第09讲 电学实验基础及测定电阻率实验 课后专项突破（练习）-【划重点】2024-2025学年高二物理上学期中期末复习精细讲义

第09讲 电学实验基础及测定电阻率实验 ——划重点之高二期中期末复习精细讲义 1．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： (1)用游标为20分度的游标卡尺测量圆柱体长度如图甲所示，可知其长度为L= cm。 (2)用螺旋测微器测量圆柱体的直径如图乙所示，可知其直径为d= mm。 (3)将圆柱体接入如图所示丙电路，电流表、电压表的示数分别如图丁、戊所示，已知电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，则电流表的示数为 A，电压表的示数为 V。 (4)根据以上步骤：若圆柱体的有效长度为L，直径为d，两端的电压为U，通过它的电流为I，可以得到圆柱体的电阻率ρ= （用题中所给的物理量符号表示）。 2．某同学要测量一圆柱体金属导体的电阻率（电阻大约）   （1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径为 ； （2）用游标为10分度的卡尺测量其长度如图所示，由图可知其长度为 ； （3）伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： 电流表（量程，内阻约）； 电流表（量程，内阻约）； 电压表（量程，内阻约）： 电压表（量程，内阻约）； 直流电源E（电动势，内阻不计）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流）； 开关S，导线若干。 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析。则电流表选择： ，电压表选择： ，滑动变阻器选择： ，电路选择电流表： （选填“内”或“外”）接法。 3．某同学设计实验测定金属的电阻率，要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度为，用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时如图甲、乙所示。    金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下实验器材供选择： 直流电源：电源电压，内阻可不计； 电流表量程，内阻； 电流表量程，内阻； 电压表量程，内阻； 滑动变阻器最大阻值； 滑动变阻器最大阻值； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径 ，从乙中读出金属丝的直径 ； （2）在所给的器材中，应选的电流表是 ，应选的滑动变阻器是 ；填写仪器前的字母代号 （3）根据题目要求，将下面实验电路图补充完整 ；    （4）用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率 ； （5）实验测出的金属丝的电阻为，根据测量数据，计算出这种金属材料的电阻率为 （取3.14，小数点后保留两位数字）。 4．探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P移动过程中，负载电阻R两端的电压变化。    （1）图2为实验器材部分连线图，其中电源是标有电动势为1.5V的两节电池串联。 还需要 （选填af、bf、fd、fc、ce或cg）连线（多选）。    （2）为使负载电阻R两端的电压从零开始增大，滑动变阻器的滑片P开始应移到 端（选填A或B）。 （3）图3所示电压表的示数为 V。    （4）已知滑动变阻器的最大阻值，额定电流。选择负载电阻，以R两端电压U为纵轴，为横轴（x为AP的长度，L为AB的长度），得到分压特性曲线为图4中的“I”；当R=100Ω，分压特性曲线对应图4中的 （选填“II”或“III”）；则滑动变阻器最大阻值的选择依据是 （选填“”或“”）。    5．某实验小组为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量。 实验步骤如下： a.用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝的直径，求出平均值D； b.调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表的示数U、电流表的示数I； c.改变电阻丝上导电夹P的位置，重复步骤b，记录多组x、U、I的值。 (1)螺旋测微器某次测量的结果如图乙所示，其示数为 mm。 (2)R0在电路中的作用是 。 (3)若选用某组U、I值，用算出电阻丝连入电路的电阻Rx，则计算值与真实值相比 （填“偏小”“相等”或“偏大”）。 (4)根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率 （用已知或测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量 （填“有”或“没有”）影响。 6．某实验小组测金属丝电阻率，在测未知电阻Rx时，先用多用电表进行粗测，后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。 (1)该小组同学用多用表测量该合金丝的阻值时，选用“×1”倍率的电阻挡测量，该金属丝电阻约为 Ω (2)该实验小组分别用游标卡尺、螺旋测微器测量其长度L和直径d，某次测量结果如下图所示，则直径d= mm； (3)实验室提供的器材如下： A．待测电阻Rx的金属丝； B．电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）； C．