11.3 实验：导体的电阻率的测量-2025-2026学年高二物理同步学案（人教版2019必修第三册）

11.3 实验：导体的电阻率的测量 （1）理解游标卡尺的原理，学会使用游标卡尺测量长度。 （2）理解螺旋测微器的原理，学会使用螺旋测微器测量长度。 （3）理解测量电阻率的实验原理及实验方法。 （4）通过分组实验，学会测量导体的电阻率，并能进行误差分析。 （5）通过使用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，以及测量电阻等过程，进一步形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯。 知识点一、游标卡尺的原理及读数 1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图所示) 2．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度． 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.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm与每小格的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 3．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径． 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度线对齐的游标尺的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.  23.7 mm 5．注意事项 (1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的，所以不需要估读，但读数要注意最小精确度所在的位数，如果读数最后一位是零，该零不能去掉． (2)读数时，要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐． 知识点二、螺旋测微器的原理及读数 1．构造 如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上． 2．原理 测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上有50个等分刻度，可动刻度每旋转一格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺． 3．读数方法 L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm. 6.725 mm 4．注意事项 (1)读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001 mm，测量结果若用毫米做单位，则小数点后面必须保留三位． (2)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出． 知识点三、实验思路 设计实验电路，如图，取一段金属电阻丝连接到电路中，测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d(S＝)，由R＝ρ得：ρ＝(用R、S、l表示)＝(用R、d、l表示)，从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率． 1．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U－I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，个别偏离较远的点可以不予考虑． (3)计算导体的电阻率：将三个测量值代入公式ρ＝＝即可求电阻丝的电阻率． 2．误差分析 (1)电阻丝通电时温度升高，使所测电阻率比常温下电阻率略大． (2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确． 知识点四、滑动变阻器的两种接法 1．滑动变阻器的两种接法(限流电路、分压电路) 限流电路 分压电路 电路图 闭合开关前滑片的位置 应在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大 应在最左端，即开始时R上得到的电压为零 R两端的电压范围 U～U 0～U 通过R的电流范围 ～ 0～ 2.两种接法的适用条件 (1)限流式接法适合测量阻值小的电阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。因为R小，限流式接法中滑动变阻器分得的电压大，移动滑片调节范围大。 (2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)。因为R大，分压式接法中R几乎不影响电压的分配，移动滑片电压变化明显，便于调节。 (3)以下几种情况必须采用分压式接法 ①若采用限流式接法不能使电路中电流满足实验要求，即不论怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流(或电压)都会超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式接法。 ②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，不利于多次测量平均值，此时应改用分压式接法。 ③若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分压式接法。 (4)在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单，能耗低。 知识五、电表的两种接法 1．电表的两种接法 内接法 外接法 电路 误差分析 电压表示数UV＝UR＋UA>UR 电流表示数IA＝IR R测＝>＝R真 电压表示数UV＝UR 电流表示数IA＝IR＋IV>IR R测＝<＝R真 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 2．选择电流表内、外接的常用方法 (1)直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计的情况，当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”。 (2)公式计算法 当Rx>时，用电流表内接法， 当Rx< 时，用电流表外接法， 当Rx＝时，两种接法效果相同。 (3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如图所示，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数变化明显，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。 [例题1] (24-25高二上·重庆主城七校联考·期末)某同学测量一个电阻丝的电阻率时，需要测量其尺寸和电阻，分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量电阻丝的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示， (1)圆柱体的长度为 cm，直径为 mm。 (2)若测得电阻丝的电阻为，则电阻丝的电阻率为 （用表示）。 [例题2] (24-25高二上·重庆部分区·期末)白炽灯灯泡是二十世纪最主要的照明光源，现在一些场景依然在使用，小华从白炽灯泡内取出一段均匀灯丝，为测量该灯丝的电阻率，用游标卡尺测量该灯丝的长度L，用螺旋测微器测量灯丝的直径d，示数分别如下图所示。 (1)则该灯丝的长度 cm，直径 mm。 (2)小华通过测量对比确定白炽灯灯丝为钨丝，白炽灯使用时，钨丝因受热而升华，灯丝变得越来越细，但长度不变，小华由此判定白炽灯泡使用一段时间后其电阻会 （填“变小”“变大”或“不变”）。 [例题3] (24-25高二上·天津第一中学·期末)如下图所示，螺旋测微器的读数为 mm；游标卡尺的读数为 cm。 [例题4] (24-25高二上·云南昆明东川区高级中学·期末)某兴趣小组测定某圆柱形电阻的电阻率，图甲所示为电阻的长度，图乙所示为电阻直径。 (1)电阻的长度为 cm，电阻的直径为 mm； (2)用欧姆表粗测该电阻的阻值为65Ω。为精确测量该电阻Rx，根据给出的以下实验器材设计了如图所示的实验电路原理图，图中的定值电阻R应选 （填R1或R2）。 A．电源E（电压约3V，内阻约为0.5Ω） B．电流表A1（量程0~15mA，内阻r1=10Ω） C．电流表A2（量程0~60mA，内阻r2约为1.5Ω） D．定值电阻R1（阻值R1=190Ω） E.定值电阻R2（阻值R2=590Ω） F.滑动变阻器R（阻值5Ω） G.开关S，导线若干 (3)经正确操作，读出电流表A1和A2（示数分别为I1和I2）的多组数据，作出如图丙所示的I1—I2关系图像。由图像丙可得圆柱形电阻的阻值Rx= Ω，结合其它条件可知电阻率ρ= Ω·m（π=3.14，结果保留两位有效数字）。 [例题5] (24-25高二上·江苏无锡·调研)某实验小组测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率。有如下实验器材可供选择： A．待测电阻丝（阻值约） B．电流表A（0~0.6A，0~3A） C．电压表V（0~3V，0~15V） D．滑动变阻器 E.电源E（电压为3.0V，内阻不计） F.开关，若干导线 (1)如图甲所示，用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，当测微螺杆靠近电阻丝时，应停止使用旋钮，改用 ，听到“喀喀”声时停止，（请在螺旋测微器上的三个部件①、②、③中选填）； (2)螺旋测微器示数如图乙所示，则该电阻丝的直径 mm。 (3)实验时要求电流表的示数从零开始测量，用笔画线代替导线将图丙电路连接完整 。 (4)实验小组采集到多组不同长度的电阻丝对应的电压表示数U和电流表示数I，利用计算出电阻丝不同长度l对应的阻值R，描绘出的点如图丁所示，在图丁中画出图线。已知图线的斜率为k，请写出电阻丝的电阻率表达式 。（用，k，d表示） (5)本实验中，小明同学认为由于电流表的内接导致电阻丝的阻值R测量偏大，从而使得电阻丝的电阻率测量值偏大，你同意他的观点吗？请说明理由 1. (24-25高一上·四川内江·期末)关于误差和有效数字，下列说法正确的是（　　） A．误差是真实值和测量值之间的差值，只要仪器绝对精密，测量足够准确，可完全消除误差 B．偶然误差可以通过多次重复测量求平均值来减小，测量值总是大于（或小于）真实值 C．测量值与真实值的差异叫绝对误差，绝对误差与真实值的比值叫相对误差 D．通过读数获得的准确数字叫有效数字 2. 用游标上刻有10个小格的游标卡尺测量一个工件的直径，得到如图所示结果，由于遮挡，只能看到游标的后半部分，则工件的直径为 cm。    3. (24-25高二上·广东潮州·期末)某同学测量一金属棒的尺寸，结果如下图所示。用螺旋测微器测得棒的直径为 mm；用游标卡尺测金属棒长度为 cm。 4. (24-25高二上·广东揭阳·期末)某小组测量不知名材质带缺口金属环（如图甲）的电阻率，操作如下： (1)用软尺测量金属环的长度L，用游标卡尺（如图乙）在不同部位测量金属环横截面的直径D。测量D时应使用图游标卡尺的 （选填“内测量爪”或“外测量爪”），若读数如图丙所示，则示数为 。 (2)若测得金属环的电阻为R，则该金属环的电阻率 （请用L、D、R表示）。 5. (24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志中学、五常中学、阿城中学、宾县中学、双城中学六校·期末)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)请帮助该同学将本次实验的电路图画在方框中。    (4)将圆柱体接入设计好的电路中，电流表、电压表的示数分别如图丙、丁所示，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。    (5)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）。 6. 在“测定金属丝的电阻率”实验中，待测金属丝接入电路部分的长度为L。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d，某次测量结果如图所示，读数为 ； (2)在用伏安法测定金属丝的电阻时（金属丝的电阻约为），除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择： A．直流电源：电压约，内阻很小； B．电流表：量程，内阻约为； C．电流表：量程，内阻约为； D．电压表V：量程，内阻约为； E.滑动变阻器R：最大阻值； 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 （选填或）。 (3)根据所选的器材，在方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）。 (4)金属丝的电阻率的表达式 （用字母U、I、L、d等表示） 7. (24-25高二上·河南洛阳·期末)某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有： 热敏电阻；电流表（内阻为，满偏电流为）；电阻箱（阻值；电源（电压恒定，内阻不计）；单刀双掷开关；导线若干。 请完成下列步骤： (1)该小组设计了如图1所示的电路图。根据图1，在答题卡上完成图2中的实物图连线 。 (2)先将开关断开，将电阻箱的阻值调到最大。开关接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为时，电流表示数为。再将改接2，电流表示数为，断开。得到此时热敏电阻的阻值为 。 (3)该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图3所示，结合图2中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 。（结果取整数） 8. (24-25高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·)某实验小组为了测量一新型金属丝的电阻率，先用多用电表粗测其电阻约为，可供选用的器材如下： 电压表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约） 电流表（量程，内阻约） 电流表（量程，内阻约） 电源（电压为，内阻不计） 滑动变阻器（最大阻值为） 毫米刻度尺、螺旋测微器、导线、开关 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，读数为 。 (2)为使测量尽量精确，电压表应选 ，电流表应选 。（均填器材代号） (3)若滑动变阻器采用限流式接法，请在图乙所示的虚线框内画出电路原理图 。 (4)考虑到电表内阻的影响，实验中所测出的该金属丝的电阻率与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。 9. (24-25高二上·四川成都龙泉驿区东竞高级中学·期中)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4Ω，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4V，内阻可不计： 电流表；量程0~0.6A，内阻0.125Ω； 电流表；量程0~3.0A，内阻0.025Ω； 电压表V：量程0~3V，内阻3kΩ； 滑动变阻器：最大阻值20Ω； 滑动变阻器：最大阻值100Ω； 开关、导线等。 (1)从甲中读出金属丝的直径 mm，从乙中读出金属丝的直径 mm； (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，设计出本实验所需要的电路图 。 (4)实验测出的电流表读数为，电压表读数为U．根据测量数据，计算出这种金属材料的电阻率为 （用题中所给字母表示） 10. (24-25高二上·安徽江淮名校·期中)在测定金属的电阻率的实验中，某同学分别用螺旋测微器和游标卡尺两种工具测量金属丝的直径，如图甲、乙所示。 已知金属丝的电阻约为，现准备用实验进一步测定，供选择的器材如下： 直流电源：电压，内阻可不计； 电流表：量程，内阻约为 电流表：量程，内阻约为； 电压表：量程，内阻约； 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为 ；从乙中读出金属丝的直径为 ； (2)在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是 ，应选的滑动变阻器是 ；（填写仪器的字母代号） (3)设计电路，在下面完成实物图连线，要求电压从零开始调节。 (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 。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.3 实验：导体的电阻率的测量 （1）理解游标卡尺的原理，学会使用游标卡尺测量长度。 （2）理解螺旋测微器的原理，学会使用螺旋测微器测量长度。 （3）理解测量电阻率的实验原理及实验方法。 （4）通过分组实验，学会测量导体的电阻率，并能进行误差分析。 （5）通过使用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，以及测量电阻等过程，进一步形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯。 知识点一、游标卡尺的原理及读数 1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图所示) 2．原理：利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度． 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.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm与每小格的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 3．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径． 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度线对齐的游标尺的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm.  23.7 mm 5．注意事项 (1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的，所以不需要估读，但读数要注意最小精确度所在的位数，如果读数最后一位是零，该零不能去掉． (2)读数时，要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐． 知识点二、螺旋测微器的原理及读数 1．构造 如图所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上． 2．原理 测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上有50个等分刻度，可动刻度每旋转一格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺． 3．读数方法 L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm. 6.725 mm 4．注意事项 (1)读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001 mm，测量结果若用毫米做单位，则小数点后面必须保留三位． (2)读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出． 知识点三、实验思路 设计实验电路，如图，取一段金属电阻丝连接到电路中，测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d(S＝)，由R＝ρ得：ρ＝(用R、S、l表示)＝(用R、d、l表示)，从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率． 1．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U－I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，个别偏离较远的点可以不予考虑． (3)计算导体的电阻率：将三个测量值代入公式ρ＝＝即可求电阻丝的电阻率． 2．误差分析 (1)电阻丝通电时温度升高，使所测电阻率比常温下电阻率略大． (2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确． 