11.3实验：导体电阻率的测量（知识解读）-2025-2026学年高二上学期物理同步知识点解读与专题训练（人教版必修第三册）

11.3实验：导体电阻率的测量（知识解读）（解析版） •知识点1 游标卡尺和螺旋测微器 •知识点2 滑动变组器的分压接法和限流接法与电流表的内接和外接的选择 •知识点3 电阻的测量方法 •知识点4 金属丝电阻率的测量 •作业 巩固训练 游标卡尺和螺旋测微器 知识点1 1、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)、游标卡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 （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。 2、螺旋测微器 （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：精密螺纹的螺距是0.5 mm，即旋钮D每转一周，测微螺杆F前进或后退0.5 mm，可动刻度分成50等份，因此每旋转一格，对应测微螺杆F前进或后退0.01 mm，0.01 mm即为螺旋测微器的精确度。 （3）使用方法：当A与F并拢时，可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合，逆时针旋转旋钮D，将测微螺杆F旋出，把被测物体放入A、F之间的夹缝中，再顺时针旋转旋钮D，F快要接触被测物时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮D′，直到听到“喀喀”声。 （4）读数方法：L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×分度值。 注意： (1)读数时要准确到0.01 mm，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。 【典例1】用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为 mm；用游标卡尺测一电学元件的长度，测得结果如图所示。则该元件的长度为 cm。 【答案】 【详解】[1] 螺旋测微器的精确值为0.01mm，读数等于固定刻度加上可动刻度读数，则有金属圆柱体的直径 [2] 20分度值的游标卡尺，精确度是0.05mm，故该游标卡尺的示数为 【变式1-1】游标卡尺和螺旋测微器都是物理实验中常用的测量工具，下图是用游标卡尺和螺旋测微器测量某样品的长度和直径时的读数情况，下列说法正确的是（　　） A．游标卡尺所测样品的长度为5.10cm B．游标卡尺所测样品的长度为5.010cm C．螺旋测微器所测样品的直径为4.70mm D．螺旋测微器所测样品的直径为9.200mm 【答案】B 【详解】AB．游标卡尺的最小分度值为0.05mm，图中读数为 A错误，B正确； CD．螺旋测微器的最小分度值为0.01mm，图中读数为 CD错误。 故选B。 【变式1-2】（多选）物理兴趣小组欲比较准确地测量一个长约几厘米、电阻R约为、横截面为圆形粗细均匀的导电材料的电阻率。用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数为L，用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数为d，则下列正确的是（    ）    A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】AB．游标卡尺的读数为 故B正确，A错误； CD．螺旋测微器的读数为 故D正确，C错误。 故选BD。 【变式1-3】如图，读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数。 (1)游标卡尺读数为 mm。 (2)螺旋测微器读数为 mm。 (3)如图所示，下面游标卡尺的读数为 mm。 (4)在连线正确后，闭合开关，电压表和电流表的示数分别如图a和图b所示，由图可知，电压表（量程3V）读数为 V，电流表（量程0.6A）读数为 A。 【答案】(1)100.4 (2)0.900 (3)6.50 (4) 2.20 0.48 【详解】（1）游标卡尺读数为主尺读数加副尺读数，即 （2）螺旋测微器读数为固定刻度读数加可动刻度读数，即 （3）游标卡尺的读数为主尺读数加副尺读数，即 （4）[1]电压表量程3V，最小分度为0.1V，要估读到分度值的后一位，故电压表的读数为2.20V。 [2]电流表量程0.6A，最小分度为0.02A，只需要读到小数点后2位，不需要再估读到后一位，故电流表的读数为0.48A。 滑动变组器的分压接法和限流接法与电流表的内接和外接的选择 知识点2 1、两种接法的对比 接法类型 限流接法 分压接法 说明 电路图 串、并联关 系不同。 负载R上电压调节范围(不计电源内阻) ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大。 闭合S前触头位置 b端 a端 原因：保护电路元件。 2、两种接法的选择 （1）滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式。 （2）滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况 ①要求电压表能从零开始读数，要求电压(电流)测量范围尽可能大。 ②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用)。 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。 （3）当采用分压式接法时，一般应选用最大阻值较小、而额定电流较大的滑动变阻器；当采用限流式接法时，一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器。 3、电压表、电流表的读数 （1）0～3 V量程的电压表和0～3 A量程的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，读到0.1的下一位，即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、电表的选用原则 （1）不使电表受损原则：保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程。 （2）尽量减少误差原则：使指针有较大偏转(一般取满偏的1/3~2/3左右)，以减少实验误差。 5、电流表的内接和外接的选择 电流表的接法 内接法 外接法 电路图 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适合于测量 大电阻 小电阻 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值。 R测＝＝<Rx 测量值小于真实值。 误差分析 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 选择标准 计算法：当RA≪Rx或Rx>时，选用电流表内接法；当RV≫Rx或Rx<时，选用电流表外接法（大内偏大，小外偏小）。 实验试探法：按如图所示接好电路，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。 【典例2】为了测量某待测电阻的阻值，约为30Ω，提供了以下器材： 电压表（量程0-3V，内阻很大）； 电压表（量程0-15V，内阻很大）； 电流表（量程0-50mA，内阻约10Ω）； 电流表(量程0-3A，内阻约0.12Ω）； 电源(电动势约为，内阻约为0.2Ω）； 定值电阻R（20Ω，允许最大电流）； 滑动变阻器，允许最大电流； 滑动变阻器，允许最大电流； 单刀单掷开关一个，导线若干。 （1）为了使测量范围尽可能大，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填字母代号） （2）请在虚线框内画出测量电阻的实验电路图。   某次测量中，电压表示数为时，电流表示数为，则计算待测电阻阻值的表达式为 。（用字母表示） 【答案】    【详解】（1）[1]因为电源电动势为3V，所以被测电阻两端电压不会超过3V，所以电压表选择； [2]电源电压为3V，所以电路中的最大电流不会超过 故电流表选择； [3]本实验要求测量范围尽可能大，所以应该选用滑动变阻器的分压式，故滑动变阻器应该选用。 （2）[4]因题目要求所测量的值的变化范围尽可能大一些，故可知应采用滑动变阻器分压接法；由于电流表量程只有0-50mA，若只接待测电阻，电路中电流过大损坏电流表，故可将定值电阻接入与待测电阻串联；由于电压表的内阻很大，则有 故电压表分流较小，故应采用电流表外接法；故电路如下图所示    （3）[5]由欧姆定律可知 解得 【变式2-1】如图所示的电路中，A、B之间电压U保持不变，R是定值电阻，两端电压为UR，R1是滑动变阻器。下列说法正确的是（    ） A．R1与R是并联关系 B．滑片在最上端时电流表示数最大 C．滑片向下滑动时电压UR增大 D．改变滑片位置UR的最小值可以为0 【答案】C 【详解】A．R1与R是串联关系，故A错误； B．滑片在最上端时，滑动变阻器接入电路阻值最大，电路电流最小，即电流表示数最小，故B错误； C．滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路阻值减小，电路电流增大，根据 可知电压UR增大，故C正确； D．改变滑片位置，电路电流不可能为0，则UR的最小值不可以为0，故D错误。 故选C。 【变式2-2】（多选）滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．若将a、d两端连在电路中，则当滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小 B．若将a、c两端连在电路中，则当滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值增大 C．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，至少连入包括a、b的三个接线柱 D．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，至少连入三个接线柱 【答案】BC 【详解】AB．在将a、d或a、c两端连在电路中时，滑动变阻器接入电路的为左边部分，滑片向右滑动，阻值都增大，A错误，B正确； C．分压接法时，a、b必须接入电路，c、d有一个接入即可，C正确； D．限流接法时，滑动变阻器就是一个可变电阻，a、b取其一，c、d也取其一即可，D错误。 故选BC。 【变式2-3】探究滑动变阻器的分压特性采用图1所示的电路。电源为两节干电池，探究滑片P从A移到B的过程中，负载电阻R两端的电压变化。 （1）实验器材及部分连线如图2所示，请结合电路图将实物图连线补充完整 。 （2）若正确连接实验器材，闭合开关后发现无论如何调节滑动变阻器，电压表示数均不为零。若出现该情况的原因是导线断路，则断路出现在 （选填af、fd、fc、ce 或cg）段。 （3）如图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I=1.0A。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，分压特性曲线对应图4中的 （选填“II”或“III”）；由图可知：使用滑动变阻器分压时，为了方便对被控制电路电压的调节，R与的关系应满足R （选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 ce 1.50 II 大于 【详解】（1）[1]根据电路图，连接实物图如图所示 （2）[2]若正确连接实验器材，闭合开关后发现无论如何调节滑动变阻器，电压表示数均不为零，表明移动滑片时，电压表始终没有被短路，则ce段发生了断路。 （3）[3]由于电源是两节干电池，则电动势约为3V，为了确保电压表读数的精度，采用3V量程，精度为0.1V，根据电压表的读数规律，该读数为1.50V。 （4）[4]假定AP部分的电阻为，分别与10Ω与100Ω并联再与BP部分的电阻串。由于相同的与100Ω并联后的电阻较与10Ω并联后的电阻大，则根据闭合电路的欧姆定律可知，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，此时负载为100Ω时，电压表的示数应该较曲线为图4中的“I”的大，故应该选“Ⅱ”。 [5]由上述分析可知，对于不同的负载电阻，调节滑动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更迅速变化；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比负载电阻小一下，且差值大一些时，负载电压的连续性强一些，即 电阻的测量方法 知识点3 1、双安法 （1）基本原理：定值电阻R0的电流I0＝I2－I1，电流表A1的电压U1＝(I2－I1)R0，如图所示： （2）电阻的求解方法：若r1为已知量，可求得R0＝。 2、双伏法 （1）定值电阻R0的电压U0＝U2－U1，电压表U1的电流I1＝，如图所示： （2）电阻的求解方法：若r1为已知量，可求得R0＝r1。 3、等效替代法测电阻：如下图所示，先让待测电阻串联后接到电动势恒定的电源上，调节R2，使电表指针指在适当位置读出电表示数；然后将电阻箱串联后接到同一电源上，保持R2阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电表的读数仍为原来记录读数，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值。 4、电桥法测电阻：如下左图所示，实验中调节电阻箱R3，使灵敏电流计G的示数为0；当IG＝0时，有UAB＝0，则UR1＝UR3，UR2＝URx，电路可以等效为如下右图所示；根据欧姆定律有＝，＝，由以上两式解得R1Rx＝R2R3或＝，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值。 【典例3】用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。 (1)利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则 元件两端的电压， 元件的电阻；将电流表外接，则 流过元件的电流， 元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”） (2)图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是 （选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图 。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则 （用和表示）。 【答案】(1) 大于 大于 大于 小于 (2) 非线性 减小 (3) 【详解】（1）[1][2]若将电流表内接，电流表与元件串联，电流表的示数为流过元件的真实电流，而电压表测量的是电流表和元件两端的总电压，所以U大于元件两端的电压。根据可知，此时U偏大，I为真实值，所以大于元件的电阻。 [3][4]将电流表外接，电压表与元件并联，电压表的示数为元件两端的真实电压，而电流表测量的是通过电压表和元件的总电流，所以I大于流过元件的电流。根据可知，此时U为真实值，I偏大，所以小于元件的电阻。 （2）[1]根据线性元件与非线性原件的定义由图(a)可知，所测元件的伏安特性曲线不是直线，所以所测元件是非线性电阻元件。 [2]根据，在伏安特性曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，随着电流的增加，曲线某点与原点连线的斜率逐渐增大，其倒数逐渐减小，所以元件的电阻减小。 （3）[1]将电流表A1与Rx并联，再与电流表A2、定值电阻R0串联接入电路。电路图如图所示 [2]根据并联电路电压相等有 可得 【变式3-1】某同学要用一气敏电阻制作甲醛气体浓度报警器。首先通过实验获得气敏电阻。随甲醛浓度η变化的关系，为此他设计了如图甲所示电路。实验可供选择的器材如下： A、电源E（电动势6V，内阻不计） B、电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C、电压表（量程6V，内阻约为5kΩ） D、滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流0.2A） E、滑动变阻器（最大阻值2kΩ，额定电流0.2A） F、开关、导线若干 (1)在图甲电路中，滑动变阻器应选择 （选填器材前序号）； (2)根据实验测得数据，描绘出的图像如图乙所示。当甲醛浓度为安全上限时，电压表、读数分别为2.30V、5.29V，则甲醛安全浓度上限为 ； (3)该同学利用该气敏电阻设计了如图丙所示的报警电路，用来检测室内甲醛是否超标。电路中蜂鸣器的电阻可视为无穷大，电源电动势（内阻不计），接通电路后当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，则的阻值为 kΩ（保留2位有效数字）。要使报警器在甲醛浓度更低时报警，则应将 （选填“调大”“调小”或“不变”）。 【答案】(1)D (2) (3) 0.87 调小 【详解】（1）在图甲电路中，采用的是滑动变阻器的分压接法；为了能更好地调节电压，滑动变阻器的总电阻应远小于与它并联部分的电阻，滑动变阻器应选择总电阻较小的。 故选择D。 （2）根据串并联电路的特点可得气敏电阻两端的电压 通过气敏电阻的电流 由欧姆定律可得气敏电阻的阻值 则从图乙中可查得当时，甲醛安全浓度上限为 （3）当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，即两端的电压为4.5V，则两端的电压为 由电阻之比等于电压之比 可得 从图乙可知甲醛浓度越低，气敏电阻越小；根据串联电路分压规律 要使报警器在甲醛浓度更低时报警（仍为4.5V），则应将调小。 【变式3-2】某实验研究小组欲精准测量一个电阻的阻值（约）。 (1)为了准确测出的阻值，实验室提供了以下器材： A．电池组（电动势为3V，内阻很小）； B．电流表1（量程为0~50mA，内阻很小）； C．电流表2（量程为0~25mA，内阻很小）； D．定值电阻（）； E．滑动变阻器（阻值范围为）； F.开关一只，导线若干。 ①根据提供的器材，小明同学设计了如图甲所示的电路。其中表应选 （填器材前的字母序号）。 ②若流过电流表和电流表的电流分别为和，则待测电阻的阻值 （用题目中的、和R表示）。 (2)由于电流表有电阻，根据图甲测出来的电阻有误差，研究小组同学思考后发现只需在上述电路的基础上略加调整就可以测出的准确值。在利用图甲电路测出一组数据和后，再将电流表与待测电阻相连，如图乙所示。调整滑动变阻器，使大小不变，记录此时电流表的示数，若认定电流表的内阻恒定不变，根据研究小组的做法，可求出电阻 （用题目中的字母表示）。 【答案】(1) B (2) 【详解】（1）①[1]分析题图甲中的电路可知，通过A1的电流是通过A2和的电流之和，即A1应选量程较大的电流表，所以A1表应选B。 ②[2]根据电路串、并联关系，有 解得 （2）设电流表A2的内阻为，有， 联立解得 【变式3-3】物理实验小组同学需要测量一电阻 的阻值，但实验器材中缺少电压表，该实验小组的同学利用电源E、电流表A(量程0~10 mA，内阻为0.1Ω)、电阻箱 、滑动变阻器 组装如图甲所示电路测量， 阻值。 实验步骤如下： （1）断开开关 闭合开关 ，调节滑动变阻器的滑片P位置，使电流表A满偏。 （2）甲同学保持滑片P位置不变，闭合开关 ，调节电阻箱，使电流表A的示数为5 mA，此时电阻箱的阻值为 ，同学甲测得. 的阻值约为 Ω(结果保留2位有效数字)，该测量值相较待测电阻的真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 （3）乙同学仍保持滑片P位置不变，继续调节变阻箱，使电流表A的示数为7.5mA，此时电阻箱的阻值为 ，同学乙测得 的阻值约为 Ω(结果保留2位有效数字)。 （4）为完全消除系统误差，丙同学在原实验电路上加装另一量程适当的电流表，电路如图乙所示，已知电流表A示数为 内阻为 ，电流表A示数为 内阻为 ，电阻箱示数为 ，则待测电阻的阻值. (选用 表示)。 【答案】 4.4 偏小 4.7 【详解】[1][2]当电流表示数为5mA时，电流表半偏，所以有 因，故待测电阻测量值为4.4Ω，电阻箱接入电路以后，总电阻不是没变，略微变小了（根据串并联电路原理），实际上流过变阻箱的电流大于5mA 所以有， 即此时测量值应小于真实值； [3]当电流表示数为7.5mA时，两支路电流之比为，则电阻之比为3：1 由于 则 即待测电阻为4.7Ω； [4]根据欧姆定律 则 电金属丝电阻率的测量 知识点4 1、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。 2、物理量的测量 （1）电阻的测量：伏安法测电阻。改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，通过U-1图像求得电阻R。 （2）电阻丝有效长度的测量：用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度1。反复测量多次，得到有效长度的平均值。 （3）电阻丝直径的测量：电阻丝比较细，所以我们采用累积的方法测量，或选取螺旋测微器或游标卡尺来测量电阻丝的直径d。在不同位置测量三次，取平均值d后，根据S=0.25rd*d，计算出电阻丝的横截面积S。 3、实验目的：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；会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。 4、实验器材：被测金属丝，直流电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干，螺旋测微器，刻度尺。 5、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）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）闭合开关，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）将测得的阻值、长度、直径，代入公式，计算出金属丝的电阻率。 6、数据处理：求Rx的平均值的方法：①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值；用U－I图线的斜率求出；②将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算公式ρ＝Rx＝。 7、误差分析 （1）电压表、电流表读数时会出现偶然误差。 （2）金属丝的长度、直径测量带来的误差。 （3）电阻的测量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。 （4）电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响。 （5）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。 注意： （1）先测直径，再连电路。为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度（测量待测金属丝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金属丝长度），且各测量三次，取平均值。 （2）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、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。 （3）本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。 （4）实验过程中电流不宜过大，通电时间不宜太长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。 （5）闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在阻值最大的位置。 （6）为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，若采用图象法求R的平均值时，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。 【典例4】某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率。 (1)首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，结果如图甲所示，其长度 cm；再用螺旋测微器测金属丝直径，结果如图乙所示，其直径 mm。 (2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是 。 ①将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点 ②将选择开关旋转到“”挡的“”位置 ③调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准电流零刻度 ④将选择开关旋转到“OFF”位置 ⑤将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约 (3)为进一步准确测量该金属丝的电阻，实验室提供如下器材： 电池组电动势为，内阻不计； 定值电阻阻值为； 电压表量程为5，内阻约为； 电流表量程为20mA，内阻为； 滑动变阻器阻值范围为，额定电流； 开关S、导线若干。 请利用以上器材，在下方的虚线框中补全实验电路图 。需标出相应器材的符号 (4)若电压表示数为，电流表示数为15mA，试分析能否计算出的准确值，若能，写出的准确值；若不能，写出误差的来源 。 (5)写出该金属丝电阻率的表达式 用L、d、表示。 【答案】(1) (2)③②①⑤④ (3) (4) (5) 【详解】（1）[1]由图示游标卡尺可知，其读数； [2]由图示游标卡尺可知，其读数 （2）用多用电表测电阻，要先进行机械调零，然后将选择开关置于欧姆当，再进行欧姆调零，欧姆调零后测电阻，读数完毕后将选择开关置于OFF位置，故合理的实验步骤是③②①⑤④。 （3）由于滑动变阻器最大阻值与待测金属丝阻值相差不多，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电流表量程太小，把定值电阻与电流表并联扩大其量程测电流；由于电流表内阻已知，电流表应采用内接法，实验电路图如图所示 （4）电流表内阻为，定值电阻阻值为，由并联电路特点可知，流过定值电阻的电流是流过电流表电流的9倍 当电流表读数为15mA时，电路电流 改装后电流表内阻 则电阻丝阻值 （5）由电阻定律得 解得 【变式4-1】一位同学想测量如图一段金属管件材料的电阻率，他先用刻度尺测得管长为L，再用游标卡尺测得其内径为d、外径为D。又利用电源、电压表、电流表等器材，根据伏安法测得管件沿轴线方向的电阻为R。则该金属管件材料的电阻率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】管件金属部分的横截面积为 根据电阻定律 解得 故选A。 