电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； D．滑动变阻器R（0~20Ω）； E．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）； F．开关、若干导线， 根据所选用的实验器材，应选用电路图 （填“甲”或“乙”）进行实验。 (4)通过测量可知，金属丝接入电路的长度为l，直径为d；通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= （用题目所给的字母表示） (5)本实验在测量电阻时，将电压表或电流表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表内阻所引起的这种误差。在未消除该误差时本实验电阻丝的测量阻值为R，若已知电压表的内阻为Rv，电流表的内阻为RA，那么消除该误差后，电阻丝的阻值 （用题目所给的字母表示） 7．某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”的实验，电阻约为，实验步骤如下： (1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测量铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径 mm，铜棒的长度 cm。 (2)为了精确测量该金属的电阻率，除待测铜棒电阻外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表（量程3V，内阻约为） B．电压表（量程15V，内阻约为） C．电流表（量程3A，内阻约为） D．电流表（量程0.6A，内阻约为） E.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为1.0A） F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为0.6A） G.直流电源（电动势约为3V，内阻可忽略不计） H.开关S，导线若干 若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，为尽量减小实验误差，电压表选 ；电流表选 ；滑动变阻器选 。（均填器材前的字母）。 (3)在图丙所示虚线框内画出电路图，标清所选器材的代号。 (4)若实验中所测电压为，电流为，那么计算电阻率的表达式为 （用题目中所给物理量的相关字母表示）。 8．某兴趣小组测量金属丝的电阻率。给定的实验器材有： A．螺旋测微器     B．多用电表 C．电源（提供电压） D．电流表A量程1为，内阻约为） E.电压表V（量程1为，内阻约为） F.滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） G.开关，导线若干。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图1所示，其读数为 mm。 (2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“”倍率的电阻挡测量时，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择 倍率（填“”或“”）的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图2所示，测量结果为 。 (3)该兴趣小组用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。他们利用所给器材，设计好实验电路如图3所示，实验时，部分实物连线电路如图4所示，正确连接好电路后进行实验测量，记录多组实验数据，并在坐标纸上建立直角坐标系，描绘出图线，根据图像求得其电阻为。已知实验时所用待测金属丝接入电路部分的长度为。 ①请按电路在答题纸中完成实物连线； ②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为 （保留两位有效数字）。 9．某物理实验小组从一个废旧电器上拆下一段弹簧状电阻如图甲，同学们想精确测量制造该电阻所需金属丝的总长度。 (1)小红同学提出，可以用游标卡尺测量该弹簧的外直径，用螺旋测微器测量金属丝的直径，数出弹簧的匝数，利用公式求出其长度。 测量示意图如图乙所示，其中游标卡尺的读数为 ，螺旋测微器的读数为 。 (2)小军同学认为，上述方法忽略了弹簧的螺旋结构，结果不准确，他想用伏安法测量该元件的电阻，利用公式求出金属丝的总长度。经估算电阻值约为十几欧姆。现有如下器材： A．电源（电动势，内阻） B．电压表（，内阻大于） C．电流表（，内阻小于） D．滑动变阻器（，） E.滑动变阻器（，） F.开关和导线若干 ①滑动变阻器应该选择 （选填“”或“”），连接电路时，电压表的量程应该选择 ，电流表的量程应该选择 。 ②请在图丙的虚线框中补全实验电路图。 ③若一次实验中，两表的指针分别如图丁所示，则电压表的读数为 ，该电元件的电阻 。（结果均保留三位有效数字） ④若该金属丝的电阻率为，结合小红的数据，可得制造该电阻所需金属丝的总长度。 10．某实验小组“测定某金属丝的电阻率” (1)该小组成员在实验过程中，正确操作用游标卡尺（如图甲所示）测得金属丝的长度L为 cm，用螺旋测微器（如图乙所示）测得金属丝的直径d为 mm；通过图丙、丁读出某一次测金属丝电阻时，电流表和电压表的读数依次是 A、 V (2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约 20kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势 E=4.5V，内阻很小。则以下电路图中， （选填“A”或“B”或“C”或“D”）电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏 （选填“大”或“小”）。 A． B． C． D． (3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值 则精确测量金属丝Rx的阻值的最佳电路应是（2）中 电路（选填“A”或“B”）。此时测得电流为I、电压为U，那么金属丝的电阻率为 （用第（1）问直接测量的物理量符号以及本小题提供的物理量符号来表示）。 11．电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径 mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为 mm。 （2）用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ） B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω） C．滑动变阻器（阻值范围，2.0A） D．直流电源（电动势为3V） E．开关   F．导线若干 则该实验电路应选择下列电路中的 。 A． B．    C． D． （3）该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻 真实值（填“大于”“小于”或“等于”），该误差的来源是 ，这种误差属于 误差。 （4）实验测出圆柱体的电阻为，圆柱体横截面的直径为，长度为，则圆柱体电阻率为 。（用、、表示，单位均已为国际单位） 12．在“测定金属丝的电阻率”的实验中：按如图乙所示的电路图测量金属丝的电阻Rx（阻值约为）。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： 电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）； 电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）； 电流表A1（量程0～200mA，内阻约3Ω）； 电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）； 滑动变阻器R1（0～50Ω）； 滑动变阻器R2（0～200Ω）； 电源E（3V，内阻不计）。 （1）为了调节方便，测量准确，实验电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填器材的名称符号） （2）请根据如图乙所示电路图，将图丙中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小 。其中伏特表的接线柱c应该连接安培表的接线柱 ；电源正极的d应该连接滑动变阻器的接线柱 。（填入图中对应的字母代号即可） （3）若通过测量可知，金属丝的长度为L，直径为d，通过金属丝的电流为I，对应金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率＝ 。（用题目所给字母和通用数学符号表示） 13．为测量“12V，6W”的小电珠在不同电压（要求电压在0~12V范围内变化）下的功率，给定了以下器材： 电源（12V，内阻不计），电流表（量程0~0.6A、0~3A，内阻约为0.5Ω），电压表（量程0~3V、0~15V，内阻约为15kΩ），滑动变阻器1（0~1kΩ），滑动变阻器2（0~10Ω），开关一个，导线若干。回答下列问题： （1）实验时选用的电流表量程为 A，电压表量程为 V； （2）实验中滑动变阻器选用 （选填“1”或“2”），用作 （选填 “限流式”或“分压式”）连接； （3）以下四个电路图中，你认为最合适的是 。 A． B． C． D． 14．小王同学做“测量金属丝的电阻率”实验，实验器材有： 待测金属丝Rx（粗细均匀）标准电阻R0（阻值5.0Ω） 电流表A（量程0.6A，内阻约0.6Ω）电压表V（量程3V，内阻约3kΩ） 滑动变阻器R1（5Ω，2A）滑动变阻器R2（200Ω，1.5A） 直流电源E（4V）开关S、导线若干 多用电表螺旋测微器 （1）①用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，读数为 mm。 ②因金属丝电阻太小不便于测量，小王同学将金属丝与标准电阻R0串联起来作为整体使用。先用多用电表“×1”挡粗测金属丝与标准电阻的总阻值，如图乙所示，读数为 Ω。 （2）①为精确测定金属丝的电阻值，小王同学设计了如图丙所示的实验电路，请按此电路图将图丁中的实物连接好 。 ②滑动变阻器应选用 （选填“R1”或“R2”）；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“最左”或“最右”）端。 （3）实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得金属丝接入电路的长度为L、直径为D，则待测金属丝的电阻率ρ的计算式为ρ= （用题中所给的字母表示）。 15．某同学通过实验测量一个阻值约为5 Ω的金属丝Rx的阻值。现有学生电源（输出电压恒为3V不变）滑动变阻器（0~20Ω），开关和导线若干，以及下列电表： A．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω） B．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） C．电压表（0~3V，内阻约3kΩ） D．电压表（0~15V，内阻约15kΩ） (1)如图1所示的甲、乙为该实验的两种电路图，对于乙图，Rx为待测电阻，考虑电表本身的电阻对测量结果的影响，电压表的读数 Rx两端的实际电压，电流表的读数 通过Rx的实际电流。