2026届北京市高考二轮热点训练专题（十二）电学实验（一）测量金属丝的电阻率

2026届北京市高考二轮热点训练专题（十二） ——电学实验（一）电阻率的测量 三年考情分析 2025考向预测 测金属丝的电阻率 2023年T15 高考必考的题型之一，自21年以后北京高考的试验考查就变为了15题考小实验，16题考大实验的形式，近几年电磁学实验集中分布在小实验部分。 未来高考实验命题很大可能还是会继续沿用“一力一电、一大一小、一难一易、一熟一生”的思路，但备考过程中也要全面覆盖，所以在复习中一定要把握实验的灵魂——原理，只有在原理性内容掌握之后，才能进行数据的处理和误差分析。 测电源电动势和内阻 2024年T15 多用表的使用 2025年T15 电路故障分析 2025年T15 感应电流方向 2024年T15 【考查特点】 实验考查“来源于教材，而又不拘泥于教材”，考查内容广泛，考法灵活，注重对实验操作、基本原理和方法的理解及应用，并考查基本实验方法的迁移和灵活应用能力。 【必备知识】 基本仪器的选择与读数、电路的选择或补全、实验原理的理解与分析、实验方案的设计、实验数据的合理表达与评估、误差分析。 【考查要求】 注重基础性和应用性，也会出现具有一定综合性和创新性思维的考题。 二、典型问题分类 （一）测金属丝的电阻率 1、用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。 （1）先用多用电表电阻挡粗测金属电阻丝的阻值。 ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“10”倍率的电阻挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线； ②将红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，指针指在如图甲中虚线a的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到_____（选填“1”或“100”）倍率；然后进行________（选填“欧姆”或“机械”）调零。 ③调整后指针指在图中虚线b的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是_______Ω； （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（0~5Ω，额定电流2A） D．滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A） 为减小误差，电压从零开始可调，滑动变阻器应选________。图乙是测量该电阻丝实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成_______。 2、用图所示的电路图测量金属丝Rx的电阻率。 （1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图中的__________（填“M”或“N”）端。 （2）按照图连接实物，连接结果如图乙所示。下列说法正确的是____________。 A. 导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 B. 导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 C. 导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 D. 导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 3、某学习小组设计实验测量某合金丝的电阻率，他们进入实验室，找到如下器材： A.一节干电池（电动势为） B.毫安表A（量程为，内阻） C.定值电阻 D.电阻箱 E.刻度尺、螺旋测微器、接线夹、开关、导线 （1）该组同学用螺旋测微器测量合金丝的直径，测量结果如图1所示，则合金丝直径______mm。 （2）基于以上器材，为了测量该合金丝的电阻率，设计了如图2所示的实验电路图，将电阻箱阻值调到。某次测量时，电流表的示数为0.50mA，则流经电源的电流______A （3）改变接入电路的合金丝的长度，记录多组流经电源的电流的倒数和的数值，绘出如图3所示的图线。已知图线的斜率为，则金属丝的电阻率______（用含、、的表达式表示）。 （4）有两种金属直导线，横截面积均为，长度分别为、，电阻率分别为、，且。现将它们串联在一稳恒直流电路中，如图4所示。已知导线中稳恒电场的基本性质与静电场相同。请通过推导比较两金属导线中沿导线方向的稳恒电场和的大小关系______；小明猜想与的大小关系是两导线接触面处有“净余电荷”所致。请根据这个猜想判断“净余电荷”的电性______。 4、某同学想要测量一段均匀材料金属丝的电阻率，已知待测金属丝电阻约为。 （1）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材： A.电池组（3V，内阻约1） B.电流表（0~3A，内阻约0.025） C.电流表（0~0.6A，内阻约0.125） D.电压表（0~3V，内阻约3k） E.电压表（0~15V，内阻约15k） F.滑动变阻器（0~20，额定电流1A） G.滑动变阻器（0~1000，额定电流0.3A） H.开关，导线 实验时应选用的电流表是_______，电压表是_______，滑动变阻器是_______。（填写各器材的字母代号） （2）为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是______。 A． B. C. D. （3）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，并描绘出图线，如图所示。