知识点四、滑动变阻器的两种接法 1．滑动变阻器的两种接法(限流电路、分压电路) 限流电路 分压电路 电路图 闭合开关前滑片的位置 应在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大 应在最左端，即开始时R上得到的电压为零 R两端的电压范围 U～U 0～U 通过R的电流范围 ～ 0～ 2.两种接法的适用条件 (1)限流式接法适合测量阻值小的电阻(与滑动变阻器总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。因为R小，限流式接法中滑动变阻器分得的电压大，移动滑片调节范围大。 (2)分压式接法适合测量阻值较大的电阻(比滑动变阻器的总电阻大)。因为R大，分压式接法中R几乎不影响电压的分配，移动滑片电压变化明显，便于调节。 (3)以下几种情况必须采用分压式接法 ①若采用限流式接法不能使电路中电流满足实验要求，即不论怎样调节滑动变阻器，待测电阻上的电流(或电压)都会超过电流表(或电压表)的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式接法。 ②若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时，待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，不利于多次测量平均值，此时应改用分压式接法。 ③若实验中要求电压从零开始连续可调，则必须采用分压式接法。 (4)在两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法电路简单，能耗低。 知识五、电表的两种接法 1．电表的两种接法 内接法 外接法 电路 误差分析 电压表示数UV＝UR＋UA>UR 电流表示数IA＝IR R测＝>＝R真 电压表示数UV＝UR 电流表示数IA＝IR＋IV>IR R测＝<＝R真 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 2．选择电流表内、外接的常用方法 (1)直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计的情况，当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”。 (2)公式计算法 当Rx>时，用电流表内接法， 当Rx< 时，用电流表外接法， 当Rx＝时，两种接法效果相同。 (3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如图所示，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数变化明显，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。 [例题1] (24-25高二上·重庆主城七校联考·期末)某同学测量一个电阻丝的电阻率时，需要测量其尺寸和电阻，分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量电阻丝的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示， (1)圆柱体的长度为 cm，直径为 mm。 (2)若测得电阻丝的电阻为，则电阻丝的电阻率为 （用表示）。 【答案】(1) 5.45 1.415 (2) 【详解】（1）[1]游标卡尺的精确度为0.1mm，读数为5.4cm+mm=5.45cm [2]螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为1mm+mm=1.415mm （2）根据电阻定律有 解得 [例题2] (24-25高二上·重庆部分区·期末)白炽灯灯泡是二十世纪最主要的照明光源，现在一些场景依然在使用，小华从白炽灯泡内取出一段均匀灯丝，为测量该灯丝的电阻率，用游标卡尺测量该灯丝的长度L，用螺旋测微器测量灯丝的直径d，示数分别如下图所示。 (1)则该灯丝的长度 cm，直径 mm。 (2)小华通过测量对比确定白炽灯灯丝为钨丝，白炽灯使用时，钨丝因受热而升华，灯丝变得越来越细，但长度不变，小华由此判定白炽灯泡使用一段时间后其电阻会 （填“变小”“变大”或“不变”）。 【答案】(1) 5.015 4.700 (2)变大 【来源】重庆市部分区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】（1）[1]游标卡尺精确度为0.05mm，该灯丝的长度L=50mm+0.05mm×3=50.15mm=5.015cm [2]螺旋测微器的精确度为0.01mm，直径d=4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm （2）灯丝变得越来越细，但长度不变，根据电阻定律，可知白炽灯泡使用一段时间后其电阻变大。 [例题3] (24-25高二上·天津第一中学·期末)如下图所示，螺旋测微器的读数为 mm；游标卡尺的读数为 cm。 【答案】 0.190/0.200/0.210 1.070 【来源】天津市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题 【详解】[1]螺旋测微器的读数 [2]游标卡尺的读数 [例题4] (24-25高二上·云南昆明东川区高级中学·期末)某兴趣小组测定某圆柱形电阻的电阻率，图甲所示为电阻的长度，图乙所示为电阻直径。 (1)电阻的长度为 cm，电阻的直径为 mm； (2)用欧姆表粗测该电阻的阻值为65Ω。为精确测量该电阻Rx，根据给出的以下实验器材设计了如图所示的实验电路原理图，图中的定值电阻R应选 （填R1或R2）。 A．电源E（电压约3V，内阻约为0.5Ω） B．电流表A1（量程0~15mA，内阻r1=10Ω） C．电流表A2（量程0~60mA，内阻r2约为1.5Ω） D．定值电阻R1（阻值R1=190Ω） E.定值电阻R2（阻值R2=590Ω） F.滑动变阻器R（阻值5Ω） G.开关S，导线若干 (3)经正确操作，读出电流表A1和A2（示数分别为I1和I2）的多组数据，作出如图丙所示的I1—I2关系图像。由图像丙可得圆柱形电阻的阻值Rx= Ω，结合其它条件可知电阻率ρ= Ω·m（π=3.14，结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) 2.325 6.700 (2)R1 (3) 67 0.10 【来源】云南省昆明市东川区高级中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷 【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为 23mm+5×0.05mm=23.25mm=2.325cm [2]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 6.5mm+0.01×20.0mm=6.700mm （2）由于未知电阻约为65Ω，则流过最大电流约为 为了确保电流表的安全与精度，测量电路中电流表应选用A2，同时应将电流表A1（内阻为r1）改装成电压表，由于电源电压约为3.0V，则改装成量程为3.0V的电压表，需要串联的电阻为 则串联电阻应选R1。 （3）[1]根据部分电路欧姆定律得 变形得 由关系图像可得 解得 [2]根据电阻定律可得 解得 [例题5] (24-25高二上·江苏无锡·调研)某实验小组测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率。有如下实验器材可供选择： A．待测电阻丝（阻值约） B．电流表A（0~0.6A，0~3A） C．电压表V（0~3V，0~15V） D．滑动变阻器 E.电源E（电压为3.0V，内阻不计） F.开关，若干导线 (1)如图甲所示，用螺旋测微器测量电阻丝的直径时，当测微螺杆靠近电阻丝时，应停止使用旋钮，改用 ，听到“喀喀”声时停止，（请在螺旋测微器上的三个部件①、②、③中选填）； (2)螺旋测微器示数如图乙所示，则该电阻丝的直径 mm。 (3)实验时要求电流表的示数从零开始测量，用笔画线代替导线将图丙电路连接完整 。 (4)实验小组采集到多组不同长度的电阻丝对应的电压表示数U和电流表示数I，利用计算出电阻丝不同长度l对应的阻值R，描绘出的点如图丁所示，在图丁中画出图线。已知图线的斜率为k，请写出电阻丝的电阻率表达式 。（用，k，d表示） (5)本实验中，小明同学认为由于电流表的内接导致电阻丝的阻值R测量偏大，从而使得电阻丝的电阻率测量值偏大，你同意他的观点吗？请说明理由 【答案】(1)③ (2)0.700 (3)连线 (4) (5)小明同学的观点不正确，因为实验采用电流表内接法，只是导致测量值R相对电阻丝的电阻在图像中上移了，不改变图像的斜率，所以不影响电阻丝的电阻率的测量。 【来源】江苏省无锡市2024-2025学年高二上学期期终教学质量调研测试物理试卷 【详解】（1）螺旋测微器上的③为微调旋钮，为了保护螺旋测微器，当测微螺杆靠近电阻丝时，应停止使用旋钮，改用③，听到“喀喀”声时停止； （2）螺旋测微器的精确度为0.01mm，电阻丝的直径d=0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm （3）实验时要求电流表的示数从零开始测量，因此滑动变阻器采用分压式接法，如图所示： （4）根据电阻定律 结合函数图像斜率的含义，图像的斜率 解得 （5）小明同学的观点不正确，因为实验采用电流表内接法，只是导致测量值R相对电阻丝的电阻在图像中上移了，不会改变图像的斜率，所以不影响电阻丝的电阻率的测量。 1. (24-25高一上·四川内江·期末)关于误差和有效数字，下列说法正确的是（　　） A．误差是真实值和测量值之间的差值，只要仪器绝对精密，测量足够准确，可完全消除误差 B．偶然误差可以通过多次重复测量求平均值来减小，测量值总是大于（或小于）真实值 C．测量值与真实值的差异叫绝对误差，绝对误差与真实值的比值叫相对误差 D．通过读数获得的准确数字叫有效数字 【答案】C 【来源】四川省内江市2024-2025学年高一上学期期末检测物理试题 【详解】A．误差是真实值和测量值之间的差值，仪器绝对精密，测量足够准确，可以减小误差，但不能完全消除误差，故A错误； B．偶然误差可以通过多次重复测量求平均值来减小，测量值有时大于真实值，有时小于真实值，并非总是大于（或小于）真实值，故B错误； C．测量值与真实值的差异叫绝对误差，绝对误差与真实值的比值叫相对误差，故C正确； D．根据有效数字的定义，可知从一个数的左边第一个非数字起，到末位数字止，所有的数字，包括，都是这个数的有效数字，而不是仅通过读数获得的准确数字，故D错误。 故选C。 2. 