（选填“大于”、“小于”或“等于”） (2)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 （选填器材前的字母）；实验电路应采用图1中的 （选填“甲”或“乙”）。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第09讲 电学实验基础及测定电阻率实验 ——划重点之高二期中期末复习精细讲义 1．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： (1)用游标为20分度的游标卡尺测量圆柱体长度如图甲所示，可知其长度为L= cm。 (2)用螺旋测微器测量圆柱体的直径如图乙所示，可知其直径为d= mm。 (3)将圆柱体接入如图所示丙电路，电流表、电压表的示数分别如图丁、戊所示，已知电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，则电流表的示数为 A，电压表的示数为 V。 (4)根据以上步骤：若圆柱体的有效长度为L，直径为d，两端的电压为U，通过它的电流为I，可以得到圆柱体的电阻率ρ= （用题中所给的物理量符号表示）。 【答案】(1)5.015 (2)4.700 (3) 0.44 1.70 (4) 【详解】（1）圆柱体的长度为 （2）圆柱体的直径为 （3）[1][2]电流表的量程为0-0.6A，最小分度值为0.02A， 则电流表的示数为0.44A，电压表的量程为0-3V，最小分度值为0.1V，电压表的示数为1.70V。 （4）根据欧姆定律 根据电阻定律 该材料的电阻率为 2．某同学要测量一圆柱体金属导体的电阻率（电阻大约）   （1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径为 ； （2）用游标为10分度的卡尺测量其长度如图所示，由图可知其长度为 ； （3）伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： 电流表（量程，内阻约）； 电流表（量程，内阻约）； 电压表（量程，内阻约）： 电压表（量程，内阻约）； 直流电源E（电动势，内阻不计）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流）； 开关S，导线若干。 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析。则电流表选择： ，电压表选择： ，滑动变阻器选择： ，电路选择电流表： （选填“内”或“外”）接法。 【答案】 1.745 41.4 A2 V1 R1 外 【详解】（1）[1]用螺旋测微器测量其直径为 （2）[2]用游标为10分度的卡尺测量其长度为 （3）[3][4][5][6]待测电阻大约，远小于电压表内阻，为使实验误差较小，实验电路选择电流表外接法，要求测得多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，选择最大阻值为的，电压表选择量程的，估算电路最大电流为 故电流表选择量程的。 3．某同学设计实验测定金属的电阻率，要求电压从零开始调节。用米尺测量金属丝的长度为，用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属丝的直径时如图甲、乙所示。    金属丝的电阻大约为，在用伏安法对金属丝进行进一步测定时，有如下实验器材供选择： 直流电源：电源电压，内阻可不计； 电流表量程，内阻； 电流表量程，内阻； 电压表量程，内阻； 滑动变阻器最大阻值； 滑动变阻器最大阻值； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径 ，从乙中读出金属丝的直径 ； （2）在所给的器材中，应选的电流表是 ，应选的滑动变阻器是 ；填写仪器前的字母代号 （3）根据题目要求，将下面实验电路图补充完整 ；    （4）用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率 ； （5）实验测出的金属丝的电阻为，根据测量数据，计算出这种金属材料的电阻率为 （取3.14，小数点后保留两位数字）。 【答案】 见解析 【详解】（1）[1] 从甲中读出金属丝的直径 mm [2] 从乙中读出金属丝的直径 mm； （2）[3] [4]电源电压4V，金属丝的电阻大约为4Ω，可知电流最大为1A，电流表应选；R2最大阻值太大，应选。 （3）[5]电路如图：      （4）[6]根据电阻定律可知 其中 解得 （5）[7]根据上述分析，代入数据解得 4．探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P移动过程中，负载电阻R两端的电压变化。    （1）图2为实验器材部分连线图，其中电源是标有电动势为1.5V的两节电池串联。 还需要 （选填af、bf、fd、fc、ce或cg）连线（多选）。    （2）为使负载电阻R两端的电压从零开始增大，滑动变阻器的滑片P开始应移到 端（选填A或B）。 （3）图3所示电压表的示数为 V。    （4）已知滑动变阻器的最大阻值，额定电流。选择负载电阻，以R两端电压U为纵轴，为横轴（x为AP的长度，L为AB的长度），得到分压特性曲线为图4中的“I”；当R=100Ω，分压特性曲线对应图4中的 （选填“II”或“III”）；则滑动变阻器最大阻值的选择依据是 （选填“”或“”）。    【答案】 、、 A 1.50 II 【详解】（1）[1]根据电路图可知实物连接如图所示    可知还需要、、连线。 （2）[2]根据电路图，为使负载电阻R两端的电压从零开始增大，滑动变阻器的滑片P开始应移到A端。 （3）[3]量程为的电压表分度值为，则图3所示电压表的示数为。 （4）[4]假设部分的电阻为，分别与和并联再与部分的电阻串联；由于相同的与并联后的电阻较与并联后的电阻大，则根据闭合电路欧姆定律可知，滑片在相同位置下，负载电阻越大，其两端电压越大；即在相同横坐标下，负载时的电压表示数大于负载时的电压表示数，由于负载对应的分压特性曲线为图4中的“I”，则负载对应的分压特性曲线对应图4中的“II”； [5]由上述分析可知，对于不同的负载电阻，调节滑动变阻器触头时，负载两端的电压变化规律不同，当负载电阻小于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压随滑动触头的变化而迅速变化；当负载电阻大于滑动变阻器最大阻值时，负载电阻两端电压随滑动触头的变化而更加平稳变化，从而获得更多的实验数据，所以在保证电路安全的情况下，滑动变阻器最大阻值的选择依据是。 5．某实验小组为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量。 实验步骤如下： a.用螺旋测微器在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝的直径，求出平均值D； b.调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表的示数U、电流表的示数I； c.改变电阻丝上导电夹P的位置，重复步骤b，记录多组x、U、I的值。 (1)螺旋测微器某次测量的结果如图乙所示，其示数为 mm。 (2)R0在电路中的作用是 。 (3)若选用某组U、I值，用算出电阻丝连入电路的电阻Rx，则计算值与真实值相比 （填“偏小”“相等”或“偏大”）。 (4)根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率 （用已知或测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量 （填“有”或“没有”）影响。 【答案】(1)1.662 (2)保护电路 (3)偏大 (4) 没有 【详解】（1）根据题图乙的螺旋测微器可知，其示数 （2）R0在电路中可保护电路。 （3）由题图甲可知，电压表测量的是Rx和电流表的电压，电流表测量的是流过Rx的电流，若用 算出电阻丝连入电路的电阻Rx，则计算值与真实值相比偏大。 （4）[1][2]根据电阻的决定式可知，电阻丝连入电路的电阻 设电流表的内阻为RA，根据欧姆定律可知 根据题图丙的图像可知 解得 电流表内阻对电阻率的测量没有影响。 6．某实验小组测金属丝电阻率，在测未知电阻Rx时，先用多用电表进行粗测，后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。 (1)该小组同学用多用表测量该合金丝的阻值时，选用“×1”倍率的电阻挡测量，该金属丝电阻约为 Ω (2)该实验小组分别用游标卡尺、螺旋测微器测量其长度L和直径d，某次测量结果如下图所示，则直径d= mm； (3)实验室提供的器材如下： A．待测电阻Rx的金属丝； B．电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）； C．电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； D．滑动变阻器R（0~20Ω）； E．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）； F．开关、若干导线， 根据所选用的实验器材，应选用电路图 （填“甲”或“乙”）进行实验。 (4)通过测量可知，金属丝接入电路的长度为l，直径为d；通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= （用题目所给的字母表示） (5)本实验在测量电阻时，将电压表或电流表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表内阻所引起的这种误差。在未消除该误差时本实验电阻丝的测量阻值为R，若已知电压表的内阻为Rv，电流表的内阻为RA，那么消除该误差后，电阻丝的阻值 （用题目所给的字母表示） 【答案】(1)12 (2)0.920 (3)乙 (4) (5) 【详解】（1）由图中多用电表可知，待测电阻阻值为 （2）螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图可知测得的直径为 （3）由题知，电压表内阻约3kΩ，金属丝的电阻阻值约为12Ω，为较小电阻，因此应选用电流表外接法，即选用电路图乙进行实验误差较小。 （4）根据欧姆定律有 根据电阻定律有 又 联立解得 （5）本实验中，由于电压表的分流引起的误差属于系统误差；实验的测量阻值R应为电压表和待测电阻并联的电阻，将电压表的内阻计算在内，则有 解得 7．某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”的实验，电阻约为，实验步骤如下： (1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测量铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径 mm，铜棒的长度 cm。 (2)为了精确测量该金属的电阻率，除待测铜棒电阻外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表（量程3V，内阻约为） B．电压表（量程15V，内阻约为） C．电流表（量程3A，内阻约为） D．电流表（量程0.6A，内阻约为） E.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为1.0A） F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流为0.6A） G.