若图线的斜率为，金属丝的长度为，直径为，则金属丝电阻率的表达式为__________。（用表示） （4）某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率。（需要的其他物理量可自选符号表示） 5、某同学通过实验测量阻值约为5Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率。 （1）该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源（电动势为3.0V，内阻不计），电压表（量程0~3V，内阻约3k），开关和导线若干，以及下列器材： A.电流表（量程0~3A，内阻约0.025） B.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125） C.滑动变阻器（0~5，3A） D.滑动变阻器（0~1000，0.5A） 为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________。（选填实验器材前的字母） （2）电压表应连接___________点（选填“M”或“N”）。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在___________（选填“左端”或“右端”）。 （3）测得金属丝的直径为d，长度为L，电阻为R，则该金属丝电阻率测量值的表达式___________。仅考虑电表内阻引起的误差，电阻率的测量值___________真实值（选填“大于”或“小于”）。 （4）材料的电阻率随温度t变化的规律为，其中是材料在t=0℃时的电阻率，为电阻温度系数，在一定的温度范围内是与温度无关的常量。不同材料的可能为正数也可能为负数。该同学设想利用两种材料制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。若在0℃时，A材料的电阻率为，电阻温度系数为，B材料的电阻率为，电阻温度系数为。用A、B两种材料制成横截面积为S，长度分别为L1和L2的导线，将两段导线串联成一个导体，S、L1、L2均不随温度变化。当L1、L2满足_________________关系时，导体的电阻在0℃附近不随温度变化，若使该导体的电阻等于R，则L1、L2与R的关系式为___________。 6、某实验小组用图1所示电路测量一段粗细均匀、阻值约为5Ω的金属丝的电阻率。 （1）实验室有电源（电动势E为3.0V，内阻约为1Ω）、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0.125Ω） B．电流表（量程0～3A，内阻约0.025Ω） C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ） E．滑动变阻器（0～5Ω，额定电流2A） F．滑动变阻器（0～1kΩ，额定电流0.5A） 为了比较准确地测量金属丝的电阻阻值，实验中电流表应选___，滑动变阻器应选___。（选填器材前的字母） （2）图2所示为测量R2的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图1电路图补充完成图2中实物间的连线___。 （3）该小组同学正确连接电路，改变滑动变阻器的滑片位置，测量得到多组电压U和电流I，并在图3坐标系中标出。 a．请在图3中画出U-I图线___。 b．已通过U-I图线得到了Rx。为准确测量待测金属丝的电阻率，请写出还需要测量的物理量及对应的测量方法___。 （4）该小组同学利用上述相同实验器材，分别按照图1和图4的电路图正确连接电路。按操作规范，将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端，探究电压表示数U与滑片移动距离x 间的关系，分别得到图线甲和乙。已知滑动变阻器电阻丝的总长度为L，下列反映U-x关系的示意图中可能正确的是 。 A. B. C. 7、某学习小组做“测量金属丝的电阻率”实验，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）； 待测金属丝R； 刻度尺，螺旋测微器，开关S，导线若干。 （1）使用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量结果如图1所示，其读数为______mm。 （2）如图2所示，把待测金属丝接入电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片调节到合适位置，将电压表右侧接线端K分别接到M、N端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显。则测量金属丝电阻时应将K接到______（选填“M”或“N”）端。 （3）正确连接电路，得到金属丝图像如图3所示。由图像可知金属丝的电阻______Ω（保留2位有效数字）。 （4）用刻度尺测得金属丝的长度为L，金属丝的直径和电阻分别用d和R表示，则该金属丝的电阻率______。 （5）该学习小组想利用导体电阻随温度改变的特性制做电阻温度计。选取甲、乙、丙三种不同材料的金属丝，研究他们的电阻率随温度变化的关系，测量不同温度下金属丝的电阻率，做出图像如图4所示。如果要求所制温度计刻度均匀、灵敏度高，最适合的材料是______（选填“甲”“乙”或“丙”），理由是______。 8、在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）下列说法正确的是______。 A. 用刻度尺多次测量金属丝的全长，算出其平均值 B. 用螺旋测微器在金属丝上某一位置测量得出其直径 C. 实验中尽可能保持金属丝的温度不变 （2）若待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压调节范围尽可能大，以下实验电路符合要求的是______。 