【变式4-2】（多选）某兴趣小组进行“测量金属丝的电阻率”实验，他们用伏安法测得长为1.00 m电阻丝的阻值为0.50Ω，用螺旋测微器测量金属丝直径，读数如图所示。关于电阻丝的测量和计算结果正确的有（　　） A．直径为1.600mm B．直径为2.100mm C．电阻率约1.0×10-6 Ω·m D．电阻率约1.0×10-9 Ω·m 【答案】AC 【详解】AB．螺旋测微器的精确度为0.01mm，转动刻度估读到0.1格，则直径为 故A正确，B错误； CD．由电阻定律，可得 故C正确，D错误。 故选AC。 【变式4-3】某同学测量合金丝的电阻率的实验电路图如图1所示，为接入电路的合金丝的电阻。将粗细均匀的合金丝固定在刻度尺上，通过鳄鱼夹可以改变接入电路的合金丝有效长度。 实验步骤： ①闭合开关，将拨至1端，记录电压表示数。 ②将拨至2端，调节电阻箱使电压表示数为______，此时的阻值等于。 ③改变接入电路的合金丝的有效长度，重复测量5次，和电阻箱电阻的数据如下表： 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 1.2 2.3 3.5 4.7 5.9 (1)补全实验步骤② 中的空白，该实验利用电压表两次示数一致来测量合金丝接入电路部分的阻值，使用的物理方法是 法。 (2)根据数据绘制出图像如图2所示，并求得图像斜率为，求合金丝的电阻率为 （已知合金丝直径，结果保留2位有效数字）。 (3)若合金丝表面部分氧化变为绝缘状态，而使此位置导电部分的直径测量值偏大，电阻率计算值将 （填“偏大”或“偏小”）。 【答案】(1) U0 等效替代/等效 (2) (3)偏大 【详解】（1）单刀双掷开关两次闭合时，将待测合金丝和电阻箱交替接入电路中，如果两次电压表的示数相等，即调节电阻箱阻值使电压表示数再次为U0时，两次接入电路部分的阻值相同，即通过电压相等实现等效替代过程，因此使用的物理方法是等效替代法。 （2）由 得斜率 代入，计算得。 （3）因为氧化后导电部分直径的真实值比测量值小，即，由第（2）问结论可知，可得计算值偏大。 一、单选题 1．1992年，江苏扬州出土的古代铜卡尺，由固定尺和活动尺组成，现代游标卡尺的构件与其非常相似，已成为常用的测量工具。用游标卡尺测量某物体的长度，示数如图所示，其读数为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据游标卡尺的读数规则可知主尺读数为17mm，游标尺为50分度，每分度值为0.02mm，第10条刻度线对齐，则游标尺的读数为 所以读数为17mm+0.20mm=17.20mm 故选C。 2．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω；电压表量程0~3V，内阻约为15kΩ；电流表量程0~0.6A，内阻约为1Ω；为了减小实验误差，获得尽可能多的数据，应选下列实物图中的（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】因 所以应将电流表外接，另外实验要求获得尽可能多的实验数据，所以应将滑动变阻器连接成分压式。 故选A。 3．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 【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。 4．要测量一个阻值约为600Ω的电阻，提供的器材有：干电池两节、学生用电压表（量程为、）、学生用电流表（量程为、）、滑动变阻器（10Ω，2A）和电阻箱（，5A）各一个，开关、导线若干。下列四个设计方案中，能测出阻值的最合理的方案是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．电路图可知，被测电阻和滑动变阻器串联，电压表测量未知电阻两端电压，电流表测量通过电路的电流，滑动变阻器可以起到多次测量求平均值减小误差到的作用，待测电阻的阻值较大，采用该图方法时电流表的读数很小，测量误差较大，故A项错误； B．电路图可知，电阻箱与被测电阻并联，可以先闭合开关S和，读出电流表示数，利用求出电源电压，然后在闭合开关S和S1，读出电流表的示数，被测电阻两端电压等于电源电压，可以利用求出被测电阻，但不可以进行多次测量，实验具有偶然性，同时电流表的读数也同样很小，测量误差较大，故B项错误； C．由电路图可知，电压表可以测量被测量电阻两端电压，但无法得到通过被测电阻的电流，所以无法测量其电阻，故C项错误； D．由电路图可知，闭合开关S1时，电压表测量待测电阻两端电压；当开关S1和S2都闭合时，电阻箱被短路，电压表测量电源电压，根据串联电路特点可知电阻箱两端电压，已知电阻箱的阻值和两端电压，根据欧姆定律即可求出电路中的电流，最后利用即可求出被测电阻，改变电阻箱的位置可以进行多次测量，故D项正确。 故选D。 5．如图所示是一个用补偿法测未知电阻的电路。已知电阻，、的总长度为。当拨至1时，、电阻线的长度调为时表指针指零位；当拨至2时，、电阻线的长度调为时表指针指零位；则的大小满足（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】当S拨至1时，G表指针指零，则有 式中U为ef两点间的电压，为ad两点间的电压。 当S拨至2时，G表指针也指零，则有 两式相比得 故选D。 二、多选题 6．在下面四种方案中，电压表的内阻为已知：电流表A及电压表的内阻均未知。从理论上分析，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量电阻阻值的是（    ） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】A．A选项图中电压表的内阻为已知，可以求出流过电压表的电流，因此可以准确求出通过电阻的电流，电压表可以得出电阻两端的电压，可以准确测量电阻阻值，故A错误； B．B选项图中，由于电压表的分流作用，测得流过电阻的电流偏大，导致不能准确测量电阻阻值，故B正确； C．C选项图中，由于电流表A的分压作用，测得电阻两端的电压偏大，导致不能准确测量电阻阻值，故C正确； D．D选项图中电压表的内阻为已知，可以求出流过电压表的电流即流过电阻的电路，通过两个电压表电压只差求出电阻两端的电压，可以准确求出电阻阻值，故D错误。 故选BC。 7．某实验小组设计如图所示电路测量光敏电阻的阻值。实验中用到的电流表、电压表量程合适，滑动变阻器、电阻箱阻值范围足够大，以下说法中正确的是（　　） A．调整光控室的光照强度为某一定值，将单刀双掷开关S2扳到1，闭合开关S1之前，将滑动变阻器的滑片应滑到“b”端 B．调节滑动变阻器的滑片，使电流表的指针偏转到某个合适的示数I0；将单刀双掷开关S2扳到2，保持滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I0，记录此时电阻箱的示数R0，则在该光照强度下，光敏电阻的阻值为R0 C．在上一选项的操作步骤中，电阻箱的阻值可以从零开始逐渐调大 D．在本实验中电阻箱可以用另一个阻值范围合适的滑动变阻器替代 【答案】AB 【详解】A．为保证电路中各元件的安全，闭合干路开关之前需先将滑动变阻器的阻值调到最大，即滑到“b”端，故A正确； B．该方法为等效法测电阻，由等效法原理可知，光敏电阻的阻值与电阻箱连入电路的阻值相等，所以光敏电阻的阻值为R0，故B正确； C．为保证电路安全，电阻箱的阻值应从最大开始逐渐调小，故C错误； D．由于本实验中需要确定电阻箱接入电路的阻值，所以不可以用滑动变阻器替代，故D错误。 故选AB。 三、填空题 8．如图甲所示的读数是 mm。如图乙所示的读数是 mm。    【答案】 10.50 7.500 【详解】[1]如图甲所示的读数是 [2]如图乙所示的读数是 9．如图甲所示是某游标卡尺的实物图，它可以用于测量内径、外径和深度，其中 （填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”）是用来测量深度的；测量结束、在读取数据前，需要将游标尺固定在主尺上，防止其滑动，应操作的部件是 （填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”）；如图乙所示为用该尺测量某圆筒内径时照片的一部分，则该圆筒内径大小为 cm。 【答案】 c b 5.02 【详解】[1]游标卡尺来测量深度的应该用c； [2]测量结束、在读取数据前，防止其滑动，应该用紧固螺钉固定，故应为部件b； [3]图乙所示为10分度游标卡尺，最小分度值为0.01cm，故游标尺零刻线所在位置对应主尺上的位置为 该圆筒内径为5.02cm。 10．在某次练习基本仪器操作和电表读数的实验中，用螺旋测微器测得金属丝的直径，用电压表（0~3V）量程、电流表（0~0.6A）量程测电压和电流，示数如图所示。则直径d为 mm，电压表的读数为 V，电流表的读数为 A。 【答案】 5.400 1.10 0.33 【详解】[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以 [2]电压表每小格为0.1V，所以电压表读数为1.10V； [3]电流表每小格为0.02A，所以电流表读数为0.33A。 四、实验题 11．某同学对航天飞机上使用的由特殊材料制作的电阻进行电阻率的测量，其形状为圆柱体，实验室现提供以下器材： A．