4. 实验：测量金属的电阻率（分层作业）物理教科版必修第三册

2.4实验：测量金属的电阻率 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、实验：测量金属的电阻率 1 13 21 一、实验：测量金属的电阻率 一、单选题 1．在“测定金属的电阻率”的实验中，以下说法中错误的是（　　） 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．用U-­I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C．由可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差 D．由可知，对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量 【答案】A 【详解】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偶然误差，故A错误； B．用U-­I图像处理数据求金属丝电阻，根据描出的点连线时可以剔除读数偏差较大的点，减小偶然误差，故B正确； C．由可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差，故C正确； D．由可知其中d是平方关系，其误差在平方之后也会被“放大”，因此对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 二、多选题 2．在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法中正确的是（　　） A．实验中应调节滑动变阻器，测得多组U和I的值，分别求出U和I的平均值，再求出电阻 B．实验中应调节滑动变阻器，测得多组U和I的值，分别求出各组对应电阻，然后求出电阻平均值 C．应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值 D．实验中电流强度不得太大，以免电阻率发生明显变化 【答案】BD 【详解】AB．实验中应调节滑动变阻器，测得多组U和I的值，分别求出各组对应电阻，为了减小实验误差，然后求出电阻平均值，而不是求出U和I的平均值，再求出电阻，故A错误，B正确； C．应测量出金属丝连入电路的有效长度三次，求平均值，而不是测整根金属丝长度，故C错误； D．金属丝的电阻率随温度的改变而改变，为尽可能保持电阻率不变，应尽可能保持温度不变，所以实验中应控制通过金属丝的电流不要太大，故D正确。 故选BD。 三、填空题 3．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图a或图b所示，若图a和图b中电路测得的电阻值分别记为和，则 （填“”或“”）更接近待测电阻的真实值；其中测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值，误差产生的原因是 （填“电压表的分流”或“电流表的分压”）。 【答案】 小于 电压表的分流 【详解】[1][2][3]由于 故属于大电阻，采用电流表内接法，电流表的分压影响较小，测量误差较小，即更接近真实值，若采用电流表外接法，电压表的分流影响较大，测量误差较大。题图b为电流表外接法，电压测量值准确而电流测量值偏大，故小于待测电阻真实值，误差产生的原因是电压表的分流。 四、实验题 4．有一根细长而均匀的金属管（电阻较大），横截面如图（a）所示，截面外侧为正方形，因管内中空部分截面形状不规则，所以无法直接测量中空部分的横截面积。已知这种金属的电阻率为ρ，现设计一个实验方案，测量中空部分的横截面积S0。 (1)连接图（b）实物图，要求电压能从零开始调节，需要完成下列哪些选项的步骤________。 A．a接e B．b接d C．b接c D．a 接f (2)实验中，测出金属管的长度为L，用螺旋测微器测出金属管截面外侧正方形的边长a如图（c），则a= mm。 (3)根据所测数据，作出该金属管的伏安特性曲线，如图（d）所示。由此图得出该金属管的阻值R= Ω（保留2位有效数字）。 (4)用上述物理量的符号，将金属管内部空间横截面积表示为S0= 。 【答案】(1)AB (2)6.682/6.683/6.684 (3) (4) 【详解】（1）要求电压能从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，即要“两下一上”连接，故接线柱a接e；由于金属管电阻较大，故测量电路采用电流表内接法，故接线柱b接d。 故选AB。 （2）金属管截面外侧正方形的边长为 (6.682~6.684均可) （3）根据欧姆定律可知，图线斜率的倒数表示导体的电阻，可得该金属管的阻值为 （4）根据可得 金属管内中空部分的横截面积为 5．有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻约为6Ω，横截面如图甲所示。 (1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为 mm； (2)现有如下器材： A电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω） B电流表（量程3A，内阻约0.03Ω） C电压表（量程3V，内阻约3kΩ） D滑动变阻器（1750Ω，0.3A） E滑动变阻器（15Ω，3A） F蓄电池（6V，内阻很小） G开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（只填代号字母） (3)请将图丙所示的实际测量电路补充完整 。 (4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是 。（所测物理量用字母表示并用文字说明）．计算中空部分横截面积的表达式为 。（用字母填写表达式） 【答案】(1)/1.124/1.126 (2) A E (3) (4) 管线长度L 【详解】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为 最终读数为 （2）[1]电路中的电流大约为： 所以电流表选择A； [2]待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，从测量误差角度考虑，滑动变阻器选择E； （3）待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法；滑动变阻器可以采用限流式接法，实物连接图如图所示 （4）[1]根据 结合 所以还需要测量的物理量是管线长度； [2]则中空部分的横截面积 6．