2.课时跟踪检测练 第十一章 电路及其应用 05 十六 实验：金属丝电阻率的测量（课件PPT）-【满分思维】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）配套课件

该高中物理课件聚焦“金属丝电阻率的测量”实验，系统涵盖伏安法测电阻、仪器选择（电压表、电流表等）、数据处理及电阻率计算，通过复习伏安法引入，延伸至长度、直径测量与电阻定律应用，搭建从电阻测量到电阻率计算的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过多次测量求平均值、U-I图线分析培养数据处理能力，如用螺旋测微器测直径并结合电阻定律推导公式。联系水质检测等实际应用，体现科学态度与责任，助力学生提升实验技能，教师可高效覆盖实验考点。

十六　实验:金属丝电阻率的测量 (25分钟　50分) 1.(6分)在做“金属丝电阻率的测量”的实验中,需要测量金属丝的电阻。 (1)测量金属丝的电阻R时,用到如图所示电路。甲处用到 的测量仪器是_______;乙处用到的测量仪器是_______;(均 选填“A”或“B”)(4分)  A.电压表 B.电流表 【解析】(1)根据串、并联电路特点,可知与电阻并联的是电压表,即甲是电压表,跟电阻串联的是电流表,即乙是电流表。 　A　 　B　 1 2 3 4 5 选题清单 (2)某次测量时,电压表读数为2.00 V,电流表读数为0.40 A,则电阻的测量值为 R=_________Ω。(2分)  【解析】(2)根据公式R=,代入数据解得,电阻阻值为R=5.00 Ω。 　5.00　 1 2 3 4 5 选题清单 2.(10分)(2025·上海高二检测)电阻率的测定有非常重要的意义,如为满足集成电路的性能要求,对金属导体、半导体等电阻率进行测定。“测量金属丝的电阻率”实验的电路如图所示。实验过程中: (1)用_______测量金属丝长度,用_______(均选填序号:A.刻度尺　 B.螺旋测微器)测量金属丝的直径,为减少误差进行多次测量 求平均值,得到金属丝长度L和直径d。(4分)  【解析】(1)在“测量金属丝的电阻率”实验中,金属丝的长度需要用刻度尺来测量,金属丝的直径需要用精确度更高的螺旋测微器来测量,故第一个空填A,第二个空填B。 　A　 　B　 1 2 3 4 5 选题清单 (2)根据电路图连接电路,开关S处于断开状态,滑动变阻器滑片滑到_______(选 填“a”或“b”)端。闭合开关,调节滑动变阻器,记录多组电压和电流数据。(3分)  【解析】(2)在闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器接入电路中的阻值要达 到最大,所以,如题图所示,闭合S前,滑动变阻器滑片应滑到a端。 (3)根据实验数据,画出U-I图线,图线的斜率就表示金属丝的阻值R,由此可知金 属丝的电阻率ρ为_________(用L、d、R表示)。(3分)  【解析】(3)根据R=ρ,S=π()2,可得ρ=。 　a　 　　 1 2 3 4 5 选题清单 3.(12分)(2025·泉州高二检测)某小组同学通过实验测定一段粗细均匀的金属丝的 电阻率,实验中所用测量仪器均已校准,操作过程如下: (1)测量金属丝的长度L及直径D。 ①用刻度尺测量金属丝的长度,其接入电路部分的起点与刻度尺0刻度对齐,终点 位置如图甲,则金属丝的长度L为__________cm;(2分)  ②用螺旋测微器测量金属丝的直径d,测量结果如 图乙所示,其读数应为__________mm。(2分)  【解析】(1)①刻度尺读数精确到0.1 cm,读数时估读到0.1 mm,读数为62.50 cm; ②由图乙所示螺旋测微器可知,其示数为0 mm+40.0×0.01 mm=0.400 mm。 　62.50　 　0.400　 1 2 3 4 5 选题清单 (2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。 ①实验所用器材有:电池组(3 V)、电流表(内阻约5 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A )、开关、导线若干。 ②正确连接好电路,进行实验测量,部分数据如表: 由以上数据可知,他们测量Rx的阻值,是采用图中的_______图;(2分)  次数 1 2 3 4 5 6 U/V 0 0.40 0.80 1.20 1.60 2.0 I/A 0 0.08 0.18 0.26 0.36 0.4 【解析】(2)由于电压从零开始测量,所以滑动变阻器用分压式接法;由电压表与电流表读数可知,所测电阻阻值较小,应采用电流表外接法,故选A。 　A　 1 2 3 4 5 选题清单 (3)图丙是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请根据所选的电路图,补充完成实物间的连线。(4分) 答案:(3)图见解析 【解析】(3)实物电路图如图所示 1 2 3 4 5 选题清单 (4)由测量数据可求得电阻阻值为4.50 Ω,估算出该金属丝的电阻率约为 _____________ Ω·m。(保留两位有效数字)(2分)  【解析】(4)由电阻定律R=ρ,得ρ==≈9.0×10-7 Ω·m 　9.0×10-7　 1 2 3 4 5 选题清单 4.(10分)(2025·昭通高二检测)某实验小组利用学校实验室提供的器材,对教室内的桶装饮用水进行了抽检,目的是测定其电导率σ是否达标(电导率即电阻率的倒数,是衡量饮用水质量是否达标的一项关键指标)。以下是该实验小组进行的实验: (1)将采集的水样注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,对该样品进行粗略的电阻测量,所得结果约为2.5 kΩ。 (2)采用伏安法对该样品的电阻进行精确测量,在如图所示的 实物图中,部分电路已正确连接,请用笔画线代替导线,完成实 验电路的连接,要求电压表读数可从零开始变化。(2分) 答案:(2)图见解析 1 2 3 4 5 选题清单 【解析】(2)实验要求电压表读数可从零开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,待测电阻的阻值较大,故电流表采用内接法,电路连接情况如图; 1 2 3 4 5 选题清单 (3)电路连接正确后,将滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。 (2分)  【解析】(3)为了保护电流表、电压表,闭合开关之前,应使电流表、电压表的示 数最小(符合实验要求电压表的示数从零逐渐增大),故滑片应位于最左端; (4)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,某次记录 的示数分别为U和I,则此次计算所得的样品电阻阻值Rx=_______(用U和I表示)。 (3分)  【解析】(4)根据欧姆定律可得,待测电阻的阻值为Rx=。 　左　 　　 1 2 3 4 5 选题清单 (5)实验最终得到该样品的阻值为R,同时测得塑料圆柱形容器内部长为L、 直径为D。则该样品的电导率可表示为σ=_________(用R、L、D和π表示)。 将所测数据代入该表达式,即可计算出电导率的数值,对照相关检测标准,即 可判断水质的此项指标是否达标。(3分)  【解析】(5)根据电阻定律可得,导体的电阻率ρ==。 则导体的电导率σ== 　　 1 2 3 4 5 选题清单 5.(12分)(2025·广州高二检测)某实验小组设计了测量盐水电阻率的实验。所用实验器材如下:电源E(电压为3 V,内阻很小)、电流表A(内阻极小)、电压表V(内阻极大)、滑动变阻器R、开关S、导线若干、内部装有耐腐蚀电极板的长方体样品池。如图甲所示,样品池内的右侧电极板可以左右移动,且移动时与样品池间密封完好。 1 2 3 4 5 选题清单 (1)先按图乙所示连接实物电路,将体积为V=1 500 mL的盐水样品加入样品 池中,闭合开关S之前,滑动变阻器R的滑动触头应该位于最__________(选填 “左端”“中间”或“右端”)。(2分)  【解析】(1)为保护电表,滑动变阻器R的滑动触头应该位于滑动变阻器的最 左端。 　左端　 1 2 3 4 5 选题清单 (2)然后测量盐水的电阻率: ①调整右侧电极板处于样品池中的适当位置,闭合开关S,移动滑动变阻器R 的滑动触头,使电压表和电流表有适当的示数U和I。若某次测量中,电压表 的示数如图丙所示,则U=______________________V。(2分)  ②根据电阻定义式Rx=,计算并记录此时样品池中盐水的电阻值,同时测量 并记录样品池中左右电极板的距离L(单位m)。 ③重复步骤①②的操作,记录多组测量数据。 【解析】(2)电压表的示数为2.25 V。 　2.25(2.23~2.27均可)　 1 2 3 4 5 选题清单 (3)数据处理与分析: ①根据记录的数据计算盐水样品的电阻Rx,以Rx为纵 坐标,以_______(用题设条件中物理量的字母表示)为横 坐标,建立坐标系,将得到的数据描点、作图、连线,得 到的图像如图丁所示,则盐水的电阻率ρ=_________Ω·m (结果保留两位有效数字)。(6分)  ②该实验中,若电流表的内阻不可忽略,则由于电表内阻的影响,盐水电阻率的 测量值与真实值相比_______(填正确答案标号)。(2分)  A.偏大 B.偏小 C.相等 　L2　 　0.93　 　C　 1 2 3 4 5 选题清单 【解析】(3)①根据电阻定律可得Rx=ρ=ρ,又因为图线是一条倾斜直线,故应以L2为横坐标;斜率k=,则电阻率ρ=kV=0.93 Ω·m;②根据欧姆定律可得Rx-RA=ρ,可得Rx=ρ+RA,斜率k不变,则电表内阻对电阻率的测量无影响,C项正确。 1 2 3 4 5 选题清单 $