电流表A1（量程0~50mA，内阻） B．电流表A2（量程0~100mA，内阻约为） C．滑动变阻器 D．定值电阻（） E.待测电阻（长度为、电阻大约为） F.直流电源（电动势为4V，内阻很小） G.开关一只，导线若干 实验步骤如下： a.用螺旋测微器测出该电阻的直径，螺旋测微器示数如图甲所示； b.根据如图乙所示的实验电路将实验器材连接起来； c.闭合开关S，改变滑动变阻器的滑片位置得到多组电流表及电流表的读数、，并将其记录下来； d.将记录的数据描绘在以为纵轴、为横轴的坐标系中，得到如图丙所示的图像； e.利用图像得到待测电阻的阻值，求得其电阻率。 请回答下列问题： (1)待测电阻的直径 ； (2)由图乙可以得到与的关系为 （用、、表示）； (3)由图丙知， ， （结果保留三位有效数字）； (4)在图乙中，可以认为电流表与定值电阻串联后就是改装的电压表，测量电阻时得到的阻值与真实值相比，测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1)6.000 (2) (3) 100 2.83×10⁻² (4)等于 【详解】（1）螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图可知测电阻的直径为； （2）由欧姆定律知可得 则； （3）[1] 根据 结合图丙可得 解得 [2] 根据电阻定律可得 可得 （4）由于在计算通过的电流时，电流表内阻已知，已经考虑了改装电压表的分流作用，因此的测量值等于真实值。 12．某同学要测量一段长为L的金属丝的电阻率． (1)先用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝直径 mm； (2)要测量金属丝的电阻，尽可能减小误差，根据实验室提供的器材，设计了如图乙所示的电路．闭合开关前，将滑动变阻器滑片移到最 （填“左”或“右”）端，闭合开关S，分别调节R和，记录每次调节后电阻箱的示数R、电压表的示数和电压表的示数，某次电压表的示数如图丙所示，此读数为 V； (3)根据测得的多组、、R值，作出图像，若图像为直线且斜率为k，则可求得金属丝的电阻 ； (4)根据实验可以得到被测金属丝的电阻率 （用k、d、L表示）； (5)该实验中，金属丝的电阻的测量有系统误差，主要是由电压表 （“”、“”或“和”）分流引起的． 【答案】(1)0.620 (2) 左 1.60 (3)k (4) (5) 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规则，该读数为； （2）闭合开关前，将滑动变阻器滑片移到最左端使其电阻最大，电压表的读数为1.60V； （3）根据串联电路特点和欧姆定律有，解得，据题意有； （4）根据公式，得，其中，，解得； （5）由于电压表分流，通过的电流大于引起系统误差． 13．某探究小组要测量电阻丝的电阻率，可利用的器材有：电源（E=3V、内阻约为0.5Ω）、电流表（量程分别为0.6A、3A）、定值电阻R=5Ω、电阻丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的 （选填A或B）端； ②用螺旋测微器测量电阻丝的直径D，如图（b）所示，则D= mm。 ③闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ④多次重复步骤③，根据记录的若干组I、L的值，作出图像如图（c）所示。 (2)电流表量程应该选择 A（选填0.6A或3A）。 (3)若图（c）中图像的斜率为k，则电阻丝的电阻率ρ= （选用字母k、D、E、R表示）。 (4)某同学发现图（c）中图像在纵轴上的截距为b，其运用截距b和题中已知物理量求得电源内阻r=1.5Ω，明显偏大，请说明出现这种现象的原因 。 【答案】(1) A 2.680 (2)0.6 (3) (4)测量值中含有电流表内阻 【详解】（1）[1]为了确保电路的安全，闭合开关之前应使金属丝接入电阻达到最大值，可知，金属夹置于电阻丝的A端。 [2]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 （2）由于 可知，回路中电流不可能大于0.6A，为了确保安全与精度，电流表量程应该选择0.6A。 （3）根据闭合电路欧姆定律有 根据电阻定律有 其中 解得 根据图像有 解得 （4）结合上述，图像在纵轴上的截距为b，则有 解得 可知，由于忽略电流表的内阻，导致测量值明显偏大，即出现这种现象的原因是测量值中含有电流表内阻。 14．在“测定金属的电阻率”实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约5Ω的电阻丝进行测量。 (1)在测量电阻丝长度后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝直径，测量结果如图1所示为 mm。 (2)现有电源（提供稳定的电压U=6.0V）、开关和导线若干，以及下列器材： A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω） B．电流表（量程0~3A，内阻约1.0Ω） C．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） D．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流2A） E.滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A） F.定值电阻R0 为减小误差，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （均选填器材前的字母）。 (3)然后补充完成图2中实物间的连线。 (4)若测定的电压U，电流为I，金属丝直径为d，长度为L，则金属丝的电阻率为 (5)写出电路中R0在电路中主要作用（写一条） 。 【答案】(1)0.622/0.623/0.624/0.625 (2) A D (3) (4) (5)保护电路的作用 【详解】（1）用螺旋测微器测量电阻丝直径为0.5mm+0.01mm×12.3=0.623mm （2）[1][2]电路可能达到的最大电流为 如果选择电流表B，电流表偏角太小，读数误差较大，因此电流表应选择A；滑动变阻器要接成分压电路，则应选阻值较小的D。 （3）待测电阻阻值较小，则采用安培表外接，滑动变阻器用分压电路，则实物连线如图 （4）若测定的电压U，电流为I，金属丝直径为d，长度为L，根据 则金属丝的电阻率为 （5）定值电阻串联在电路中起保护电路的作用。 15．某同学利用气垫导轨、光电门、滑块和轻质弹簧等器材设计了一套“验证机械能守恒定律”的实验装置。 (1)实验前，先用天平测出滑块的质量，再用20分度的游标卡尺测量滑块上挡光片的宽度，如图甲所示，则该挡光片的宽度 。 (2)如图乙所示，水平气垫导轨右端固定有一轻质弹簧，将上述滑块与弹簧接触（不拴接）。压缩弹簧后由静止释放滑块。当滑块通过光电门时（滑块已与弹簧分离），记录下挡光片通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度大小为 。若要验证弹簧与滑块组成的系统机械能守恒，则需要验证的表达式为： （两空均选用字母、表示。已知弹簧的弹性势能表达式为为弹簧劲度系数，为弹簧压缩量，可由气垫导轨上的标尺测量得出）。 【答案】(1)8.15 (2) 【详解】（1）20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，读数为mm+mm=8.15mm （2）[1] 滑块通过光电门的速度大小可用平均速度大小代替，大小为 [2]根据能量守恒定律可知，需验证 即 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 11.3实验：导体电阻率的测量（知识解读）（原卷版） •知识点1 游标卡尺和螺旋测微器 •知识点2 滑动变组器的分压接法和限流接法与电流表的内接和外接的选择 •知识点3 电阻的测量方法 •知识点4 金属丝电阻率的测量 •作业 巩固训练 游标卡尺和螺旋测微器 知识点1 1、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)、游标卡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 （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。 2、螺旋测微器 （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：精密螺纹的螺距是0.5 mm，即旋钮D每转一周，测微螺杆F前进或后退0.5 mm，可动刻度分成50等份，因此每旋转一格，对应测微螺杆F前进或后退0.01 mm，0.01 mm即为螺旋测微器的精确度。 （3）使用方法：当A与F并拢时，可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合，逆时针旋转旋钮D，将测微螺杆F旋出，把被测物体放入A、F之间的夹缝中，再顺时针旋转旋钮D，F快要接触被测物时，要停止使用旋钮D，改用微调旋钮D′，直到听到“喀喀”声。 （4）读数方法：L＝固定刻度示数＋可动刻度示数(估读一位)×分度值。 注意： (1)读数时要准确到0.01 mm，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。 【典例1】用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数为 mm；用游标卡尺测一电学元件的长度，测得结果如图所示。则该元件的长度为 cm。 【变式1-1】游标卡尺和螺旋测微器都是物理实验中常用的测量工具，下图是用游标卡尺和螺旋测微器测量某样品的长度和直径时的读数情况，下列说法正确的是（　　） A．游标卡尺所测样品的长度为5.10cm B．游标卡尺所测样品的长度为5.010cm C．螺旋测微器所测样品的直径为4.70mm D．螺旋测微器所测样品的直径为9.200mm 【变式1-2】（多选）物理兴趣小组欲比较准确地测量一个长约几厘米、电阻R约为、横截面为圆形粗细均匀的导电材料的电阻率。用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数为L，用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数为d，则下列正确的是（    ）    A． B． C． D． 【变式1-3】如图，读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数。 (1)游标卡尺读数为 mm。 (2)螺旋测微器读数为 mm。 (3)如图所示，下面游标卡尺的读数为 mm。 (4)在连线正确后，闭合开关，电压表和电流表的示数分别如图a和图b所示，由图可知，电压表（量程3V）读数为 V，电流表（量程0.6A）读数为 A。 滑动变组器的分压接法和限流接法与电流表的内接和外接的选择 知识点2 1、两种接法的对比 接法类型 限流接法 分压接法 说明 电路图 串、并联关 系不同。 负载R上电压调节范围(不计电源内阻) ≤U≤E 0≤U≤E 分压电路调节范围大。 闭合S前触头位置 b端 a端 原因：保护电路元件。 2、两种接法的选择 （1）滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式。 （2）滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况 ①要求电压表能从零开始读数，要求电压(电流)测量范围尽可能大。 ②当待测电阻Rx≫R(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用)。 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。 （3）当采用分压式接法时，一般应选用最大阻值较小、而额定电流较大的滑动变阻器；当采用限流式接法时，一般应选用最大阻值比待测电阻稍大或差不多的滑动变阻器。 3、电压表、电流表的读数 （1）0～3 V量程的电压表和0～3 A量程的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，读到0.1的下一位，即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、电表的选用原则 （1）不使电表受损原则：保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程。 （2）尽量减少误差原则：使指针有较大偏转(一般取满偏的1/3~2/3左右)，以减少实验误差。 5、电流表的内接和外接的选择 电流表的接法 内接法 外接法 电路图 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适合于测量 大电阻 小电阻 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值。 R测＝＝<Rx 测量值小于真实值。 误差分析 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 选择标准 计算法：当RA≪Rx或Rx>时，选用电流表内接法；当RV≫Rx或Rx<时，选用电流表外接法（大内偏大，小外偏小）。 实验试探法：按如图所示接好电路，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。 【典例2】为了测量某待测电阻的阻值，约为30Ω，提供了以下器材： 电压表（量程0-3V，内阻很大）； 电压表（量程0-15V，内阻很大）； 电流表（量程0-50mA，内阻约10Ω）； 电流表(量程0-3A，内阻约0.12Ω）； 电源(电动势约为，内阻约为0.2Ω）； 定值电阻R（20Ω，允许最大电流）； 滑动变阻器，允许最大电流； 滑动变阻器，允许最大电流； 单刀单掷开关一个，导线若干。 （1）为了使测量范围尽可能大，电压表应选 ，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（填字母代号） （2）请在虚线框内画出测量电阻的实验电路图。    某次测量中，电压表示数为时，电流表示数为，则计算待测电阻阻值的表达式为 。（用字母表示） 【变式2-1】如图所示的电路中，A、B之间电压U保持不变，R是定值电阻，两端电压为UR，R1是滑动变阻器。下列说法正确的是（    ） A．R1与R是并联关系 B．滑片在最上端时电流表示数最大 C．滑片向下滑动时电压UR增大 D．改变滑片位置UR的最小值可以为0 【变式2-2】（多选）滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A．若将a、d两端连在电路中，则当滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小 B．若将a、c两端连在电路中，则当滑片向右滑动时，变阻器接入电路的阻值增大 C．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，至少连入包括a、b的三个接线柱 D．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，至少连入三个接线柱 【变式2-3】探究滑动变阻器的分压特性采用图1所示的电路。电源为两节干电池，探究滑片P从A移到B的过程中，负载电阻R两端的电压变化。 （1）实验器材及部分连线如图2所示，请结合电路图将实物图连线补充完整 。 （2）若正确连接实验器材，闭合开关后发现无论如何调节滑动变阻器，电压表示数均不为零。若出现该情况的原因是导线断路，则断路出现在 （选填af、fd、fc、ce 或cg）段。 （3）如图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I=1.0A。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，分压特性曲线对应图4中的 （选填“II”或“III”）；由图可知：使用滑动变阻器分压时，为了方便对被控制电路电压的调节，R与的关系应满足R （选填“大于”“小于”或“等于”）。 电阻的测量方法 知识点3 1、双安法 （1）基本原理：定值电阻R0的电流I0＝I2－I1，电流表A1的电压U1＝(I2－I1)R0，如图所示： （2）电阻的求解方法：若r1为已知量，可求得R0＝。 2、双伏法 （1）定值电阻R0的电压U0＝U2－U1，电压表U1的电流I1＝，如图所示： （2）电阻的求解方法：若r1为已知量，可求得R0＝r1。 3、等效替代法测电阻：如下图所示，先让待测电阻串联后接到电动势恒定的电源上，调节R2，使电表指针指在适当位置读出电表示数；然后将电阻箱串联后接到同一电源上，保持R2阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电表的读数仍为原来记录读数，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值。 4、电桥法测电阻：如下左图所示，实验中调节电阻箱R3，使灵敏电流计G的示数为0；当IG＝0时，有UAB＝0，则UR1＝UR3，UR2＝URx，电路可以等效为如下右图所示；根据欧姆定律有＝，＝，由以上两式解得R1Rx＝R2R3或＝，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻Rx的阻值。 【典例3】用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。 (1)利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则 元件两端的电压， 元件的电阻；将电流表外接，则 流过元件的电流， 元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”） (2)图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是 （选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 (3)利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图 。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则 （用和表示）。 