11.3 实验：导体电阻率的测量 分层同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

3. 实验：导体电阻率的测量

一、必备知识基础练

1.新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”,使得读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19 mm等分成10份,39 mm等分成20份,99 mm等分成50份,以“39 mm等分成20份”的新式游标卡尺为例,如图所示。

(1)它的精确度是　　　　 mm。 

(2)用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是　　　　 cm。 

2.关于电流表和电压表的读数:

(1)如图甲所示是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“-”和“0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是　　　　　A,对应刻度盘上的每一小格代表　　　　　A,图甲所示示数为　　　　A;当使用电流表的“-”和“3”两接线柱时,对应刻度盘上的每一小格代表　　　　A,图甲所示示数为　　　　　A。 

(2)图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压的最大值不得超过　　  　　V,对应刻度盘上的每一小格表示　　  　　　V,图乙所示示数为　　　　　V;若使用的是较大量程时,则对应刻度盘上的每一小格表示　      　　V,图乙所示示数为　     　　V。 

3.某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值(约为10 kΩ),除了Rx、开关S、导线外,还有下列器材供选用:

A.电压表(量程0~1 V,内阻约10 kΩ)

B.电压表(量程0~10 V,内阻约100 kΩ)

C.电流表(量程0~1 mA,内阻约30 Ω)

D.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.05 Ω)

E.电源(1.5 V,额定电流0.5 A)

F.电源(12 V,额定电流2 A)

G.滑动变阻器R0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A)

(1)为使测量尽量准确,电压表选用　　　　,电流表选用　　　　,电源选用　　　　(均填器材的字母代号)。 

(2)画出测量Rx阻值的实验电路图。

 

 

 

 

 

(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确,从实验原理上看,待测电阻测量值会　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)其真实值,原因是　 ___________________________　。

二、关键能力提升练

4.有一待测的电阻Rx,其阻值在40~45 Ω。实验室的实验器材有:

电压表V(量程0~10 V,内阻20 kΩ)

电流表A1(量程0~50 mA,内阻约20 Ω)

电流表A2(量程0~300 mA,内阻约4 Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值为20 Ω,额定电流为1 A)

滑动变阻器R2(最大阻值为300 Ω,额定电流为0.1 A)

直流电源(8 V)

开关、导线若干

(1)实验要求电表读数从零开始变化,并多测出几组电流值、电压值,请选择合适的器材画出实验原理图。(所用器材要用题目中给定的符号标出)

 

 

 

 

 

 

 

(2)用(1)中的电路图进行实验时,测量值　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)真 实值。

5.某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”的实验,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d=　　　　　 mm,铜棒的长度L=　　　　 cm。 

(2)为了精密测量铜棒的电阻率,某实验小组先用多用电表粗测其电阻约为6 Ω,然后进行较准确测量,除待测铜棒外,实验室还备有如下实验器材:

A.电压表V1(量程0~3 V,内阻约为15 kΩ)

B.电压表V2(量程0~15 V,内阻约为75 kΩ)

C.电流表A1(量程0~3 A,内阻约为0.2 Ω)

D.电流表A2(量程0~600 mA,内阻约为1 Ω)

E.滑动变阻器R1(0~5 Ω,0.6 A)

F.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,0.1 A)

G.输出电压为3 V的直流稳压电源E

H.电阻箱

L.开关S,导线若干

为尽量减小实验误差,电压表选　　　　;电流表选　　　　;滑动变阻器选　　　　。(均填字母编号) 

(3)如果金属丝直径为D,长度为L,所测电压为U,电流为I,写出计算电阻率的表达式　　　　　　　　　　　　　　　。 

6.一根粗细均匀的金属管线样品,长约60 cm,电阻约为6 Ω,截面图如图甲所示。

(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)实验室有如下器材: