2014-2015高中物理 2-8 实验：测定金属的电阻率题组训练 选修3-1

2测定金属的电阻率（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师评卷人得分一．实验题（共50小题）1．某实验小组欲测定一电阻丝的电阻率和一电源的内阻，寻找到了如下实验器材：一段拉直并固定在米尺上的粗细均匀的电阻丝（电阻丝两端为接线柱，电阻丝上夹有一个可移动的带接线柱的金属夹），直流电源（电动势为E），电流表（内阻为R g），保护电阻（阻值为R0），开关，导线，螺旋测微器等．（1）实验中利用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图甲所示，其示数为d= mm．（2）请在答题卡上补充连接如图乙所示的器材组合成合适的实验电路．（3）实验时闭合开关，调节金属夹的位置，记录电阻丝接入电路中的长度L及对应的电流表示数I；改变金属夹位置进行多次测量，作出关系图线如图丙所示，可求得电阻丝的电阻率ρ=；电源的内阻r=．（用题中所给a、b、c、d、E、R g、R0中的某些量表示）2．在探究“决定电阻丝电阻的因素”实验中，实验小组根据下表中给出的电阻丝，分别探究电阻与长度、横截面积、材料的关系．（1）为探究电阻丝电阻与长度的关系，应选择表中（填写编号）电阻丝进行实验．编号A B C D E F G材料镍铬合金康铜丝锰铜丝长度（m） 1.00.5 1.0 1.5 1.0 1.0 1.0横截面积（mm2） 1.0 1.00.5 1.0 2.0 1.0 1.0（2）实验小组设计了如图甲、乙所示的电路，其中R1和R2为两段电阻丝，为能直观反映两电阻大小比例关系，应选择（选填“甲”或“乙”）电路进行实验．（3）实验小组采用图丙所示装置测量电阻丝的电阻率，通过改变鳄鱼嘴夹子在电阻丝是哪个位置，改变接入电路电阻丝长度，测出接入电路电阻丝长度L和对应的电流表读数I．①请用笔画线代替导线在图丙中将实物电路连接完整．②实验中测出多组I和L的数据，作出﹣L图线，测得图线斜率为k，已知电源电动势为E，电阻丝横截面积为S，则电阻丝的电阻率ρ=．③关于实验操作过程和误差分析，下列说法中正确的有A．开关闭合前，应将图丙中滑动变阻器的滑片移到最左端B．闭合开关，若电流表指针不偏转，可用多用电表电压档直接检查电路C．测量过程中，滑动变阻器接入电路的电阻应保持不变D．实验误差的主要来源是电流表和电源有内阻．3．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，粗测某电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找到以下器材供选择：A、电池组E（3V，内阻约1Ω）B、电流表A1（0～3A，内阻约为10Ω）C、电流表A2（0～0.6A，内阻约为1Ω）D、电压表V1（0～3V，内阻约为4kΩ）E、电压表V2（0～15V，内阻约为15kΩ）F、滑动变阻器R1（0～20Ω，允许最大电流1A）G、滑动变阻器R2（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）H、开关、导线若干（1）若用螺线管测微器测得金属丝的直径读数如下图所示，则读数为mm；（2）请写出该实验必须使用的器材前面的字母序号．（3）请设计合理的测量电路，把电路图画在作图框中．4．某同学要测量如图甲所示金属圆环材料的电阻率，已知圆环的半径为r．①他先用螺旋测微器测量圆环材料圆形横截面的直径d如图乙所示，则d= mm；②他再用如图丙所示的电路测量该圆环的电阻，图中圆环接入电路的两点恰好位于一条直径上，电压表的量程为5V．电键S闭合后，电压表右端接到a点时电压表示数为4.5V、电流表示数为1.8mA，接到b点的电压表示数为4.6V、电流表示数为1.6mA．为了减小电阻的测量误差，他应该把电压表的右端接在进行实验（填“a”或“b”）；则圆环接入电路的两点间的电阻值为Ω；此值（填“偏大”、“偏小”或“准确”）；③实验中发现电流表损坏，他又找到另外一个量程为2V，内阻为R1的电压表V1替代电流表完成了实验．实验中电压表V和V1的示数分别为U和U1，改变滑片位置测得多组U、U1数据，他作出了U﹣U1图象为一条直线，如图丁所示，测得该直线的斜率为k，则金属圆环材料的电阻率的表达式为．（用r、d、k、R1表示）5．某学习小组设计了一个测定金属丝电阻率的实验电路如图1、2、3所示，ab 是一段粗细均匀的金属电阻丝，R0是阻值为6Ω的保护电阻，学生电源的输出电压为10V．电流表可视为理想电表．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径如图1所示，其直径为mm．（2）如图2先接通电源，后闭合电键，发现电流表的示数为零，利用多用电表检查故障（电路中故障只有一处）．先将选择开关旋至直流电压档，测得各点间的电压如下表格．ed间电压ec间电压eb间电压ea间电压eh间电压0V10V10V10V10V由此可以判断电路发生的故障是．