用伏安法测量电阻丝的电阻，并求出电阻丝的电阻率。实验器材有电压表（内阻约为），电流表（内阻约为），滑动变阻器、电源、开关、待测电阻丝（电阻约为）及导线若干。要求电流、电压能从0开始调节。 (1)在虚线框中画出测量电阻的电路图 。 (2)坐标系中的6个点对应实验中测得的6组电流、电压的值，试写出根据此图求电阻的步骤： 。 (3)求出的电阻 （保留3位有效数字）。 (4)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图甲、乙所示。由图可知其长度为 cm，直径为 cm。 (5)由以上数据可求出 （保留3位有效数字）。 【答案】(1) (2)见解析 (3)223（221～237均正确） (4) 0.800 0.190 (5) 【详解】（1）考虑到电压表、电流表内阻的影响且要求测量时电流、电压从0开始调节，实验采用的电路图如图所示。 （2）①作图线，图线为过原点的直线，使直线经过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，偏离直线较远的点（左起第2个点）舍弃；②求该直线的斜率，则。 （3）由图线的斜率求出 （4）[1]由图可知其长度为 l=0.8cm+0.02mm×0=0.800cm [2]直径为 d=0.1cm+0.02mm×45=0.190cm （5）由 得 7．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A．电流表（内阻，满偏电流） B．电流表（内阻约为0.4Ω，量程0~0.6A） C．定值电阻 D．滑动变阻器R（0~5Ω，额定电流2A） E．干电池组（6V） F．一个开关和导线若干 G．螺旋测微器，游标卡尺 (1)如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为 mm。 (2)按图3的电路图连接好后进行实验。若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为 。（用、、、表示） 【答案】(1) 6.123/6.124/6.125/6.126 102.30 (2) 【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，故金属棒的直径为 6mm+12.5×0.01mm=6.125mm [2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，故金属棒的长度为 102mm+6×0.05mm=102.30mm （2）根据部分电路欧姆定律得 8．小张同学打算测量由某种合金材料制成的金属丝的电阻率，待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表（内阻约几千欧）、电流表（内阻约几欧）、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝（电阻约为几欧）及导线若干。 (1)用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图所示，可得其长度 cm，直径 mm。 (2)该同学要用图像法求出待测金属丝的阻值，要求电压从0开始变化，请将图所示实物电路图中所缺导线补全。 (3)图是根据实验中测得的6组电流I、电压U的值描绘的点，由图像可求出电阻值 （保留3位有效数字）。 (4)写出待测金属丝的电阻率的表达式 （用测得的物理量符号表示）。 【答案】(1) 59.40 0.435/0.434/0.436 (2)见解析 (3)5.68 (4) 【详解】（1）[1]由图可知，金属丝的长度为 [2]螺旋测微器的精确值为，由图可知金属丝的直径为 （2）要求电压从0开始变化，因此滑动变阻器采用分压接法；待测金属丝电阻较小，电流表采用外接法，实物电路图的接线如图所示 （3）对描出的点进行连线，如图所示 根据欧姆定律可得 （4）由电阻定律可知 又 联立解得 9．理想二极管反向电阻为无穷大，可是真实的二极管正向电阻并不为零，反向电阻也不是无穷大，为精细地研究二极管性质，用电压表和电流表描绘该二极管加正向0~1.5Ⅴ电压时的伏安特性曲线（如图2所示），可供选择的器材如下： A．电压表（量程1.5V，内阻约2000Ω） B．电压表（量程6V，内阻约4000Ω） C．电流表（量程0.6A，内阻约10Ω） D．电流表（量程40mA，内阻约0.1Ω） E．滑动变阻器（总电阻约为10Ω） F．滑动变阻器（总电阻约为100Ω） G．电源E（电压值为2V） H．开关S，导线若干 (1)为调节方便，并有尽可能高的精度，请选择合适的器材，电压表 、电流表 、滑动变阻器 。 (2)请在图1所示的虚线方框中补全实验电路图 。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）[1] [2] [3] 因测二极管加正向0~1.5V电压，所以电压表应选，由二极管加正向电压的伏安特性曲线可知，当电压接近1.5V时，电流达到最大接近40mA，故电流表应选，为调节方便，并有尽可能高的精度，滑动变阻器应用分压式，所以滑动变阻器应选总阻值较小的，即为。 （2）本实验要描绘出二极管的图线，因此滑动变阻器应采用分压式接法，电流表采用内接法，电路图如图所示。 五、解答题 10．一同学设计了如下两种电路图测量一待测电阻的阻值。 (1)这两种电路测量电阻的原理是什么？图甲、乙分别是电流表的哪种接法？ (2)按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻的测量值分别为、。已知电阻的真实值为。两种方式得到的测量值和真实值之间有什么关系？ (3)产生误差的主要原因是什么？ (4)电流表的内阻约为，电压表的内阻约为，若被测电阻的阻值约为，采用哪种电路测量电阻误差会比较小？当被测电阻的阻值约为时又如何？ 【答案】(1)见解析 (2)见解析 (3)图甲中电压表分流、图乙中电流表分压，是产生误差的主要原因 (4)图甲，图乙 【详解】（1）根据电阻的定义，把电压表示数和电流表示数之比作为电阻的测量值，即电阻的测量原理为。图甲是电流表外接法，图乙是电流表内接法。 （2）图乙中，电流表测量值为通过电阻的电流的准确值，，由于电流表分压作用，电压表测量值 故电阻的测量值 图甲中，电压表测量值为电阻两端电压的真实值，即，由于电压表的分流作用，电流表测量值 将电压表当成电源的一部分组成等效电源，故电阻的测量值 （3）图甲中电压表分流、图乙中电流表分压，是产生误差的主要原因。 （4）若被测电阻的阻值约为，采用电流表外接时，被测电阻的测量值为 采用内接法时，被测电阻的测量值为 显然，由于被测电阻的阻值和电压表的内阻相差很大，被测电阻相当于小电阻，采用电流表外接法的甲图测量电阻误差比较小。 若被测电阻的阻值约为，采用外接法时，被测电阻的测量值为 采用内接法时，被测电阻的测量值为 显然，由于被测电阻的阻值和电流表的内阻相差很大，被测电阻相当于大电阻，采用电流表内接法测量电阻误差比较小。 一、实验题 1．（24-25高二上·四川乐山·期中）“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所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，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、开关和若干导线及下列器材： A．电压表0~3V，内阻10kΩ B．电压表0~15V，内阻50kΩ C．电流表0~0.6A，内阻0.05Ω D．电流表0~3A，内阻0.01Ω E.滑动变阻器，0~10Ω F.滑动变阻器，0~100Ω ①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 。 ②在下面框图中画出电路图 ③若测得直径用d表示，测得的电压用U表示，电流用I表示，写出待测电阻电阻率表达式 【答案】(1)0.680 (2) A C E 【详解】（1）由图可知，金属丝的直径为 （2）[1]两节新的干电池电动势为3V，故电压表用A； [2]被测电阻约为5Ω，通过电阻的最大电流为 故电流表用C。 [3][4]为测多组实验数据，滑动变阻器采用分压接法，故应选用最大值较小的滑动变阻器，便于操作，故滑动变阻器用E；由于电压表和电流表的内阻都已知，电流表可以采用内接法，实验电路图如图所示 [5]根据欧姆定律有 根据电阻定律有 联立解得 2．（24-25高二上·广东广州·期中）用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为：电池组（电动势，内阻约）、电流表（内阻约）、电压表（内阻约）、滑动变阻器（，额定电流）、开关、导线若干； (1)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 由以上实验数据可知，他们测量是采用下图中的 图（选填“甲”或“乙”）。 (2)左下图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片置于变阻器的一端。请根据（1）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线 ； 【答案】(1)甲 (2) 【详解】（1）若滑动变阻器为限流接法，电路中最小电流值 则两端的电压最小值为 而从实验数据可知两端电压可为，故滑动变阻器应采用分压接法，故选甲图。 （2）根据甲图，实物连线图如图所示 3．（24-25高二下·浙江·期中）某实验小组设计了如图甲所示的电路，用于测量一金属丝的电阻率。其中电流表（量程，内阻）、电流表（量程，内阻）、电阻箱R（阻值范围）、定值电阻。 (1)图甲中虚线框中可视为一个量程为的电压表，则定值电阻 （结果保留2位有效数字）。 (2)实验操作步骤如下： a．如图乙所示，用螺旋测微器测量金属丝直径 b．将该金属丝正确接入图甲电路，测得接入电路的金属丝长度 c．合上开关，调节电阻箱，记录下电阻箱的阻值R和对应的电流表的示数、电流表的示数，并根据多组测量数据，作出如图所丙所示的图像。 (3)根据图丙图像，该金属丝的电阻为 （结果保留2位有效数字）。代入电阻的决定式，即可求解电阻率。 (4)调节电阻箱阻值R，可得到多组电阻箱阻值R和对应的电流表、的示数。能否求解电源电动势和内阻的数值？ （选填“能”或“不能”） 【答案】(1)26 (2)0.680 /0.679/0.681 (3)1.9 (4)能 【详解】（1）改装量程为的电压表，应该串联一个电阻阻值为。 （2）用螺旋测微器测量金属丝直径 由于读数误差存在，结果在范围内均正确。 （3）根据欧姆定律有 则 根据图像可知，斜率 解得 （4）根据闭合回路欧姆定律有 可知分别取两组电阻箱阻值R和两电流表、的示数，通过解二元一次方程，能够测得电源电动势和内阻。 4．（22-23高二下·北京西城·期末）在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行了测量。 (1)在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图1所示为 mm。 (2)现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、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．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C．滑动变阻器（阻值范围0~20Ω） D．滑动变阻器（阻值范围0~1750Ω） 为提高测量的准确度和调节方便，滑动变阻器应选 （选填器材前的字母）。然后补充完成图2中电压表的接线。 (3)关于上述实验，下列说法正确的是（　　） A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差 B．用电压-电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C．只考虑电表内阻引起的误差，电压表分流会导致电阻测量值偏小 D．只考虑电表内阻引起的误差，电流表分压会导致电阻测量值偏大 (4)电导率是电阻率的倒数，它是检验纯净水是否合格的一项重要指标。该同学为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样注满绝缘性能良好的横截面直径为几厘米的薄塑料圆柱形容器，容器两端用很薄的金属圆片电极密封，如图3所示。 他测出水样的电阻Rx后，为了测出样品的电导率，请写出该同学还需要测量的物理量，以及使用的测量工具和测量方法。 【答案】(1)0.670 (2)C (3)BC (4)见解析 【详解】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以所测电阻丝的直径为 （2）为提高测量的准确度和调节方便，滑动变阻器应选与待测电阻丝阻值相差不大的。 故选C。 （3）A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小偶然误差，故A错误； B．用电压-电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，故B正确； C．上述实验中，只考虑电表内阻引起的误差，由于电流表外接，所以电压表分流会导致电流测量值偏大，则电阻测量值偏小，故C正确； D．由于电流表外接，所以只考虑电表内阻引起的误差，电压表测量值等于真实值，则电流表分压不会导致电阻测量值偏大，故D错误。 故选BC。 （4）根据电阻定律，， 联立可得 所以需要测量的量除电阻Rx外，还需要测量L和d，可以用游标卡尺外测量爪和内测量爪分别测量水样的长度L和圆柱形容器的内径d。 5．（24-25高一下·甘肃·期末）随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。 （1）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。先用多用电表初测纯净水样品的电阻，当选用欧姆挡“×100”挡时，多用电表示数如图乙所示，样品电阻约为 Ω； （2）为了更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A．电流表（量程2mA，电阻约为1Ω） B．电流表（量程10mA，电阻约为5Ω） C．电压表（量程3V，电阻约为3kΩ） D．电压表（量程15V，电阻约为5kΩ） E．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A） F．电源（电动势4V，内阻约为1Ω） G．开关一个，导线若干 其中，电流表应选 ，电压表应选 （填器材前面的字母序号），实验电路应采用如图 （填“丙”或“丁”）所示的电路。 （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I，电压表示数U． （4）在本实验中，某同学测得该圆柱形水样的长度L和直径d．用实验过程中测量的物理量对应的字母表示，则该水样电导率的表达式为 ． （5）由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的电导率 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 【答案】 2000 A C 丙 小于 【详解】（1）[1]样品电阻约为； （2）[2][3][4]电源电动势为4V，电压表选C；最大电流，电流表应选A；待测电阻远大于电流表内阻，则采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路，则电路图应选图丙； （4）[5]根据电阻定律有 而 联立可得 （5）[6]由于电流表内阻的影响，实验测得纯净水样品的阻值偏大，电阻率偏大，则电导率小于其真实值。 6．（24-25高一下·河北唐山·期末）某实验小组做“金属丝电阻率的测量”的实验。 (1)该小组某次用游标卡尺测量金属丝直径，示数如图所示，示数为 mm； (2)该小组用伏安法测量金属丝的电阻，已知金属丝的电阻较小，为了尽量准确测量且要求电压可以从0开始调节，应选用电路图______；（单选） A． B． C． D． (3)若实验中发现电压表的量程较小，该小组通过给电压表 （选填“串联”或“并联”）一个电阻，可将其改装成量程较大的电压表； (4)通过测量可得，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时其两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= （用所给字母表示）。 【答案】(1)3.6 (2)C (3)串联 (4) 【详解】（1）游标卡尺的示数为 （2）金属丝的电阻较小，用伏安法测量金属丝的电阻，为了减小系统误差，电流表采用外接法；电压从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法。 故选C。 （3）若实验中发现电压表的量程较小，该小组通过给电压表串联一个电阻，可将其改装成量程较大的电压表； （4）由，，，可得 一、实验题 1．（2025·四川·高考真题）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约） 螺旋测微器 学生电源E（电动势，内阻未知） 米尺（量程） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（阻值范围） 电流表（量程，内阻较小） 开关、 导线若干 (1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为 。 (2)该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱 （选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于 端（选填“左”或“右”）。 (3)断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板知图2所示，则该合金丝的电阻率为 （取，结果保留2位有效数字）。 (4)为减小实验误差，可采用的做法有________（有多个正确选项）。 A．换用内阻更小的电源 B．换用内阻更小的电流表 C．换用阻值范围为的电阻箱 D．多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值 【答案】(1)0.500 (2) a 左 (3) (4)CD 【详解】（1）该样品横截面直径的平均值为 （2）[1]由于滑动变阻器采用限流式接法，应将其串联接在电路中，故采用“一上一下”原则，即电流表的“＋”接线柱应与滑动变阻器的接线柱a相连。 [2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应最大阻值处，即最左端。 （3）由题意可知，该合金丝的电阻为 由电阻定律及可得 其中， 代入数据解得该合金丝的电阻率为 （4）根据电阻定律可知，则为了减小实验误差，可减小测合金丝电阻时的误差，选择更精确的电阻箱，可换用阻值范围为，或多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值。 故选CD。 2．（2025·甘肃·高考真题）某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池（电动势）两节，电压表（量程，内阻约），电流表（量程，内阻约），滑动变阻器（最大阻值），待测电阻，开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)首先设计如上图所示的电路。 ①要求用选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将的c、d端接入电路 ； ②闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 端（填“a”或“b”）； ③闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时应该接 端（填“c”或“d”）。 (2)为了消除上述实验中电表引入的误差、该小组又设计了如图所示的电路。 ①请在上图中补充连线将电压表接入电路 ； ②闭合，将分别接c和d端时，电压表、电流表的读数分别为、和、。则待测电阻阻值 （用、、和表示）。 【答案】(1) 见解析实物连接图 (2) 见解析实物连接图 【详解】（1）[1]实物连接图如图所示， [2]闭合前，根据滑动变阻器的限流式接法，滑片P应置于端，连入电路中的阻值最大，保护电路的安全。 [3]闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，说明电流表分压明显，为减小实验误差，应采用电流表外接法，因此测量电阻时应该接c端。 （2）[1]实物连接图如图所示， [2]根据电路分析，当闭合，将接c端时，电压表、电流表的读数分别为、， 则 将接d端时，电压表、电流表的读数分别为、，则 那么待测电阻阻值。 3．（2025·湖南·高考真题）车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 （1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为 。 （2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接 。 （3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率 （用R、a、b、c表示）。 （4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。 （5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在 两端（填“”或“”）。 （6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则 （填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 8000 见解析 大于 【详解】（1）[1]多用电表选择开关旋转到“”挡，故根据图1可知读数为； （2）[2]长方体导电水泥块样品的电阻，故采用电流表内接法；实验中要求滑动变阻器采用分压接法，故连接实物图如图 （3）[3]根据电阻定律 可知 （5）[4]根据图3可知压力越大电阻率越小，即电阻越小；回路中电流增加，电压增加，电压减小，而报警器在两端电压大于或等于时启动，故应将报警器并联在两端； （6）[5]电源电动势E减小，要使报警器启动，即两端电压要仍为3V，根据串联分压有 可知E减小需要R1更小，又因为F越大R1越小，可知F1需要大于F0。 4．（2024·江西·高考真题）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。 （2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接 。 （3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。 （4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达 （用k、d、h表示）。实验结果表明，温度 （填“高”或“低”）的水更容易导电。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为 m。（保留两位有效数字） 【答案】 高 0.46 【详解】（2）[1]电源电动势为，故电压表量程选择；由于电流表的内阻已知，故采用电流表内接时，可以消除系统误差，故电流表采用内接法，实物图如下： （4）[2]根据电阻定律 故可得 得 [3]电阻率越小更容易导电，根据图像可知的水的电阻率更小，故可知温度高的水更容易导电。 （5）[4]根据前面分析可知的水的电阻率为 故当选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，接入电压时，得 解得水管的长度至少应设计为 5．（2024·山东·高考真题）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： (1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为 mm； (2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到 （填“1”或“2”）端； (3)正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY= Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； (4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率 （填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 【答案】(1)2.450 (2)1 (3)1.91 (4)大于 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为 （2）由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端； （3）根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有 （4）根据电阻定律 可得 两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.4实验：测量金属的电阻率 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、实验：测量金属的电阻率 1 7 12 一、实验：测量金属的电阻率 一、单选题 1．