用游标上刻有10个小格的游标卡尺测量一个工件的直径，得到如图所示结果，由于遮挡，只能看到游标的后半部分，则工件的直径为 cm。    【答案】1.35 【来源】2025届宁夏银川市长庆高级中学高三下学期第一次模拟物理试卷 【详解】游标尺上10个小等分刻度的长度是9mm；游标卡尺的主尺与游标尺对齐的刻度读数为18mm，游标尺上第5个刻度与主尺刻度对齐，所以游标尺读数为 所以工件的直径为 3. (24-25高二上·广东潮州·期末)某同学测量一金属棒的尺寸，结果如下图所示。用螺旋测微器测得棒的直径为 mm；用游标卡尺测金属棒长度为 cm。 【答案】 /6.123/6.122/6.125 【来源】广东省潮州市2024-2025学年高二上学期期末教学质量检测物理试卷 【详解】[1]导体棒的直径为 [2]导体棒的长度为 4. (24-25高二上·广东揭阳·期末)某小组测量不知名材质带缺口金属环（如图甲）的电阻率，操作如下： (1)用软尺测量金属环的长度L，用游标卡尺（如图乙）在不同部位测量金属环横截面的直径D。测量D时应使用图游标卡尺的 （选填“内测量爪”或“外测量爪”），若读数如图丙所示，则示数为 。 (2)若测得金属环的电阻为R，则该金属环的电阻率 （请用L、D、R表示）。 【答案】(1) 外测量爪 0.48 (2) 【来源】广东省揭阳市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷 【详解】（1）[1]测量金属环横截面的直径应使用图游标卡尺的外测量爪； [2]若读数如图丙所示，则示数为 （2）若测得金属环的电阻为R，根据电阻定律可得 解得该金属环的电阻率为 5. (24-25高二上·黑龙江哈尔滨尚志中学、五常中学、阿城中学、宾县中学、双城中学六校·期末)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)请帮助该同学将本次实验的电路图画在方框中。    (4)将圆柱体接入设计好的电路中，电流表、电压表的示数分别如图丙、丁所示，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。    (5)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)见解析 (4) 0.34 1.20 (5) 【来源】黑龙江省哈尔滨市尚志中学、五常中学、阿城中学、宾县中学、双城中学六校2024-2025学年联考高二上学期期末物理试卷 【详解】（1）游标卡尺的精确度为0.05mm，圆柱体的长度为 （2）螺旋测微器的精确度为0.01mm，圆柱体的直径为 （3）如图    （4）[1]电流表的量程为，最小分度值为，则电流表的示数为； [2]电压表的量程为，最小分度值为0.1V，电压表的示数为1.20V； （5）根据欧姆定律 根据电阻定律 该材料的电阻率为 6. 在“测定金属丝的电阻率”实验中，待测金属丝接入电路部分的长度为L。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径d，某次测量结果如图所示，读数为 ； (2)在用伏安法测定金属丝的电阻时（金属丝的电阻约为），除被测金属丝外，还有如下实验器材供选择： A．直流电源：电压约，内阻很小； B．电流表：量程，内阻约为； C．电流表：量程，内阻约为； D．电压表V：量程，内阻约为； E.滑动变阻器R：最大阻值； 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 （选填或）。 (3)根据所选的器材，在方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）。 (4)金属丝的电阻率的表达式 （用字母U、I、L、d等表示） 【答案】(1)0.398/0.397/0.399 (2)A1 (3)见解析 (4) 【详解】（1）螺旋测微器的精确值为，由图可知金属丝的直径为 （2）因为电压表量程为3V，所以通过电流表的最大电流约为 故电流表应选A1。 （3）要求电阻丝上的电压从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法；根据 可知电流表应采用外接法，则实验电路图如图所示 （4）根据电阻定律可得 又 联立可得金属丝的电阻率为 7. (24-25高二上·河南洛阳·期末)某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有： 热敏电阻；电流表（内阻为，满偏电流为）；电阻箱（阻值；电源（电压恒定，内阻不计）；单刀双掷开关；导线若干。 请完成下列步骤： (1)该小组设计了如图1所示的电路图。根据图1，在答题卡上完成图2中的实物图连线 。 (2)先将开关断开，将电阻箱的阻值调到最大。开关接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为时，电流表示数为。再将改接2，电流表示数为，断开。得到此时热敏电阻的阻值为 。 (3)该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图3所示，结合图2中的结果得到温度控制室内此时的温度约为 。（结果取整数） 【答案】(1) (2)150/150.0 (3)/27 【详解】（1）根据电路图，将实物图连接起来，连接情况如下 （2）根据欧姆定律可得，当S接1时 当S接2时 联立解得 （3）由图3可知，此时对应得温度为。 8. (24-25高二上·云南昆明云南师范大学附属中学·)某实验小组为了测量一新型金属丝的电阻率，先用多用电表粗测其电阻约为，可供选用的器材如下： 电压表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约） 电流表（量程，内阻约） 电流表（量程，内阻约） 电源（电压为，内阻不计） 滑动变阻器（最大阻值为） 毫米刻度尺、螺旋测微器、导线、开关 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，读数为 。 (2)为使测量尽量精确，电压表应选 ，电流表应选 。（均填器材代号） (3)若滑动变阻器采用限流式接法，请在图乙所示的虚线框内画出电路原理图 。 (4)考虑到电表内阻的影响，实验中所测出的该金属丝的电阻率与真实值相比 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】(1)0.600/0.599/0.601 (2) V1 A1 (3) (4)偏小 【来源】云南省昆明市云南师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期教学质量检测（三）物理试卷 【详解】（1）螺旋测微器读数为 （2）[1]电源电压为使测量尽量精确，电压表应选； [2]电阻约为，电路中电流约为0.5A，所以电流表选A1； （3）由于待测电阻较小，所以采用电流表外接方式，若滑动变阻器采用限流式接法，电路原理图如图所示 （4）由于电压表的分流，导致所测电流偏大，所测电阻偏小，根据 所以实验中所测出的金属丝的电阻率与真实值相比偏小。 9. (24-25高二上·四川成都龙泉驿区东竞高级中学·期中)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4Ω，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4V，内阻可不计： 电流表；量程0~0.6A，内阻0.125Ω； 电流表；量程0~3.0A，内阻0.025Ω； 电压表V：量程0~3V，内阻3kΩ； 滑动变阻器：最大阻值20Ω； 滑动变阻器：最大阻值100Ω； 开关、导线等。 (1)从甲中读出金属丝的直径 mm，从乙中读出金属丝的直径 mm； (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，设计出本实验所需要的电路图 。 (4)实验测出的电流表读数为，电压表读数为U．根据测量数据，计算出这种金属材料的电阻率为 （用题中所给字母表示） 【答案】(1) 0.830 0.8 (2) (3)见解析 (4) 【来源】四川省成都市龙泉驿区东竞高级中学2024-2025学年高二上学期半期考试物理试卷 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，从甲中读出金属丝的直径D=0.5mm+mm=0.830mm。 [2] 游标卡尺的精确度为0.1mm，从乙中读出金属丝的直径D=0mm+mm=0.8mm。 （2） [1] [2]电路中的最大电流约为 应选的电流表是A1，电压从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，选用最大阻值与待测电阻相近的R1。 （3）由于 则电流表应采用外接法，要求电压从零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示 （4）根据电阻定律有 由欧姆定律有 联立解得 10. (24-25高二上·安徽江淮名校·期中)在测定金属的电阻率的实验中，某同学分别用螺旋测微器和游标卡尺两种工具测量金属丝的直径，如图甲、乙所示。 已知金属丝的电阻约为，现准备用实验进一步测定，供选择的器材如下： 直流电源：电压，内阻可不计； 电流表：量程，内阻约为 电流表：量程，内阻约为； 电压表：量程，内阻约； 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为 ；从乙中读出金属丝的直径为 ； (2)在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是 ，应选的滑动变阻器是 ；（填写仪器的字母代号） (3)设计电路，在下面完成实物图连线，要求电压从零开始调节。 (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 。 【答案】(1) 0.830或0.831或0.829 0.8 (2) R1 (3) (4) 【来源】安徽省江淮名校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷 【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为 读数0.830或0.831或0.829均算正确； [2]游标卡尺读数为 （2）[1][2]电源电压为，待测电阻为，所以电路中最大电流为，考虑到还有其它电阻，电流表选择即可，要求电压从0开始调节，滑动变阻器应该用分压接法，且选择阻值较小的更加容易调节，误差较小。 （3）因，故电流表应外接，要求电压从0开始调节，故滑动变阻器采用分压接法，实物图为 （4）根据电阻定律有 又 可得 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$