【变式3-1】某同学要用一气敏电阻制作甲醛气体浓度报警器。首先通过实验获得气敏电阻。随甲醛浓度η变化的关系，为此他设计了如图甲所示电路。实验可供选择的器材如下： A、电源E（电动势6V，内阻不计） B、电压表（量程3V，内阻为2kΩ） C、电压表（量程6V，内阻约为5kΩ） D、滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流0.2A） E、滑动变阻器（最大阻值2kΩ，额定电流0.2A） F、开关、导线若干 (1)在图甲电路中，滑动变阻器应选择 （选填器材前序号）； (2)根据实验测得数据，描绘出的图像如图乙所示。当甲醛浓度为安全上限时，电压表、读数分别为2.30V、5.29V，则甲醛安全浓度上限为 ； (3)该同学利用该气敏电阻设计了如图丙所示的报警电路，用来检测室内甲醛是否超标。电路中蜂鸣器的电阻可视为无穷大，电源电动势（内阻不计），接通电路后当蜂鸣器两端电压达到4.5V时报警，则的阻值为 kΩ（保留2位有效数字）。要使报警器在甲醛浓度更低时报警，则应将 （选填“调大”“调小”或“不变”）。 【变式3-2】某实验研究小组欲精准测量一个电阻的阻值（约）。 (1)为了准确测出的阻值，实验室提供了以下器材： A．电池组（电动势为3V，内阻很小）； B．电流表1（量程为0~50mA，内阻很小）； C．电流表2（量程为0~25mA，内阻很小）； D．定值电阻（）； E．滑动变阻器（阻值范围为）； F.开关一只，导线若干。 ①根据提供的器材，小明同学设计了如图甲所示的电路。其中表应选 （填器材前的字母序号）。 ②若流过电流表和电流表的电流分别为和，则待测电阻的阻值 （用题目中的、和R表示）。 (2)由于电流表有电阻，根据图甲测出来的电阻有误差，研究小组同学思考后发现只需在上述电路的基础上略加调整就可以测出的准确值。在利用图甲电路测出一组数据和后，再将电流表与待测电阻相连，如图乙所示。调整滑动变阻器，使大小不变，记录此时电流表的示数，若认定电流表的内阻恒定不变，根据研究小组的做法，可求出电阻 （用题目中的字母表示）。 【变式3-3】物理实验小组同学需要测量一电阻 的阻值，但实验器材中缺少电压表，该实验小组的同学利用电源E、电流表A(量程0~10 mA，内阻为0.1Ω)、电阻箱 、滑动变阻器 组装如图甲所示电路测量， 阻值。 实验步骤如下： （1）断开开关 闭合开关 ，调节滑动变阻器的滑片P位置，使电流表A满偏。 （2）甲同学保持滑片P位置不变，闭合开关 ，调节电阻箱，使电流表A的示数为5 mA，此时电阻箱的阻值为 ，同学甲测得. 的阻值约为 Ω(结果保留2位有效数字)，该测量值相较待测电阻的真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。 （3）乙同学仍保持滑片P位置不变，继续调节变阻箱，使电流表A的示数为7.5mA，此时电阻箱的阻值为 ，同学乙测得 的阻值约为 Ω(结果保留2位有效数字)。 （4）为完全消除系统误差，丙同学在原实验电路上加装另一量程适当的电流表，电路如图乙所示，已知电流表A示数为 内阻为 ，电流表A示数为 内阻为 ，电阻箱示数为 ，则待测电阻的阻值. (选用 表示)。 电金属丝电阻率的测量 知识点4 1、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。 2、物理量的测量 （1）电阻的测量：伏安法测电阻。改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，通过U-1图像求得电阻R。 （2）电阻丝有效长度的测量：用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度1。反复测量多次，得到有效长度的平均值。 （3）电阻丝直径的测量：电阻丝比较细，所以我们采用累积的方法测量，或选取螺旋测微器或游标卡尺来测量电阻丝的直径d。在不同位置测量三次，取平均值d后，根据S=0.25rd*d，计算出电阻丝的横截面积S。 3、实验目的：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；会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。 4、实验器材：被测金属丝，直流电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干，螺旋测微器，刻度尺。 5、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）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）闭合开关，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）将测得的阻值、长度、直径，代入公式，计算出金属丝的电阻率。 6、数据处理：求Rx的平均值的方法：①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值；用U－I图线的斜率求出；②将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算公式ρ＝Rx＝。 7、误差分析 （1）电压表、电流表读数时会出现偶然误差。 （2）金属丝的长度、直径测量带来的误差。 （3）电阻的测量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。 （4）电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响。 （5）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。 注意： （1）先测直径，再连电路。为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度（测量待测金属丝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金属丝长度），且各测量三次，取平均值。 （2）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、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。 （3）本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。 （4）实验过程中电流不宜过大，通电时间不宜太长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。 （5）闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在阻值最大的位置。 （6）为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，若采用图象法求R的平均值时，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。 【典例4】某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率。 (1)首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，结果如图甲所示，其长度 cm；再用螺旋测微器测金属丝直径，结果如图乙所示，其直径 mm。 (2)用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是 。 ①将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点 ②将选择开关旋转到“”挡的“”位置 ③调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准电流零刻度 ④将选择开关旋转到“OFF”位置 ⑤将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约 (3)为进一步准确测量该金属丝的电阻，实验室提供如下器材： 电池组电动势为，内阻不计； 定值电阻阻值为； 电压表量程为5，内阻约为； 电流表量程为20mA，内阻为； 滑动变阻器阻值范围为，额定电流； 开关S、导线若干。 请利用以上器材，在下方的虚线框中补全实验电路图 。需标出相应器材的符号 (4)若电压表示数为，电流表示数为15mA，试分析能否计算出的准确值，若能，写出的准确值；若不能，写出误差的来源 。 (5)写出该金属丝电阻率的表达式 用L、d、表示。 【变式4-1】一位同学想测量如图一段金属管件材料的电阻率，他先用刻度尺测得管长为L，再用游标卡尺测得其内径为d、外径为D。又利用电源、电压表、电流表等器材，根据伏安法测得管件沿轴线方向的电阻为R。则该金属管件材料的电阻率为（　　） A． B． C． D． 【变式4-2】（多选）某兴趣小组进行“测量金属丝的电阻率”实验，他们用伏安法测得长为1.00 m电阻丝的阻值为0.50Ω，用螺旋测微器测量金属丝直径，读数如图所示。关于电阻丝的测量和计算结果正确的有（　　） A．直径为1.600mm B．直径为2.100mm C．电阻率约1.0×10-6 Ω·m D．