在“测定金属的电阻率”的实验中，以下说法中错误的是（　　） 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．用U-­I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C．由可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差 D．由可知，对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量 二、多选题 2．在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法中正确的是（　　） A．实验中应调节滑动变阻器，测得多组U和I的值，分别求出U和I的平均值，再求出电阻 B．实验中应调节滑动变阻器，测得多组U和I的值，分别求出各组对应电阻，然后求出电阻平均值 C．应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值 D．实验中电流强度不得太大，以免电阻率发生明显变化 三、填空题 3．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图a或图b所示，若图a和图b中电路测得的电阻值分别记为和，则 （填“”或“”）更接近待测电阻的真实值；其中测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值，误差产生的原因是 （填“电压表的分流”或“电流表的分压”）。 四、实验题 4．有一根细长而均匀的金属管（电阻较大），横截面如图（a）所示，截面外侧为正方形，因管内中空部分截面形状不规则，所以无法直接测量中空部分的横截面积。已知这种金属的电阻率为ρ，现设计一个实验方案，测量中空部分的横截面积S0。 (1)连接图（b）实物图，要求电压能从零开始调节，需要完成下列哪些选项的步骤________。 A．a接e B．b接d C．b接c D．a 接f (2)实验中，测出金属管的长度为L，用螺旋测微器测出金属管截面外侧正方形的边长a如图（c），则a= mm。 (3)根据所测数据，作出该金属管的伏安特性曲线，如图（d）所示。由此图得出该金属管的阻值R= Ω（保留2位有效数字）。 (4)用上述物理量的符号，将金属管内部空间横截面积表示为S0= 。 5．有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻约为6Ω，横截面如图甲所示。 (1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为 mm； (2)现有如下器材： A电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω） B电流表（量程3A，内阻约0.03Ω） C电压表（量程3V，内阻约3kΩ） D滑动变阻器（1750Ω，0.3A） E滑动变阻器（15Ω，3A） F蓄电池（6V，内阻很小） G开关一个，带夹子的导线若干 要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选 ，滑动变阻器应选 。（只填代号字母） (3)请将图丙所示的实际测量电路补充完整 。 (4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是 。（所测物理量用字母表示并用文字说明）．计算中空部分横截面积的表达式为 。（用字母填写表达式） 6．用伏安法测量电阻丝的电阻，并求出电阻丝的电阻率。实验器材有电压表（内阻约为），电流表（内阻约为），滑动变阻器、电源、开关、待测电阻丝（电阻约为）及导线若干。要求电流、电压能从0开始调节。 (1)在虚线框中画出测量电阻的电路图 。 (2)坐标系中的6个点对应实验中测得的6组电流、电压的值，试写出根据此图求电阻的步骤： 。 (3)求出的电阻 （保留3位有效数字）。 (4)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图甲、乙所示。由图可知其长度为 cm，直径为 cm。 (5)由以上数据可求出 （保留3位有效数字）。 7．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A．电流表（内阻，满偏电流） B．电流表（内阻约为0.4Ω，量程0~0.6A） C．定值电阻 D．滑动变阻器R（0~5Ω，额定电流2A） E．干电池组（6V） F．一个开关和导线若干 G．螺旋测微器，游标卡尺 (1)如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为 mm。 (2)按图3的电路图连接好后进行实验。若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为 。（用、、、表示） 8．小张同学打算测量由某种合金材料制成的金属丝的电阻率，待测金属丝的横截面为圆形。实验器材有：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表（内阻约几千欧）、电流表（内阻约几欧）、滑动变阻器、电源、开关、待测金属丝（电阻约为几欧）及导线若干。 (1)用毫米刻度尺测量待测金属丝的长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图所示，可得其长度 cm，直径 mm。 (2)该同学要用图像法求出待测金属丝的阻值，要求电压从0开始变化，请将图所示实物电路图中所缺导线补全。 (3)图是根据实验中测得的6组电流I、电压U的值描绘的点，由图像可求出电阻值 （保留3位有效数字）。 (4)写出待测金属丝的电阻率的表达式 （用测得的物理量符号表示）。 9．理想二极管反向电阻为无穷大，可是真实的二极管正向电阻并不为零，反向电阻也不是无穷大，为精细地研究二极管性质，用电压表和电流表描绘该二极管加正向0~1.5Ⅴ电压时的伏安特性曲线（如图2所示），可供选择的器材如下： A．电压表（量程1.5V，内阻约2000Ω） B．电压表（量程6V，内阻约4000Ω） C．电流表（量程0.6A，内阻约10Ω） D．电流表（量程40mA，内阻约0.1Ω） E．滑动变阻器（总电阻约为10Ω） F．滑动变阻器（总电阻约为100Ω） G．电源E（电压值为2V） H．