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

**基本信息** 聚焦“导体电阻率的测量”实验，分层设计从仪器操作到综合探究，梯度清晰，强化科学思维与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|游标卡尺、螺旋测微器操作与读数|选择题形式，直接考查仪器使用规范（如第1-3题）| |技能应用|电阻定律公式、伏安法电路选择|结合学业考试真题，强化公式应用与实验方案设计（如第4-6题）| |综合探究|完整实验流程（步骤、数据处理、误差分析）|多步骤填空题，培养科学探究与数据处理能力（如第7-9题）|

11.3实验：导体电阻率的测量 1 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用10分度游标卡尺测量金属丝的直径，如图所示．下列说法中正确的是(　　) A. 要用图中测量爪A夹紧金属丝 B. 可旋紧图中B防止游标尺移位 C. 只需在金属丝的某一位置测量一次 D. 该游标卡尺测量可准确到0.05 mm 2 (2025江苏学业考试)如图所示，用螺旋测微器测量金属丝的直径，旋钮B和微调旋钮C均可调节杆的前进或后退，当靠近金属丝时，以下操作正确的是(　　) A. 停止转B，直接读数 B. 继续转B，旋紧后读数 C. 停止转B用C，听到“喀喀”声后直接读数 D. 停止转B用C，听到“喀喀”声后回旋然后读数 3 如图所示，关于螺旋测微器，以下说法中正确的是(　　) A. 螺旋测微器读数时不需要估读 B. 螺旋测微器比毫米刻度尺的精确度高1 000倍，所以也叫千分尺 C. 图中螺旋测微器的读数为0.35 m D. 图中螺旋测微器的读数为0.350 mm 4 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：该同学测量出圆柱体长度L，圆柱体的直径D，用伏安法较精确地测量出圆柱体电阻为R时，电压和电流分别是U和I，则该圆柱体材料的电阻率ρ为(　　) A. 　　 B. C. 　　 D. 5 某同学测量一个圆柱体工件的电阻率，分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体工件的直径和长度，某次测量的示数如图甲和乙所示，下列对应读数都正确的是(　　) 甲 乙 A. 4.83 cm，5.387 mm B. 5.03 cm，5.313 mm C. 5.93 cm，5.813 mm D. 6.03 cm，6.313 mm 6 (2024宿迁阶段检测)在测定阻值较小的金属丝的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是(　　) A B C D 7 为了测量一段电阻丝AB的电阻率ρ，某同学做了以下实验： (1) 该同学用图甲的螺旋测微器测量电阻丝的直径时，为了防止电阻丝发生明显形变，同时防止损坏螺旋测微器，转动旋钮C至测砧、测微螺杆与电阻丝将要接触时，应调节旋钮________(选填“B”“C”或“D”)发出“喀喀”声时停止．读数并记录电阻丝的直径为d. 甲 乙 丙 (2) 该同学设计了如图乙所示的电路．已知滑片P与电阻丝接触良好，其他连接导线电阻不计．现有以下器材： A. 待测电阻丝AB； B. 电源(已知电动势为E，内阻不计)； C. 电流表A； D. 阻值为R的定值电阻； E. 毫米刻度尺； F. 开关S，导线若干． ①根据电路图连接好电路，闭合开关前滑片P滑至电阻丝的________(选填“A”或“B”)端．闭合开关S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度x并记下电流表的读数I；改变P的位置，共测得多组x与I的值． ②写出电路中电阻丝接入电路的电阻值Rx与x的关系式Rx＝________(选用题中提供的字母符号物理量表示). ③根据测出的I的值，计算出的值，并根据这些数据作出­x图像如图丙所示． (3) 由­x图像可求得电阻丝电阻率ρ＝________(选用题中提供的字母符号物理量表示). (4) 如考虑到电流表A有内阻，则测得的电阻丝的电阻率将________(选填“增大”“减小”或“不变”). 8 (2025南京期末)在“测定金属的电阻率”实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约5 Ω的电阻丝进行测量． (1) 在测量电阻丝长度后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝直径，测量结果如图甲所示为________ mm. 甲 (2) 现有电源(提供稳定的电压U＝6.0 V)、开关和导线若干，以及下列器材： A. 电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.2 Ω)； B. 电流表(量程0～3 A，内阻约1.0 Ω)； C. 电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)； D. 滑动变阻器(0～5 Ω，额定电流2 A)； E. 滑动变阻器(0～200 Ω，额定电流1 A)； F. 定值电阻R0. 为减小误差，电流表应选_________，滑动变阻器应选________．(均选填器材前的字母) (3) 然后补充完成图乙中实物间的连线． 乙 (4) 若测定的电压U，电流为I，金属丝直径为d，长度为L，则金属丝的电阻率为________． (5) 写出电路中R0在电路中主要作用：________________________(写一条). 