（3）排除故障后进行实验，图2中闭合电键k，调节线夹a的位置，记录金属电阻丝ab的长度L和对应的电流表的示数I，根据得到的实验数据，做出了﹣L图象如图3，由图象和测得的数据可估算出该金属丝的电阻率为Ω•m．（π取3，保留1位有效数字）（4）若电流表不能视为理想电表，考虑电流表的电阻，则电阻率的测量值真实值．（选填“大于”、“等于”或“小于”）6．实验室购买了一盘铜丝，某同学想测出它的电阻率，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得铜丝电阻R x约为7Ω，他想准确地重新测量一下它的电阻，但是身边只有一只定值电阻R0（阻值为10Ω），一只电压表V（量程为0～3V，内阻约为2kΩ），电源E（电动势为6.0V，内阻不计）和电键．（1）如图所示是该同学用螺旋测微器对铜丝直径的测量，请你读出该铜丝的直径是（2）请帮助该同学设计一个测量铜丝电阻的电路图，要求实验中只进行一次测量，画在方框中（3）若在测量时，电压表示数为U，则该铜丝的电阻率的表达式为p=（用所测量的和所给的物理量的符号表示）（4）实验中电阻的测量值比实际值偏大还是偏小？（填“偏大”“偏小”或“无影响”）7．某同学在“测定金属的电阻率”的实验中，主要步骤如下：①用多用电表粗略测量金属丝的电阻值；②用米尺测量金属丝的有效长度L；③用螺旋测微器测量金属丝直径d；④用伏安法测量该金属丝的电阻；⑤根据测得的数据，计算金属丝电阻率的表达式．根据题目要求完成下列问题：（1）步骤③中测量金属丝直径如图1所示，则d=mm．（2）步骤④中为了尽可能准确地测量，要使金属丝两端电压从零开始变化，电压表用0～3V量程，电流表用0～0.6A量程（内阻约为10Ω），且采用电流表外接法，请在图2实物图上用笔画线代替导线把电路按要求连接好．（3）步骤⑤中用测得的金属丝长度L、直径d、金属丝两端电压U、流过金属丝的电流I，计算金属电阻率，其表达式为ρ=．（用L、d、U、I表示）（4）步骤④中之所以采用所述方案，是因为该同学在步骤①中已用多用电表粗略测量其阻值，可供选择的操作步骤如下（机械调零已经完成）：A．观察指针位置，读出电阻阻值B．将两表笔直接接触，进行调零C．把两表笔与电阻两端接触：D．将选择开关扳到欧姆挡“×100”处E．将选择开关旋到OFF档F．将选择开关扳到欧姆挡“×1”处请在上述操作中选择需要的步骤并写出合理的顺序：．8．在“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时其刻度的位置如图1所示．（1）从图中可读出金属丝的直径为mm．（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时（金属丝的电阻约为5Ω），除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择：A．直流电源：电动势约12V，内阻很小；B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω；C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻约为0.1Ω；D．电压表V：量程0～3V，内阻约为10kΩ；E．滑动变阻器R：最大阻值5Ω；F．开关、导线若干为了提高实验的测量精度，在可供选择的器材中，应该选用的电流表是（填A1，或A2）．（3）根据所选的器材，在图2虚线框中画出完整的实验电路图（要求电阻丝上的电压从零开始变化）．9．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值L．其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d．其中一次测量结果如图乙所示，如图乙中读数为mm．（2）采用如图丙所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值（填“偏大”或“偏小”）．最后由公式ρ=计算出金属丝的电阻率（用上述直接测量的物理量表示）．10．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，为了安全、准确、方便地测出电阻丝的电阻R x，设计了如图所示实验电路图来完成实验，实验仪器如下：A．待测金属丝（R x约5Ω）B．电压表V（量程1V，内阻R V=1KΩ）C．电流表A（量程0.6A，内阻R A=1Ω）D．定值电阻R1（阻值R1=0.5KΩ）E．定值电阻R2（阻值R2=2KΩ）F．滑动变阻器R3（0～10Ω）G．滑动变阻器R4（0～1000Ω）H．电源（电动势为3V，内阻很小）I．开关、导线若干（1）实验中定值电阻应选用，滑动变阻器应选用（选填仪器前面字母）；（2）用图中电路测量该金属丝的电阻，若某次测量中，电压表的读数为U，电流表的读数为I，该金属丝电阻的表达式为：R x=（用测出或已知的物理量的符号表示）。