开关S，导线若干 (1)为调节方便，并有尽可能高的精度，请选择合适的器材，电压表 、电流表 、滑动变阻器 。 (2)请在图1所示的虚线方框中补全实验电路图 。 五、解答题 10．一同学设计了如下两种电路图测量一待测电阻的阻值。 (1)这两种电路测量电阻的原理是什么？图甲、乙分别是电流表的哪种接法？ (2)按甲、乙两种电路进行实验，得到的电阻的测量值分别为、。已知电阻的真实值为。两种方式得到的测量值和真实值之间有什么关系？ (3)产生误差的主要原因是什么？ (4)电流表的内阻约为，电压表的内阻约为，若被测电阻的阻值约为，采用哪种电路测量电阻误差会比较小？当被测电阻的阻值约为时又如何？ 一、实验题 1．（24-25高二上·四川乐山·期中）“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所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，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、开关和若干导线及下列器材： A．电压表0~3V，内阻10kΩ B．电压表0~15V，内阻50kΩ C．电流表0~0.6A，内阻0.05Ω D．电流表0~3A，内阻0.01Ω E.滑动变阻器，0~10Ω F.滑动变阻器，0~100Ω ①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 。 ②在下面框图中画出电路图 ③若测得直径用d表示，测得的电压用U表示，电流用I表示，写出待测电阻电阻率表达式 2．（24-25高二上·广东广州·期中）用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为：电池组（电动势，内阻约）、电流表（内阻约）、电压表（内阻约）、滑动变阻器（，额定电流）、开关、导线若干； (1)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 由以上实验数据可知，他们测量是采用下图中的 图（选填“甲”或“乙”）。 (2)左下图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片置于变阻器的一端。请根据（1）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线 ； 3．（24-25高二下·浙江·期中）某实验小组设计了如图甲所示的电路，用于测量一金属丝的电阻率。其中电流表（量程，内阻）、电流表（量程，内阻）、电阻箱R（阻值范围）、定值电阻。 (1)图甲中虚线框中可视为一个量程为的电压表，则定值电阻 （结果保留2位有效数字）。 (2)实验操作步骤如下： a．如图乙所示，用螺旋测微器测量金属丝直径 b．将该金属丝正确接入图甲电路，测得接入电路的金属丝长度 c．合上开关，调节电阻箱，记录下电阻箱的阻值R和对应的电流表的示数、电流表的示数，并根据多组测量数据，作出如图所丙所示的图像。 (3)根据图丙图像，该金属丝的电阻为 （结果保留2位有效数字）。代入电阻的决定式，即可求解电阻率。 (4)调节电阻箱阻值R，可得到多组电阻箱阻值R和对应的电流表、的示数。能否求解电源电动势和内阻的数值？ （选填“能”或“不能”） 4．（22-23高二下·北京西城·期末）在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行了测量。 (1)在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结果如图1所示为 mm。 (2)现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、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．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ） C．滑动变阻器（阻值范围0~20Ω） D．滑动变阻器（阻值范围0~1750Ω） 为提高测量的准确度和调节方便，滑动变阻器应选 （选填器材前的字母）。然后补充完成图2中电压表的接线。 (3)关于上述实验，下列说法正确的是（　　） A．用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差 B．用电压-电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C．只考虑电表内阻引起的误差，电压表分流会导致电阻测量值偏小 D．只考虑电表内阻引起的误差，电流表分压会导致电阻测量值偏大 (4)电导率是电阻率的倒数，它是检验纯净水是否合格的一项重要指标。该同学为了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样注满绝缘性能良好的横截面直径为几厘米的薄塑料圆柱形容器，容器两端用很薄的金属圆片电极密封，如图3所示。 他测出水样的电阻Rx后，为了测出样品的电导率，请写出该同学还需要测量的物理量，以及使用的测量工具和测量方法。 5．（24-25高一下·甘肃·期末）随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）不合格。 （1）为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。先用多用电表初测纯净水样品的电阻，当选用欧姆挡“×100”挡时，多用电表示数如图乙所示，样品电阻约为 Ω； （2）为了更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A．电流表（量程2mA，电阻约为1Ω） B．电流表（量程10mA，电阻约为5Ω） C．电压表（量程3V，电阻约为3kΩ） D．电压表（量程15V，电阻约为5kΩ） E．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A） F．电源（电动势4V，内阻约为1Ω） G．开关一个，导线若干 其中，电流表应选 ，电压表应选 （填器材前面的字母序号），实验电路应采用如图 （填“丙”或“丁”）所示的电路。 （3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I，电压表示数U． （4）在本实验中，某同学测得该圆柱形水样的长度L和直径d．