电阻率约1.0×10-9 Ω·m 【变式4-3】某同学测量合金丝的电阻率的实验电路图如图1所示，为接入电路的合金丝的电阻。将粗细均匀的合金丝固定在刻度尺上，通过鳄鱼夹可以改变接入电路的合金丝有效长度。 实验步骤： ①闭合开关，将拨至1端，记录电压表示数。 ②将拨至2端，调节电阻箱使电压表示数为______，此时的阻值等于。 ③改变接入电路的合金丝的有效长度，重复测量5次，和电阻箱电阻的数据如下表： 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 1.2 2.3 3.5 4.7 5.9 (1)补全实验步骤② 中的空白，该实验利用电压表两次示数一致来测量合金丝接入电路部分的阻值，使用的物理方法是 法。 (2)根据数据绘制出图像如图2所示，并求得图像斜率为，求合金丝的电阻率为 （已知合金丝直径，结果保留2位有效数字）。 (3)若合金丝表面部分氧化变为绝缘状态，而使此位置导电部分的直径测量值偏大，电阻率计算值将 （填“偏大”或“偏小”）。 一、单选题 1．1992年，江苏扬州出土的古代铜卡尺，由固定尺和活动尺组成，现代游标卡尺的构件与其非常相似，已成为常用的测量工具。用游标卡尺测量某物体的长度，示数如图所示，其读数为（　　） A． B． C． D． 2．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω；电压表量程0~3V，内阻约为15kΩ；电流表量程0~0.6A，内阻约为1Ω；为了减小实验误差，获得尽可能多的数据，应选下列实物图中的（    ） A． B． C． D． 3．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 4．要测量一个阻值约为600Ω的电阻，提供的器材有：干电池两节、学生用电压表（量程为、）、学生用电流表（量程为、）、滑动变阻器（10Ω，2A）和电阻箱（，5A）各一个，开关、导线若干。下列四个设计方案中，能测出阻值的最合理的方案是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示是一个用补偿法测未知电阻的电路。已知电阻，、的总长度为。当拨至1时，、电阻线的长度调为时表指针指零位；当拨至2时，、电阻线的长度调为时表指针指零位；则的大小满足（　　） A． B． C． D． 二、多选题 6．在下面四种方案中，电压表的内阻为已知：电流表A及电压表的内阻均未知。从理论上分析，因电表内阻的不确定而导致不能准确测量电阻阻值的是（    ） A． B． C． D． 7．某实验小组设计如图所示电路测量光敏电阻的阻值。实验中用到的电流表、电压表量程合适，滑动变阻器、电阻箱阻值范围足够大，以下说法中正确的是（　　） A．调整光控室的光照强度为某一定值，将单刀双掷开关S2扳到1，闭合开关S1之前，将滑动变阻器的滑片应滑到“b”端 B．调节滑动变阻器的滑片，使电流表的指针偏转到某个合适的示数I0；将单刀双掷开关S2扳到2，保持滑片位置不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I0，记录此时电阻箱的示数R0，则在该光照强度下，光敏电阻的阻值为R0 C．在上一选项的操作步骤中，电阻箱的阻值可以从零开始逐渐调大 D．在本实验中电阻箱可以用另一个阻值范围合适的滑动变阻器替代 三、填空题 8．如图甲所示的读数是 mm。如图乙所示的读数是 mm。    9．如图甲所示是某游标卡尺的实物图，它可以用于测量内径、外径和深度，其中 （填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”）是用来测量深度的；测量结束、在读取数据前，需要将游标尺固定在主尺上，防止其滑动，应操作的部件是 （填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”）；如图乙所示为用该尺测量某圆筒内径时照片的一部分，则该圆筒内径大小为 cm。 10．在某次练习基本仪器操作和电表读数的实验中，用螺旋测微器测得金属丝的直径，用电压表（0~3V）量程、电流表（0~0.6A）量程测电压和电流，示数如图所示。则直径d为 mm，电压表的读数为 V，电流表的读数为 A。 四、实验题 11．某同学对航天飞机上使用的由特殊材料制作的电阻进行电阻率的测量，其形状为圆柱体，实验室现提供以下器材： A．电流表A1（量程0~50mA，内阻） B．电流表A2（量程0~100mA，内阻约为） C．滑动变阻器 D．定值电阻（） E.待测电阻（长度为、电阻大约为） F.直流电源（电动势为4V，内阻很小） G.开关一只，导线若干 实验步骤如下： a.用螺旋测微器测出该电阻的直径，螺旋测微器示数如图甲所示； b.根据如图乙所示的实验电路将实验器材连接起来； c.闭合开关S，改变滑动变阻器的滑片位置得到多组电流表及电流表的读数、，并将其记录下来； d.将记录的数据描绘在以为纵轴、为横轴的坐标系中，得到如图丙所示的图像； e.利用图像得到待测电阻的阻值，求得其电阻率。 请回答下列问题： (1)待测电阻的直径 ； (2)由图乙可以得到与的关系为 （用、、表示）； (3)由图丙知， ， （结果保留三位有效数字）； (4)在图乙中，可以认为电流表与定值电阻串联后就是改装的电压表，测量电阻时得到的阻值与真实值相比，测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 12．某同学要测量一段长为L的金属丝的电阻率． (1)先用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝直径 mm； (2)要测量金属丝的电阻，尽可能减小误差，根据实验室提供的器材，设计了如图乙所示的电路．闭合开关前，将滑动变阻器滑片移到最 （填“左”或“右”）端，闭合开关S，分别调节R和，记录每次调节后电阻箱的示数R、电压表的示数和电压表的示数，某次电压表的示数如图丙所示，此读数为 V； (3)根据测得的多组、、R值，作出图像，若图像为直线且斜率为k，则可求得金属丝的电阻 ； (4)根据实验可以得到被测金属丝的电阻率 （用k、d、L表示）； (5)该实验中，金属丝的电阻的测量有系统误差，主要是由电压表 （“”、“”或“和”）分流引起的． 13．某探究小组要测量电阻丝的电阻率，可利用的器材有：电源（E=3V、内阻约为0.5Ω）、电流表（量程分别为0.6A、3A）、定值电阻R=5Ω、电阻丝、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的 （选填A或B）端； ②用螺旋测微器测量电阻丝的直径D，如图（b）所示，则D= mm。 ③闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ④多次重复步骤③，根据记录的若干组I、L的值，作出图像如图（c）所示。 (2)电流表量程应该选择 A（选填0.6A或3A）。 (3)若图（c）中图像的斜率为k，则电阻丝的电阻率ρ= （选用字母k、D、E、R表示）。 (4)某同学发现图（c）中图像在纵轴上的截距为b，其运用截距b和题中已知物理量求得电源内阻r=1.5Ω，明显偏大，请说明出现这种现象的原因 。 14．在“测定金属的电阻率”实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约5Ω的电阻丝进行测量。 (1)在测量电阻丝长度后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝直径，测量结果如图1所示为 mm。 (2)现有电源（提供稳定的电压U=6.0V）、开关和导线若干，以及下列器材： A．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω） B．电流表（量程0~3A，内阻约1.0Ω） C．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） D．滑动变阻器（0~5Ω，额定电流2A） E.滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A） F.定值电阻R0 为减小误差，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （均选填器材前的字母）。 (3)然后补充完成图2中实物间的连线。 (4)若测定的电压U，电流为I，金属丝直径为d，长度为L，则金属丝的电阻率为 (5)写出电路中R0在电路中主要作用（写一条） 。 15．某同学利用气垫导轨、光电门、滑块和轻质弹簧等器材设计了一套“验证机械能守恒定律”的实验装置。 (1)实验前，先用天平测出滑块的质量，再用20分度的游标卡尺测量滑块上挡光片的宽度，如图甲所示，则该挡光片的宽度 。 (2)如图乙所示，水平气垫导轨右端固定有一轻质弹簧，将上述滑块与弹簧接触（不拴接）。压缩弹簧后由静止释放滑块。当滑块通过光电门时（滑块已与弹簧分离），记录下挡光片通过光电门的时间为，则滑块通过光电门的速度大小为 。若要验证弹簧与滑块组成的系统机械能守恒，则需要验证的表达式为： （两空均选用字母、表示。已知弹簧的弹性势能表达式为为弹簧劲度系数，为弹簧压缩量，可由气垫导轨上的标尺测量得出）。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$