实验测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）1．在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )解析：选D.金属的阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D正确．2．读出螺旋测微器的读数．甲图读数为________mm；乙图读数为________ cm.解析：甲图读数为：2 mm＋32.0×0.01 mm＝2.320 mm乙图读数为：13.5 mm＋37.0×0.01 mm＝13.870 mm＝1.387 0 cm.答案：2.320 1.387 03．(2019·贵州凯里检测)为安全、准确、方便地进行实验测量某金属丝的电阻：(1)除电源(电动势为15 V，内阻很小)、电压表V(量程12 V，内阻约3 kΩ)，待测电阻丝(约3 Ω)、导线、开关外，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(选填下列器材的字母符号)．A．电流表A1(量程600 mA，内阻约1 Ω)电流表A2(量程3 A，内阻约0.02 Ω)B．滑动变阻器R1(总阻值10 Ω)滑动变阻器R2(总阻值1 000 Ω)(2)若用如图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的________点相连(选填“a”或“b”)；利用所选电路及连接方法测得的电阻相比实际值________(选填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)根据欧姆定律估算通过待测电阻的最大电流I ＝U R ＝12 V3 Ω＝4 A ，故选A 2；为方便实验操作，滑动变阻器应选R 1.(2)由于待测电阻R V R x >R x R A，故电流表应用外接法，所以电压表的左端应与电路中的b 点相连，由于电压表的分流影响，利用所选电路及连接方法测得的电阻相比实际值偏小．答案：(1)A 2 R 1 (2)b 偏小4．(2019·山西怀仁高二期末)在“测定金属的电阻率”的实验中：(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为d ＝________ mm.(2)某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约3 Ω)． 可选用的器材规格如下： 电源E (电动势3 V ，内阻不计)； 电流表A(0～0.6 A ，内阻约0.5 Ω)； 电流表G(0～10 mA ，内阻为50 Ω)； 滑动变阻器R 1(阻值0～5 Ω，额定电流2 A)； 滑动变阻器R 2(阻值0～1 k Ω，额定电流1 A)； 定值电阻R 3＝250 Ω； 定值电阻R 4＝2 500 Ω； 开关S 和导线若干．①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选________，滑动变阻器R 应选________．②某次测量时电流表G 的读数为5.0 mA ，安培表示数为0.50 A ，计算R x 的准确值为R x＝________(计算结果保留3位有效数字)．解析：(1)由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5 mm ，可动刻度示数为30.0×0.01 mm ＝0.300 mm ，螺旋测微器示数为0.5 mm ＋0.300 mm ＝0.800 mm.(2)①根据闭合电路欧姆定律和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻为R ＝E I＝313×0.6 Ω＝15 Ω，由于待测电阻为3 Ω，所以滑动变阻器应用R 1，根据分压原理，R 支＝EI G＝30.01Ω＝300 Ω，故定值电阻选R 3. ②根据电阻定律，由R x ＝I G （R 3＋r ）I A －I G ＝0.005×（250＋50）0.50－0.005Ω≈3.03 Ω.答案：(1)0.800 (2)①R 3 R 1 ②3.03 Ω。

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。

【创新设计】2014-2015学年高中物理 2.8 实验 测定金属的电阻率练习 新人教版选修3-1(时间：60分钟)1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由ρ＝4Il πd2U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 答案 A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．2．在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )答案 D解析 金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D 正确． 3．在“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 答案 AC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，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法．故A 、C 操作错误．4．“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286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286编号 材料 长度/m横截面/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 0.5 F康铜合金0.80.8(1)电路中四种金属丝应分别选用上表中的________(用编号表示)．(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 ∝S L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287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287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.图2885．某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l ＝0.720 m ，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图288所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为 5 Ω)，然后计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材： A ．直流电源(输出电压为3 V)B ．电流表A(量程0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω)C ．电压表V(量程0～3 V ，内阻3 k Ω)D ．滑动变阻器(最大阻值20 Ω)E ．开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm. (2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图．(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R x ＝4.0 Ω，则这种金属材料的电阻率为________ Ω·m(保留两位有效数字)． 答案 (1)0.600 (2)如图所示(3)1.6×10－6解析 (3)由R ＝ρS l 得ρ＝l RS ＝4l πRxd2，将R x ＝4.0 Ω、l ＝0.720 m 、d ＝0.600 mm ＝0.600×10－3m 代入得ρ＝1.6×10－6Ω·m.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(量程0～3 V ，内阻约为15 k Ω)B ．电压表(量程0～15 V ，内阻约为75 k Ω)C ．电流表(量程0～3 A ，内阻约为0.2 Ω)D ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约为1 Ω)E ．变阻器R 1(0～100 Ω，0.6 A)F ．变阻器R 2(0～2 000 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289中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图2810中的实物图用线连接起来．图289图2810(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2811所示，则金属丝的直径为________ mm ，电阻值为________ Ω.图2811答案 (1)ADEGH (2)乙 实物图见解析 (3)0.635 2.4解析 (1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝Rx E ＝53A ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E ；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有ADEGH. (2)由于Rx RV ＞RA Rx应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ，被测电阻的阻值为R x ＝Ix Ux ＝0.501.20Ω＝2.4 Ω.7．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2812所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．图2812(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 k Ω)、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 7 U /V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I /A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量R x 是采用图2813中的________图(选填“甲”或“乙”)．图2813(3)图2814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2814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2814(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I 坐标系，如图2815所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图2815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2815(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·m C ．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m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 ＝20＋5＋1＋0.15E ≈0.6 V ，而从实验数据可知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)如甲图所示．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 ＝ρS l 得金属丝的电阻率ρ＝l RS ＝4l πRd2＝4×0.53.14×4.4×(0.398×10－32Ω·m≈1.09×10－6Ω·m，故选项C 正确．。