A. B. C. D. （3）实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出图像，图线的斜率为k，金属丝的有效长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为______。 （4）某同学利用金属丝和内阻为的灵敏电流计G设计了一个多量程电流表。如图1所示，G两端并联长为L的金属丝，调节滑动变阻器使G满偏，毫安表示数为I，改变L，重复上述步骤，始终保证G满偏，获得多组I、L数据，作出图像如图2所示，均为已知量。 ①若想将灵敏电流计改装为量程为的电流表，则接入金属丝的长度为______； ②若给定金属丝的横截面积为S，则可由题目中信息得到金属丝的电阻率为______。 9、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 （二）测量电阻实验中的故障分析问题 10、在测量某定值电阻的电阻率实验中，部分电路按照图1连接。由试触a点改为试触b 点时，发现电压表的示数变化较大，电流表的示数变化不明显，为了减小测量误差，电压表右端接在 __________ 点 （ 填 “a”或“b”）。某同学用图2所示的实物电路测录定值电 Rx 的电阻率。闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是 ____________________。 11、采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。    （1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“M”或“N”）端。 （2）按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为___________（填“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届北京市高考二轮热点训练专题（十二） ——电学实验（一）电阻率的测量 三年考情分析 2025考向预测 测金属丝的电阻率 2023年T15 高考必考的题型之一，自21年以后北京高考的试验考查就变为了15题考小实验，16题考大实验的形式，近几年电磁学实验集中分布在小实验部分。 未来高考实验命题很大可能还是会继续沿用“一力一电、一大一小、一难一易、一熟一生”的思路，但备考过程中也要全面覆盖，所以在复习中一定要把握实验的灵魂——原理，只有在原理性内容掌握之后，才能进行数据的处理和误差分析。 测电源电动势和内阻 2024年T15 多用表的使用 2025年T15 电路故障分析 2025年T15 感应电流方向 2024年T15 【考查特点】 实验考查“来源于教材，而又不拘泥于教材”，考查内容广泛，考法灵活，注重对实验操作、基本原理和方法的理解及应用，并考查基本实验方法的迁移和灵活应用能力。 【必备知识】 基本仪器的选择与读数、电路的选择或补全、实验原理的理解与分析、实验方案的设计、实验数据的合理表达与评估、误差分析。 【考查要求】 注重基础性和应用性，也会出现具有一定综合性和创新性思维的考题。 二、典型问题分类 （一）测金属丝的电阻率 1、用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的电阻率。 （1）先用多用电表电阻挡粗测金属电阻丝的阻值。 ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔，选择“10”倍率的电阻挡；调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线； ②将红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端相接，指针指在如图甲中虚线a的位置。为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到_____（选填“1”或“100”）倍率；然后进行________（选填“欧姆”或“机械”）调零。 ③调整后指针指在图中虚线b的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是_______Ω； （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（0~5Ω，额定电流2A） D．滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A） 为减小误差，电压从零开始可调，滑动变阻器应选________。图乙是测量该电阻丝实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成_______。 【答案】（1） ①. 1 ②. 欧姆 ③. 8 （2） ①. C ②. 【解析】 （1）表针指在如图中虚线a的位置，指针偏转角度过大，说明电阻所测较小，应换较小的欧姆挡，为了能获得更准确的测量数据，应将倍率调整到1挡；然后进行欧姆调零。调整后指针指在图中虚线b的位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是。 （2）为减小误差，且电压调节范围尽量大，滑动变阻器应接成分压电路，故应该选择阻值较小的C；因为，故选用电流表外接法，滑动变阻器采用分压式接法，故实物图如下 2、用图所示的电路图测量金属丝Rx的电阻率。 （1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图中的__________（填“M”或“N”）端。 （2）按照图连接实物，连接结果如图乙所示。下列说法正确的是____________。 