直流电源（电动势约为3V，内阻可忽略不计） H.开关S，导线若干 若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，为尽量减小实验误差，电压表选 ；电流表选 ；滑动变阻器选 。（均填器材前的字母）。 (3)在图丙所示虚线框内画出电路图，标清所选器材的代号。 (4)若实验中所测电压为，电流为，那么计算电阻率的表达式为 （用题目中所给物理量的相关字母表示）。 【答案】(1) 1.843/1.844/1.845/1.846/1.847 4.240 (2) A D E (3) (4) 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图可知圆柱体的直径为 [2]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知圆柱体的长度为 （2）[1][2][3]由于电源电压为3V，则电压表应选择A；该金属的电阻约为，根据 则电流表应选择D； 要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，则滑动变阻器应采用分压接法，为精细调节，滑动变阻器应选E。 （3）因电阻较小，则采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，如图 （4）根据电阻定律可得 又 联立得 8．某兴趣小组测量金属丝的电阻率。给定的实验器材有： A．螺旋测微器     B．多用电表 C．电源（提供电压） D．电流表A量程1为，内阻约为） E.电压表V（量程1为，内阻约为） F.滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） G.开关，导线若干。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图1所示，其读数为 mm。 (2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“”倍率的电阻挡测量时，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择 倍率（填“”或“”）的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图2所示，测量结果为 。 (3)该兴趣小组用伏安法进一步精确测量该金属丝的电阻值。他们利用所给器材，设计好实验电路如图3所示，实验时，部分实物连线电路如图4所示，正确连接好电路后进行实验测量，记录多组实验数据，并在坐标纸上建立直角坐标系，描绘出图线，根据图像求得其电阻为。已知实验时所用待测金属丝接入电路部分的长度为。 ①请按电路在答题纸中完成实物连线； ②根据以上数据估算出该金属丝的电阻率约为 （保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2) 7 (3) 【详解】（1）根据螺旋测微器的读法可知，金属丝的直径 （2）[1]选用“”倍率的电阻挡测量，多用电表指针偏转的角度较大，则说明电阻较小，故应换用小挡位，故选用“”挡; [2] 多用电表的示数为，即金属丝的电阻为。 （3）[1]根据电路图，实物图的连接情况如下 [2]根据电阻的公式 解得 9．某物理实验小组从一个废旧电器上拆下一段弹簧状电阻如图甲，同学们想精确测量制造该电阻所需金属丝的总长度。 (1)小红同学提出，可以用游标卡尺测量该弹簧的外直径，用螺旋测微器测量金属丝的直径，数出弹簧的匝数，利用公式求出其长度。 测量示意图如图乙所示，其中游标卡尺的读数为 ，螺旋测微器的读数为 。 (2)小军同学认为，上述方法忽略了弹簧的螺旋结构，结果不准确，他想用伏安法测量该元件的电阻，利用公式求出金属丝的总长度。经估算电阻值约为十几欧姆。现有如下器材： A．电源（电动势，内阻） B．电压表（，内阻大于） C．电流表（，内阻小于） D．滑动变阻器（，） E.滑动变阻器（，） F.开关和导线若干 ①滑动变阻器应该选择 （选填“”或“”），连接电路时，电压表的量程应该选择 ，电流表的量程应该选择 。 ②请在图丙的虚线框中补全实验电路图。 ③若一次实验中，两表的指针分别如图丁所示，则电压表的读数为 ，该电元件的电阻 。（结果均保留三位有效数字） ④若该金属丝的电阻率为，结合小红的数据，可得制造该电阻所需金属丝的总长度。 【答案】(1) 50.20 5.805 (2) 0~3 0~150 1.80 15.0 【详解】（1）[1]图中可知，游标卡尺为20分度，其精确度为0.05mm，故游标卡尺读数 [2]螺旋测微器精确度为0.01mm，故读数 （2）[1]实验中由于金属丝电阻约为十多欧，为方便调节电路，滑动变阻器选用小电阻R1；设待测电阻约为15.0Ω，若采用限流式接法，当滑动变阻器完全接入电阻中时可估测电路中电流最小为 电流表的最大量程150mA，故为了保护电路，滑动变阻器需采用分压式接法； [2]因为电源电动势为4.5V，故电压表量程选0~3V量程； [3]金属丝最大电压为3V，常温下金属丝电阻约为十多欧，则通过电流约为 故电流表量程为0~150mA； [4]由于金属丝电阻远比电压表阻值小，故电流表选用外接法；综合分析，实验电路图如下 [5]结合图丁可知，电压表读数为1.80V； [6]结合图丁可知，电流表读数为120mA，故该电元件的电阻 10．某实验小组“测定某金属丝的电阻率” (1)该小组成员在实验过程中，正确操作用游标卡尺（如图甲所示）测得金属丝的长度L为 cm，用螺旋测微器（如图乙所示）测得金属丝的直径d为 mm；通过图丙、丁读出某一次测金属丝电阻时，电流表和电压表的读数依次是 A、 V (2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约 20kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势 E=4.5V，内阻很小。则以下电路图中， （选填“A”或“B”或“C”或“D”）电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏 （选填“大”或“小”）。 A． B． C． D． (3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值 则精确测量金属丝Rx的阻值的最佳电路应是（2）中 电路（选填“A”或“B”）。此时测得电流为I、电压为U，那么金属丝的电阻率为 （用第（1）问直接测量的物理量符号以及本小题提供的物理量符号来表示）。 【答案】(1) 1.050 0.530 0.42 2.25 (2) A 偏小 (3) B 【详解】（1）[1]游标卡尺的精确度为0.05mm，读数为10mm+mm=10.50mm=1.050cm [2]螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为0.5mm+mm=0.530mm [3]电流表的分度值为0.02A，读数为0.42A [4]电压表的分度值为0.1V，读数为2.25V （2）[1][2]因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法（滑动变阻器必须接成分压电路的情况：①要求电压表能从零开始读数；②当待测电阻Rₓ>>R（滑动变阻器的最大阻值）时；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流。滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且要求电压不从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，使用限流接法最佳）；由图丙、丁读数可知，待测电阻的内阻约为 R≈5 Ω 故采用电流表外接法误差较小，故A正确；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律知得出的结果偏小。 （3）因已知电流表准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，可以用B电路，由欧姆定律可得 则待测电阻 且 联立可得。 11．电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。 （1）用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径 mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为 mm。 （2）用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ） B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω） C．滑动变阻器（阻值范围，2.0A） D．直流电源（电动势为3V） E．开关   F．导线若干 则该实验电路应选择下列电路中的 。 A． B．    C． D． （3）该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻 真实值（填“大于”“小于”或“等于”），该误差的来源是 ，这种误差属于 误差。 （4）实验测出圆柱体的电阻为，圆柱体横截面的直径为，长度为，则圆柱体电阻率为 。（用、、表示，单位均已为国际单位） 【答案】 0.920/0.921/0.919 42.40 B 小于 电压表的分流 系统 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图甲可知直径为 [2]20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知其长度为 （2）[3]要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，可知滑动变阻器应采用分压接法，由于 待测电阻远小于电压表内阻，为了减小误差，电流表应采用外接法，B正确，ACD错误。 故选B。 （3）[4][5][6]电流表应采用外接法，由于电压表的分流带来的误差，使得电流表读数比通过待测电阻的实际电流大，则有 可知测出的电阻小于真实值，该误差的来源是电压表的分流，这种误差属于系统误差。 （4）[7]根据电阻定律 可得圆柱体电阻率为 12．在“测定金属丝的电阻率”的实验中：按如图乙所示的电路图测量金属丝的电阻Rx（阻值约为）。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： 电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）； 电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）； 电流表A1（量程0～200mA，内阻约3Ω）； 电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）； 滑动变阻器R1（0～50Ω）； 滑动变阻器R2（0～200Ω）； 电源E（3V，内阻不计）。 （1）为了调节方便，测量准确，实验电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填器材的名称符号） （2）请根据如图乙所示电路图，将图丙中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小 。