用实验过程中测量的物理量对应的字母表示，则该水样电导率的表达式为 ． （5）由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的电导率 （填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 6．（24-25高一下·河北唐山·期末）某实验小组做“金属丝电阻率的测量”的实验。 (1)该小组某次用游标卡尺测量金属丝直径，示数如图所示，示数为 mm； (2)该小组用伏安法测量金属丝的电阻，已知金属丝的电阻较小，为了尽量准确测量且要求电压可以从0开始调节，应选用电路图______；（单选） A． B． C． D． (3)若实验中发现电压表的量程较小，该小组通过给电压表 （选填“串联”或“并联”）一个电阻，可将其改装成量程较大的电压表； (4)通过测量可得，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时其两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ= （用所给字母表示）。 一、实验题 1．（2025·四川·高考真题）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约） 螺旋测微器 学生电源E（电动势，内阻未知） 米尺（量程） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（阻值范围） 电流表（量程，内阻较小） 开关、 导线若干 (1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为 。 (2)该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱 （选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于 端（选填“左”或“右”）。 (3)断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板知图2所示，则该合金丝的电阻率为 （取，结果保留2位有效数字）。 (4)为减小实验误差，可采用的做法有________（有多个正确选项）。 A．换用内阻更小的电源 B．换用内阻更小的电流表 C．换用阻值范围为的电阻箱 D．多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值 2．（2025·甘肃·高考真题）某兴趣小组设计测量电阻阻值的实验方案。可用器材有：电池（电动势）两节，电压表（量程，内阻约），电流表（量程，内阻约），滑动变阻器（最大阻值），待测电阻，开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)首先设计如上图所示的电路。 ①要求用选择电流表内、外接电路，请在图1中补充连线将的c、d端接入电路 ； ②闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 端（填“a”或“b”）； ③闭合后，将分别接c和d端，观察到这两种情况下电压表的示数有变化、电流表的示数基本不变，因此测量电阻时应该接 端（填“c”或“d”）。 (2)为了消除上述实验中电表引入的误差、该小组又设计了如图所示的电路。 ①请在上图中补充连线将电压表接入电路 ； ②闭合，将分别接c和d端时，电压表、电流表的读数分别为、和、。则待测电阻阻值 （用、、和表示）。 3．（2025·湖南·高考真题）车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 （1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为 。 （2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约，电流表程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接 。 （3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率 （用R、a、b、c表示）。 （4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。 （5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在 两端（填“”或“”）。 （6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则 （填“大于”“小于”或“等于”）。 4．（2024·江西·高考真题）某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 （1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。 （2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接 。 （3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。 （4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达 （用k、d、h表示）。实验结果表明，温度 （填“高”或“低”）的水更容易导电。 （5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为 m。（保留两位有效数字） 5．（2024·山东·高考真题）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： (1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为 mm； (2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到 （填“1”或“2”）端； (3)正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY= Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； (4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率 （填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$