A. 导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 B. 导线a接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 C. 导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器可能烧毁电源 D. 导线b接线错误，若闭合开关调节滑动变阻器两个电表始终没有示数 【答案】（1）M （2）CD 【解析】（1）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图中的M端。 （2）根据电路图可知，滑动变阻器要接成分压电路，则导线b接线错误，导线b的右端应该接滑动变阻器的左下端接线柱，若闭合开关调节滑动变阻器的滑动端到最右端时会导致电路短路，烧毁电源，若闭合开关，待测电阻两端的电压始终为零，即调节滑动变阻器两个电表始终没有示数，故选CD。 3、某学习小组设计实验测量某合金丝的电阻率，他们进入实验室，找到如下器材： A.一节干电池（电动势为） B.毫安表A（量程为，内阻） C.定值电阻 D.电阻箱 E.刻度尺、螺旋测微器、接线夹、开关、导线 （1）该组同学用螺旋测微器测量合金丝的直径，测量结果如图1所示，则合金丝直径______mm。 （2）基于以上器材，为了测量该合金丝的电阻率，设计了如图2所示的实验电路图，将电阻箱阻值调到。某次测量时，电流表的示数为0.50mA，则流经电源的电流______A （3）改变接入电路的合金丝的长度，记录多组流经电源的电流的倒数和的数值，绘出如图3所示的图线。已知图线的斜率为，则金属丝的电阻率______（用含、、的表达式表示）。 （4）有两种金属直导线，横截面积均为，长度分别为、，电阻率分别为、，且。现将它们串联在一稳恒直流电路中，如图4所示。已知导线中稳恒电场的基本性质与静电场相同。请通过推导比较两金属导线中沿导线方向的稳恒电场和的大小关系______；小明猜想与的大小关系是两导线接触面处有“净余电荷”所致。请根据这个猜想判断“净余电荷”的电性______。 【答案】（1）0.630 （2）0.1505 （3） （4） ①. ②. 负 【解析】 （1）螺旋测微器的读数为 （2）电流表的示数为0.50mA，则流经电源的电流 代入数据可得 （3）设电路中除了电阻丝电阻外，其他电阻阻值之和为，根据闭合电路欧姆定律 整理变形可得 可知图像斜率 解得 （4）设回路中经过两导线的电流大小为，则根据，， 联立可得 同理得 所以 导线中的稳恒电场是由电路中稳定分布的电荷叠加产生的，已知导线中的稳恒电场沿导线方向，又因为，必然在界面处积累负的“净余电荷”。 4、某同学想要测量一段均匀材料金属丝的电阻率，已知待测金属丝电阻约为。 （1）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了以下相关器材： A.电池组（3V，内阻约1） B.电流表（0~3A，内阻约0.025） C.电流表（0~0.6A，内阻约0.125） D.电压表（0~3V，内阻约3k） E.电压表（0~15V，内阻约15k） F.滑动变阻器（0~20，额定电流1A） G.滑动变阻器（0~1000，额定电流0.3A） H.开关，导线 实验时应选用的电流表是_______，电压表是_______，滑动变阻器是_______。（填写各器材的字母代号） （2）为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化。以下实验电路符合要求的是______。 A． B. C. D. （3）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，并描绘出图线，如图所示。若图线的斜率为，金属丝的长度为，直径为，则金属丝电阻率的表达式为__________。（用表示） （4）某同学认为，在不改变电路结构的基础上，可以通过改变金属丝长度，并利用某一电表测得的数据，作出相应的图像，进而通过图线的斜率求得金属丝的电阻率。请简要说明实验方案，并用斜率表示金属丝的电阻率。（需要的其他物理量可自选符号表示） 【答案】（1） ①. C ②. D ③. F （2）A （3） （4） 【解析】（1）题意知电动势E=3V，则电压表选D，电路的最小电流，故电流表选C，因为待测电阻约6.0Ω，且为方便调节，滑动变阻器应选小电阻的F。 （2）金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器选择分压式解法，因为 故电流表采用外接法，A选项符合题意。 故选A。 （3）分析图像可知图像斜率为电阻，即 解得 （4）实验中改变金属丝长度，通过改变滑动变阻器滑片的位置，使得每次电流表的示数均为，测量出金属丝长度，以及对应的电压表示数，根据欧姆定律可得 又 联立可得 作出图像，可知斜率为 解得金属丝的电阻率为 5、某同学通过实验测量阻值约为5Ω、粗细均匀的金属丝的电阻率。 （1）该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源（电动势为3.0V，内阻不计），电压表（量程0~3V，内阻约3k），开关和导线若干，以及下列器材： A.电流表（量程0~3A，内阻约0.025） B.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125） C.滑动变阻器（0~5，3A） D.滑动变阻器（0~1000，0.5A） 为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________。（选填实验器材前的字母） （2）电压表应连接___________点（选填“M”或“N”）。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在___________（选填“左端”或“右端”）。 （3）测得金属丝的直径为d，长度为L，电阻为R，则该金属丝电阻率测量值的表达式___________。仅考虑电表内阻引起的误差，电阻率的测量值___________真实值（选填“大于”或“小于”）。 （4）材料的电阻率随温度t变化的规律为，其中是材料在t=0℃时的电阻率，为电阻温度系数，在一定的温度范围内是与温度无关的常量。不同材料的可能为正数也可能为负数。该同学设想利用两种材料制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。若在0℃时，A材料的电阻率为，电阻温度系数为，B材料的电阻率为，电阻温度系数为。用A、B两种材料制成横截面积为S，长度分别为L1和L2的导线，将两段导线串联成一个导体，S、L1、L2均不随温度变化。当L1、L2满足_________________关系时，导体的电阻在0℃附近不随温度变化，若使该导体的电阻等于R，则L1、L2与R的关系式为___________。 【答案】（1） ①. B ②. C （2） ①. M ②. 左端 （3） ①. ②. 小于 （4） ①. ②. 【解析】（1）根据题中信息可得流过电阻的最大电流约为 为了减小误差，电流表选择B； [2]由题图可知滑动变阻器采用分压式连接，为了方便操作，选用最大阻值较小的C。 （2）通过计算可得出，为了减小误差，电压表应连接M点；为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在使测量电路部分电压为零的左端。 （3）根据电阻定律 又 联立可得 根据（2）中分析可知，电流表采用外接法，则电流的测量值大于流过电阻的真实值，根据欧姆定律可知电阻的测量值小于真实值，则电阻率的测量值小于真实值。 （4）要使得两段导线串联成的个导体电阻不随温度发生变化，即两段导线电阻之和不变，即两段导线电阻随温度的变化率互为相反数，根据电阻定律得 求导可得导线电阻随温度的变化率 即需要满足 整理可得 根据电阻定律可得 结合 联立可得 6、某实验小组用图1所示电路测量一段粗细均匀、阻值约为5Ω的金属丝的电阻率。 （1）实验室有电源（电动势E为3.0V，内阻约为1Ω）、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0.125Ω） B．电流表（量程0～3A，内阻约0.025Ω） C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ） E．滑动变阻器（0～5Ω，额定电流2A） F．滑动变阻器（0～1kΩ，额定电流0.5A） 为了比较准确地测量金属丝的电阻阻值，实验中电流表应选___，滑动变阻器应选___。（选填器材前的字母） （2）图2所示为测量R2的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图1电路图补充完成图2中实物间的连线___。 （3）该小组同学正确连接电路，改变滑动变阻器的滑片位置，测量得到多组电压U和电流I，并在图3坐标系中标出。 a．请在图3中画出U-I图线___。 b．已通过U-I图线得到了Rx。为准确测量待测金属丝的电阻率，请写出还需要测量的物理量及对应的测量方法___。 （4）该小组同学利用上述相同实验器材，分别按照图1和图4的电路图正确连接电路。按操作规范，将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端，探究电压表示数U与滑片移动距离x 间的关系，分别得到图线甲和乙。已知滑动变阻器电阻丝的总长度为L，下列反映U-x关系的示意图中可能正确的是 。 A. B. C. 【答案】（1） ①. A ②. E （2） （3） ①. ②. 见解析 （4）C 【解析】 （1）根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中的最大电流 因此电流表应选择A；滑动变阻器采用分压式接法，为了便于调节，滑动变阻器应选择E； （2）根据电路图，实物连接情况如下 （3）描点作图，舍弃个别相差较远的点，如图所示 根据电阻定律可得 为了测量金属丝的电阻率，根据图像可得的阻值后，还需要用螺旋测微器测量金属丝的直径d，毫米刻度尺测量金属丝接入电路中的长度L。 （4）图1中，滑动变阻器的滑片移动距离时，滑片位于最左端，电压表的示数为零；图4中，滑动变阻器的滑片移动距离时，滑动变阻器的滑片位于最右端，电压表的示数最小值为 图1中，滑动变阻器的滑片位移最右端时，滑片移动的距离为，电压表的示数为最大值 图4中，滑动变阻器的滑片位移最左端时，滑片移动的距离，电压表的示数为最大值 由于，所以，即图线甲的最大值小于图线乙的最大值；图4中滑动变阻器滑片移动的距离时，滑动变阻器接入电路中的有效长度，设电阻丝的横截面积为S，则电压表的示数为 其中 随着x的增大，逐渐减小，根据均值不等式可知，当，减小到最大，此后减小得幅度逐渐增大，电压表示数增大得越快，综合分析可知C正确。 故选C。 7、某学习小组做“测量金属丝的电阻率”实验，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）； 待测金属丝R； 刻度尺，螺旋测微器，开关S，导线若干。 （1）使用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量结果如图1所示，其读数为______mm。 （2）如图2所示，把待测金属丝接入电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片调节到合适位置，将电压表右侧接线端K分别接到M、N端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显。则测量金属丝电阻时应将K接到______（选填“M”或“N”）端。 （3）正确连接电路，得到金属丝图像如图3所示。