其中伏特表的接线柱c应该连接安培表的接线柱 ；电源正极的d应该连接滑动变阻器的接线柱 。（填入图中对应的字母代号即可） （3）若通过测量可知，金属丝的长度为L，直径为d，通过金属丝的电流为I，对应金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率＝ 。（用题目所给字母和通用数学符号表示） 【答案】 e g 【详解】（1）[1]电源电动势3V，为了测量精确，电压表选V1。 [2]估算电路中的电流 为了测量精确，电流表选A1。 [3]滑动变阻器采用限流式接法，被测电阻丝为了得到更大电压范围，滑动变阻器选R1。 （2）[4]连接的电路图，如图所示 [5]由于， 待测电阻属于小电阻，采用电流表外接，因此电压表接线柱c应该连接电流表的接线柱e。 [6]滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小，说明电路中的电阻最大，滑动变阻器的阻值最大，因此电源正极的d应该连接滑动变阻器的接线柱g。 （3）[7]金属丝的横截面积 根据电阻定律，得金属丝的电阻 根据欧姆定律，得电阻的测量值 解得，金属丝的电阻率 13．为测量“12V，6W”的小电珠在不同电压（要求电压在0~12V范围内变化）下的功率，给定了以下器材： 电源（12V，内阻不计），电流表（量程0~0.6A、0~3A，内阻约为0.5Ω），电压表（量程0~3V、0~15V，内阻约为15kΩ），滑动变阻器1（0~1kΩ），滑动变阻器2（0~10Ω），开关一个，导线若干。回答下列问题： （1）实验时选用的电流表量程为 A，电压表量程为 V； （2）实验中滑动变阻器选用 （选填“1”或“2”），用作 （选填 “限流式”或“分压式”）连接； （3）以下四个电路图中，你认为最合适的是 。 A． B． C． D． 【答案】 0～0.6 0~15 2 分压式 A 【详解】（1）[1]小电珠的额定电流为 实验时选用的电流表量程为0～0.6A； [2]小电珠的额定电压为12V，实验时选用的电压表量程为0~15V； （2）[3]小电珠的电阻约为 为了方便调节电路，实验中滑动变阻器选用2； [4]实验要求电压在0~12V范围内变化，所以滑动变阻器采用分压式连接； （3）[5]因为 为了减小实验误差，采用电流表外接法，所以采用分压外接法。 故选A。 14．小王同学做“测量金属丝的电阻率”实验，实验器材有： 待测金属丝Rx（粗细均匀）标准电阻R0（阻值5.0Ω） 电流表A（量程0.6A，内阻约0.6Ω）电压表V（量程3V，内阻约3kΩ） 滑动变阻器R1（5Ω，2A）滑动变阻器R2（200Ω，1.5A） 直流电源E（4V）开关S、导线若干 多用电表螺旋测微器 （1）①用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，读数为 mm。 ②因金属丝电阻太小不便于测量，小王同学将金属丝与标准电阻R0串联起来作为整体使用。先用多用电表“×1”挡粗测金属丝与标准电阻的总阻值，如图乙所示，读数为 Ω。 （2）①为精确测定金属丝的电阻值，小王同学设计了如图丙所示的实验电路，请按此电路图将图丁中的实物连接好 。 ②滑动变阻器应选用 （选填“R1”或“R2”）；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“最左”或“最右”）端。 （3）实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得金属丝接入电路的长度为L、直径为D，则待测金属丝的电阻率ρ的计算式为ρ= （用题中所给的字母表示）。 【答案】 0.614/0.613/0.615 5.7或5.8或5.9 R1 最左 【详解】（1）①[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为 0.5mm+11.4×0.01mm=0.614mm； ②[2]将选择开关拨到“×1Ω”挡，欧姆表的指针指向的数字是5.7，则金属丝的电阻值为 Rx=5.7×1Ω=5.7Ω （2）①[3]根据电路图连接的实物图，如图所示 ②[4][5]由电路图可知，滑动变阻器采用分压式接法，待测电阻的阻值较小，故滑动变阻器选R1；为了保护电路，闭合开关前，让电流表和待测电阻所在的支路电压为零，故刚开始滑动变阻器的滑片应在最左端； （3）[6]根据欧姆定律有 根据电阻定律有 其中 联立解得 15．某同学通过实验测量一个阻值约为5 Ω的金属丝Rx的阻值。现有学生电源（输出电压恒为3V不变）滑动变阻器（0~20Ω），开关和导线若干，以及下列电表： A．电流表（0~3A，内阻约0.025Ω） B．电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω） C．电压表（0~3V，内阻约3kΩ） D．电压表（0~15V，内阻约15kΩ） (1)如图1所示的甲、乙为该实验的两种电路图，对于乙图，Rx为待测电阻，考虑电表本身的电阻对测量结果的影响，电压表的读数 Rx两端的实际电压，电流表的读数 通过Rx的实际电流。（选填“大于”、“小于”或“等于”） (2)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 （选填器材前的字母）；实验电路应采用图1中的 （选填“甲”或“乙”）。 【答案】(1) 大于 等于 (2) B C 甲 【详解】（1）[1][2]乙图采用电流表内接法，Rx为待测电阻，考虑电表本身的电阻对测量结果的影响，电压表的读数是待测电阻和电流表的总电压，大于Rx两端的实际电压，电流表与电阻串联，读数等于通过Rx的实际电流。 （2）[1][2]电源电压为3V，选择0~3V的电压表即可，故选C。 电路中的电流最大为 A 电流表选择0~0.6A量程，故选B； [3]待测电阻阻值较小，应采用电流表外接法，即甲图； 学科网（北京）股份有限公司 $$