2026届高考物理一轮复习备考专项练：实验专题训练（六）
实验11 测量金属的电阻率
实验12 测量电源的电动势和内阻
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1． 某同学要测量一段金属丝的电阻率，实验室提供的实验器材有：
A．粗细均匀的待测金属丝，长度为0.5 m，电阻约3 Ω
B．电压表（0~3 V、内阻约3 kΩ）
C．电流表（0~0.6 A、内阻约3 Ω）
D．滑动变阻器（最大阻值5 Ω）
E．毫米刻度尺、螺旋测微器
F．两节干电池、开关S及导线若干
请完成以下内容：
（1）用螺旋测微器测金属丝直径，首先未放被测物时，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆与测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度的零刻度线未对齐，如图1所示，该示数为 mm，螺旋测微器夹有金属丝时示数如图2所示，该示数为 mm。
（2）该同学根据图3的电路图进行了实物连线，请在图4中补全连线。
（3）连接好电路后，将滑动变阻器触头调到最左端，闭合开关S，调节滑动变阻器的触头位置，记录电压表示数U和对应的电流表示数I，再调节滑动变阻器的触头位置得到多组U、I数据，如下表：
U/V | 0.58 | 0.70 | 0.91 | 0.95 | 1.20 | 1.38 |
I/A | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 0.33 | 0.42 | 0.48 |
图5为采用上表数据描绘出的点，请在图中补全数据点，并作出U⁃I图像。
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由图像可得金属丝的电阻值Rx= Ω，电阻率ρ= Ω·m。（均保留2位有效数字）
2． 一学生小组测量某金属丝（阻值约十几欧姆）的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源E、电压表（内阻非常大）、定值电阻R0（阻值10.0 Ω）、滑动变阻器R、待测金属丝、单刀双掷开关K、开关S、导线若干。图（a）是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：
（1）实验时，先将滑动变阻器R的滑片滑到最 端（选填“左”或“右”），闭合S；
（2）将K与1端相连，适当减小滑动变阻器R接入电路的电阻，此时电压表读数记为U1，然后将K与2端相连，此时电压表读数记为U2。由此得到流过待测金属丝的电流I= 
，金属丝的电阻r= 。（结果均用R0、U1、U2表示）
（3）继续微调R，重复（2）的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：
U1（mV） | 0.57 | 0.71 | 0.85 | 1.14 | 1.43 |
U2（mV） | 0.97 | 1.21 | 1.45 | 1.94 | 2.43 |
（4）利用上述数据，得到金属丝的电阻r=14.2 Ω。
（5）用米尺测得金属丝长度L=50.0 cm。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（b）所示，该读数为d= mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等。
（6）由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ= ×10-7 Ω·m。（π取3.14，保留2位有效数字）
3． 超薄柔性导电薄膜，可用于穿戴设备、医用电子设备等。如图甲，某研究小组将一种柔性导电材料均匀涂在绝缘介质上表面，已知该材料在室温下的电阻率为ρ=6×10-8 Ω·m，用多用电表粗测其电阻Rx≈50 Ω，用如下方法测定该导电材料在介质表面涂层的厚度。
（1）如图乙用游标卡尺测量涂层的长度L= mm，宽度d=50.00 mm。
（2）现有如下器材可用于精确测量涂层阻值：
①电源E（电动势为3 V、内阻约为0.2 Ω）
②电压表V（量程0~1.0 V、内阻为1 000 Ω）
③电流表A1（量程0~0.06 A、内阻r1=1 Ω）、A2（量程0~6 A、内阻r2=0.3 Ω）
④滑动变阻器R1（阻值20 Ω），滑动变阻器R2（阻值2 000 Ω）
⑤定值电阻R0（阻值2 000 Ω）
⑥导线若干，开关一只
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（3）测量时为了电压表和电流表指针都有明显偏转，减小相对读数误差，电流表应选 ；为了测量范围大一些，滑动变阻器R应选 。（均用所选仪器的符号表示）
（4）请在图丙虚线框中画出所需元件，并在图丁中完成实物连线。
（5）经测量，电压表示数为U，电流表示数为I，则该涂层上下总厚度为 （用题目所给的物理量符号表示）。
4． 一粗细均匀的圆柱形导电材料样品，该样品的直径D=2 mm，如图甲所示。某同学设计实验测量该样品的电阻率，实验步骤如下：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得该样品长度L= mm。
（2）用多用电表测得该样品阻值约为110 Ω，为精确地测量其电阻阻值，可供选择的器材如下：
待测导电样品Rx
电流表A1（量程0~600 mA，内阻约为1 Ω）
电流表A2（量程0~150 mA，内阻约为20 Ω）
电流表A3（量程0~30 mA，内阻为50 Ω）
定值电阻R1=50 Ω
定值电阻R2=350 Ω
滑动变阻器R（0~20 Ω，额定电流2 A）
直流电源E（电动势约为12 V，内阻不计）
开关一只，导线若干
①根据实验器材，设计实验电路如图丙所示，图中电流表A应选择 ，图中电流表A'应选择 ，定值电阻R0应选择 。（选填所选器材的字母代号）
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