测定金属的电阻率【课标点击】1、熟练使用螺旋测微器并掌握读数；2、学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率3、掌握电路设计的一般思路学习重点：学会使用螺旋测微器和读数【自主探究】1、明确目的2、实验原理（1）R（2）L的测定方法：（3）S的测定方法：试一试：转一圈前进或后退__________mm,每转一格前进或后退________mmmm mm3、实验器材：4、电路连接：5、操作分析：（1）将金属丝两端固定在接线柱上拉直（2）用螺旋测微器三次测量导线___________直径,取平均值D求出其横截面积（3）按实物连线图,接好线路（4）闭合开关,调节滑动变阻器的阻值,并记录___________的三组示数，求出电阻丝阻值（5）以毫米刻度尺的不同刻度为起点，测量金属丝________三次，记录数据求出平均值（6）记下实验时温度，作为测量电阻率的条件（7）数据处理，求出电阻率，分析导线材料。

（8）实验完毕，整理实验器材【自我诊断】●基础题1．要达到“测定金属的电阻率”的目的，必须测出的物理量有( )A．金属丝的长度B．金属丝的直径C．金属丝两端的电压D．金属丝中的电流2．“测定金属的电阻率”实验中,以下操作中错误的是( )A.用米尺量出金属丝的全长三次,算出其平均值B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表的内接线路,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●拓展题(上海高考)如实验图所示，P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度L为50cm左右，直径D为10cm左右)，镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有导电箍MN．现给米尺，电压表V，电流表A，电源E，滑动变阻器R，开关S和若干导线．请设计一个测定膜层厚度d的实验方案．(1)实验中应测定的物理量是__________．(2)在虚线框内用符号画出测量电路图．(3)计算膜层厚度的公式是__________．【相关链接】金属电阻率仪主要是应用电磁感应原理(电涡流法).该方法经历几十年的实践验证. 证明是测量金属材料电阻率值最有效的方法. D60K,D500K新一代数字金属电阻率测量仪.填补了国内的空白.完全替代德国,美国产的同类产品.D60K,D500K型数字金属电阻率测量仪可直接测量和分析有色金属材料及其合金的电阻率值(如测量银、铜、铝、镁、钛、奥氏体等及其合金的电导率值)。

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）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。

2.11实验：测金属电阻率-能力课时针对练习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4a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＝________。

2、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所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．(2)用伏安法测金属丝的电阻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1234567U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520x(3)图丙是测量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．(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图中标出第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)．(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)(多选)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________．A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D．用U-I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差3．在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中：(1)某实验小组用如图22所示电路对镍铬合金丝和康铜丝进行探究，a、b、c、d是四种金属丝．图22①实验小组讨论时，某同学对此电路提出异议，他认为，电路中应该串联一个电流表，只有测出各段金属丝的电阻，才能分析电阻与其影响因素的定量关系．你认为要不要串联电流表？并简单说明理由．____________________________________________________②几根镍铬合金丝和康铜丝的规格如下表所示：电路图中金属丝a、b、c分别为下表中编号为A、B、C的金属丝，则金属丝d应为下表中的________(用表中编号D、E、F表示).编号材料长度L/m 横截面积S/mm2A 镍铬合金0.300.50B 镍铬合金0.500.50C 镍铬合金0.30 1.00D 镍铬合金0.50 1.00E 康铜丝0.300.50F 康铜丝0.50 1.00(2)①用毫米刻度尺测量金属丝长度为L＝80.00 cm，用螺旋测微器测金属丝的直径如图23甲所示，则金属丝的直径d为________．②按如图乙所示连接好电路，测量金属丝的电阻R.改变滑动变阻器的阻值，获得六组I、U数据描在如图24所示的坐标系上．由图可求得金属丝的电阻R＝________Ω，该金属丝的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)．4.有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示。