11.7×0.01 mm＝0.117 mm，如此螺旋测微器的读数为0.5 mm＋0.117 mm＝0.617 mm(0.616 mm～0.619 mm都对)．(2)主尺上的读数为0.6 cm，游标尺上的第15条刻线与主尺的某一刻线对齐，游标尺读数为15×0.05 mm＝0.75 mm，如此游标卡尺的读数为0.6 cm＋0.075 cm＝0.675 cm.答案：(1)0.617(0.616～0.619) (2)0.6758．在“测定金属的电阻率〞的实验中，所用的电阻丝 R x的阻值约为3 Ω，变阻器最大阻值为20 Ω，电源电压为3 V，电源内阻不计，如此：(1)电压表的量程应选用________，电流表的量程应选用________．(2)画出实验电路图．解析：(1)由于电源的电动势为3 V，所以电压表量程应选0～3 V，在实验中电流不能太大，电流表量程应选0～0.6 A.(2) 由于 R x≈3 Ω，为小电阻，故用电流表外接法，变阻器 R＞R x，故采用滑动变阻器限流接法，如下列图．答案：(1)0～3 V 0～0.6 A(2)见解析图9．为了测定某一电压表的内阻，给出了以下器材：A．待测电压表(0～1.5 V，电阻在3.5 kΩ～4.5 kΩ之间)B．电流表(0～500 μA，内阻约为100 Ω)C．滑动变阻器(0～50 Ω)D．开关E．电源(1.5 V的干电池一节)F．导线假设干要求设计实验电路，测量多组I、U数据，然后作U－I图线求电压表的内阻(1)某同学设计了如图7－3－14甲所示的电路图，经审查该图不能满足测量要求，请指出该电路存在的问题：________.图7－3－14(2)请你另外设计一个能满足测量要求的电路图，画在图乙所示的方框内．(3)某同学用重新设计的电路进展实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图丙上，如下列图．根据各点表示的数据描出U－I图线，由此求得电压表内阻 R V＝____kΩ(保存两位有效数字)．答案：(1)滑动变阻器不能接成限流式(2)如图(3)3.8～4.1之间均对10．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图7－3－15所示的电路．图中，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开关，E是电池．完成如下实验步骤中的填空：图7－3－15(1)将S拨向接点1，接通S1，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；(3)屡次重复上述过程，计算R N读数的______，此即为待测微安表头内阻的测量值．答案：(1)R0标准电流表(或A0)(2)R N标准电流表(或A0)的读数仍为I(3)平均值11．某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻R x，现备有如下器材：A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)；B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)；C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)；D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)；E．直流电源(20 V，允许最大电流1 A)；F．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定功率1 W)；G．电键和导线假设干．电流表应选________，电压表应选________．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进展，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.图7－3－16答案：B C①电流表应采用内接的方法②滑动变阻器应采用分压式接法12．在“测定金属的电阻率〞的实验中，待测金属导线的电阻R x约为5 Ω.实验室备有如下实验器材：A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表A2(量程600 mA，内阻约为1 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω，0.3 A)F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)G．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线假设干(1)为了提高实验准确度，减小实验误差，应选用的实验器材有________．(2)为了减小实验误差，应选用图甲中________(填“a〞或“b〞)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图乙用导线连接起来．(2)因A2的内阻不能满足远小于R x，电流表应外接，应当选图b.实物连接如下列图．答案：(1)A、D、E、G、H (2)b 实物图连接见解析13．某学习小组用伏安法测量一未知电阻R x的阻值，给定器材与规格为：电流表A(量程为0～5 mA，内阻约为10 Ω)；电压表V(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)；最大阻值约为100 Ω的滑动变阻器；电源E(电动势约3 V)；开关S、导线假设干．(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图甲所示电路试测，读得电压表示数大约为2.5 V，电流表示数大约为5 mA，如此未知电阻的阻值R x大约为________Ω.(2)经分析，该电路测量误差较大，需改良．请直接在图甲上改画：①在不需要的连线上画“×〞表示，②补画上需要添加的连线．(3)对改良的电路进展测量，并根据测量数据画出了如图乙所示的U－I图象，得R x＝________Ω(保存三位有效数字)．(3)待测电阻R x的大小就等于图乙中图线的斜率，即R x＝ΔUΔI ＝2.3－1.8〔4－3〕×10－3Ω＝500Ω.答案：(1)500 (2)见解析图(3)50014．为了更准确地测量某电压表的内阻R V(R V约为3.0×103Ω)，该同学设计了如下列图的电路图，实验步骤如下：A．断开开关S，按图连接好电路；B．把滑动变阻器R的滑片P滑到b端；C．将电阻箱R0的阻值调到零；D．闭合开关S；E．移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3 V位置；F．保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到1.5 V 位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻R V的测量值；G．断开开关S.实验中可供选择的实验器材有：a．待测电压表b．滑动变阻器：最大阻值2 000 Ωc．滑动变阻器：最大阻值10 Ωd．电阻箱：最大阻值9 999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωe．电阻箱：最大阻值999.9 Ω，阻值最小改变量为0.1 Ωf．电池组：电动势约6 V，内阻可忽略g．开关、导线假设干按照这位同学设计的实验方法，回答如下问题：(1)要使测量更准确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________(填“b〞或“c〞)，电阻箱中选用________(填“d〞或“e〞)．(2)电压表内阻R V的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真(填“＞〞或“＜〞)；假设R V 越大，如此|R 测－R 真|R 真越________(填“大〞或“小〞)．答案：(1)c d (2)> 小。