由图像可知金属丝的电阻______Ω（保留2位有效数字）。 （4）用刻度尺测得金属丝的长度为L，金属丝的直径和电阻分别用d和R表示，则该金属丝的电阻率______。 （5）该学习小组想利用导体电阻随温度改变的特性制做电阻温度计。选取甲、乙、丙三种不同材料的金属丝，研究他们的电阻率随温度变化的关系，测量不同温度下金属丝的电阻率，做出图像如图4所示。如果要求所制温度计刻度均匀、灵敏度高，最适合的材料是______（选填“甲”“乙”或“丙”），理由是______。 【答案】（1）2.450 （2）M （3）1.9 （4） （5） ①. 甲 ②. 电阻率随温度呈线性变化且变化明显（斜率较大） 【解析】（1）螺旋测微器读数为 （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M端； （3）根据图丙的图像，结合欧姆定律有 （4）根据电阻定律 又 联立可得 （5）如果要求所制温度计刻度均匀、灵敏度高，最适合的材料是甲，因为甲材料电阻率随温度呈线性变化且变化明显。 8、在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）下列说法正确的是______。 A. 用刻度尺多次测量金属丝的全长，算出其平均值 B. 用螺旋测微器在金属丝上某一位置测量得出其直径 C. 实验中尽可能保持金属丝的温度不变 （2）若待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压调节范围尽可能大，以下实验电路符合要求的是______。 A. B. C. D. （3）实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出图像，图线的斜率为k，金属丝的有效长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为______。 （4）某同学利用金属丝和内阻为的灵敏电流计G设计了一个多量程电流表。如图1所示，G两端并联长为L的金属丝，调节滑动变阻器使G满偏，毫安表示数为I，改变L，重复上述步骤，始终保证G满偏，获得多组I、L数据，作出图像如图2所示，均为已知量。 ①若想将灵敏电流计改装为量程为的电流表，则接入金属丝的长度为______； ②若给定金属丝的横截面积为S，则可由题目中信息得到金属丝的电阻率为______。 【答案】（1）C （2）B （3） （4） ①. ②. 【解析】（1）A. 用刻度尺多次测量金属丝接入电路部分的全长，算出其平均值，故A错误； B. 用螺旋测微器在金属丝上至少三个部位测量直径，计算平均值，故B错误； C. 实验中尽可能保持金属丝的温度不变，以保证金属丝的电阻不变，故C正确。 故选C。 （2）待测金属丝电阻较小，可知电压表的分流很小，电流表应采用外接法；为使金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。 故选B。 （3）根据欧姆定律可得 根据电阻定律可得 联立可得金属丝电阻率的表达式为 （4）由图可知当接入金属丝的长度为L1时，毫安表的示数为2I0，电流计此时满偏且为I0，流过金属丝的电流也为I0，根据欧姆定律可知，此时接入电路的金属丝的阻值与电流计的阻值相等且为，灵敏电流计改装为量程为的电流表，则电流计此时满偏为I0，通过金属丝的电流为2I0，根据欧姆定律可知金属丝接入电路的阻值将会减小一半，即金属丝接入电路的长度也会减小一半，即。 由上分析可知金属丝接入电路的长度为时阻值为，根据欧姆定律，有 可得金属丝的电阻率为。 9、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 【解析】（1）该样品横截面直径的平均值为 （2）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。 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。 （二）测量电阻实验中的故障分析问题 10、在测量某定值电阻的电阻率实验中，部分电路按照图1连接。由试触a点改为试触b 点时，发现电压表的示数变化较大，电流表的示数变化不明显，为了减小测量误差，电压表右端接在 __________ 点 （ 填 “a”或“b”）。某同学用图2所示的实物电路测录定值电 Rx 的电阻率。闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是 ____________________。 【答案】 b 待测电阻断路 【解析】电压表示数变化较大，电流表的示数变化不明显，说明电流表的分压效果比较显著，电流表中的电压不可忽略，所以应该选用外接法，故应接b；电压表示数接近电源电压，电流表无示数，说明待测电阻断路。 11、采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。    （1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在___________（填“M”或“N”）端。 （2）按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为___________（填“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有___________。 【答案】（1） M （2）b 移动滑片时，电压表和电流表的示数为0 【解析】（1）实验时，闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处在最大阻值处，滑动变阻器的滑片P应处在M端。 （2）滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数为0。 学科网（北京）股份有限公司 $