9 (2025无锡期末)某学习小组测量一段粗细均匀金属丝的电阻率． (1) 首先用游标卡尺测量该金属丝的长度，结果如图甲所示，其长度L＝________ cm；再用螺旋测微器测金属丝直径，结果如图乙所示，其直径d＝________ mm. 甲 乙 (2) 用多用电表粗略测量金属丝的电阻，下列实验操作步骤，正确顺序是________． ①将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准欧姆零点 ②将选择开关旋转到“Ω”挡的“×1”位置 ③调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准电流零刻度 ④将选择开关旋转到“OFF”位置 ⑤将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测出金属丝的电阻约20 Ω (3) 为进一步准确测量该金属丝的电阻Rx，实验室提供如下器材： 电池组E(电动势为5.0 V，内阻不计)； 定值电阻R0(阻值为10 Ω)； 电压表V(量程为5 V，内阻约为5 kΩ)； 电流表A(量程为20 mA，内阻为90 Ω)； 滑动变阻器R(阻值范围为0～20 Ω，额定电流2 A)； 开关S、导线若干． 请利用以上器材，在下方的虚线框中补全实验电路图．(需标出相应器材的符号) 丙 (4) 若电压表示数为4.5 V，电流表示数为15 mA，试分析能否计算出Rx的准确值，若能，写出Rx的准确值；若不能，写出误差的来源：______________________. (5) 写出该金属丝电阻率的表达式ρ＝________(用L、d、Rx表示). 第3节　实验：导体电阻率的测量 1. B　要用外测量爪夹紧金属丝，而不是内测量爪A，A错误；可旋紧图中B防止游标尺移位，B正确；为减小误差，应多次在金属丝的不同位置测量直径，取平均值，C错误；10分度游标卡尺可精确到0.1 mm，D错误． 2. C　螺旋测微器的粗调旋钮B用于测微螺杆远离被测物体时快速调整其位置，当测微螺杆接近被测物体时，需要利用微调旋钮C进行精细调整，可知，当靠近金属丝时，停止转B用C，听到“喀喀”声后停止转动直接读数，故C正确． 3. D　螺旋测微器读数时需要估读，A错误；螺旋测微器的精确度为0.01 mm，毫米刻度尺的精确度为 1 mm，则螺旋测微器比毫米刻度尺的精确度高100倍，B错误；图中螺旋测微器的读数为0＋35.0×0.01 mm＝0.350 mm，C错误，D正确． 4. C　由欧姆定律及电阻定律可得R＝，R＝ρ，联立解得ρ＝.故C正确． 5. B　甲的读数：5 cm＋0.01 cm×3＝5.03 cm；乙的读数：5 mm＋0.01 mm×31.3＝5.313 mm，故B正确． 6. D　金属丝阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法．D正确． 7. (1) D　(2) ①B　②x　(3) (4) 不变 解析：(1) 测微螺杆与电阻丝将要接触时，应调节旋钮D(微调旋钮)进行微调，发出“喀喀”声时停止． (2) ①为了保护电路，闭合开关前滑片P应滑至电阻丝的B端，使接入电路中的电阻最大，从而起到保护电路的作用． ②根据电阻定律有Rx＝ρ，S＝π()2＝，联立可得Rx＝x. (3) 根据闭合电路的欧姆定律有E＝I(Rx＋R)，代入Rx的表达式可得 ＝·x＋，结合图像可得 ＝，解得ρ＝. (4) 若考虑到电流表有内阻，则根据闭合电路的欧姆定律有E＝I(Rx＋R＋RA)，可得 ＝·x＋.该实验通过图像的斜率求电阻率，而显然，即使考虑到电流表A有内阻，但图像的斜率不变，最终仍然得到ρ＝，因此，计算得到的电阻率不变． 8. (1) 0.627 (2) A　D (3) (4) (5) 保护电路 解析：(1) 用螺旋测微器测量电阻丝直径为0.5 mm＋0.01 mm×12.7＝0.627 mm. (2) 电路可能达到的最大电流为Im＝＝ A＝1.2 A，如果选择电流表B，电流表偏角太小，读数误差较大，因此电流表应选择A；滑动变阻器要接成分压电路，则应选阻值较小的D. (3) 待测电阻阻值较小，则采用安培表外接，滑动变阻器用分压电路，则实物连线如图． (4) 若测定的电压U，电流为I，金属丝直径为d，长度为L，根据R＝＝ρ，则金属丝的电阻率为ρ＝. (5) 定值电阻串联在电路中起保护电路的作用． 9. (1) 11.050　1.995 (2) ③②①⑤④ (3) (4) Rx＝21 Ω (5) 解析：(1) 由图示游标卡尺可知，其读L＝110 mm＋10×0.05 mm＝110.50 mm＝11.050 cm； 由图示游标卡尺可知，其读数d＝1.5 mm＋49.5×0.01 mm＝1.995 mm. (2) 用多用电表测电阻，要先进行机械调零，然后将选择开关置于电阻挡，再进行欧姆调零，欧姆调零后测电阻，读数完毕后将选择开关置于OFF位置，故合理的实验步骤是③②①⑤④. (3) 电流表量程太小，把定值电阻与电流表并联扩大其量程测电流；由于电流表内阻已知，电流表应采用内接法，实验电路图如图所示． (4) 电流表内阻为90 Ω，定值电阻阻值为10 Ω，由并联电路特点可知，流过定值电阻的电流是流过电流表电流的9倍，当电流表读数为15 mA时，电路电流I＝15 mA＋9×15 mA＝150 mA＝0.15 A，改装后电流表内阻RA＝＝ Ω＝9 Ω，则电阻丝阻值Rx＝－RA＝ Ω－9 Ω＝21 Ω. (5) 由电阻定律得Rx＝ρ＝ρ，解得ρ＝. 学科网（北京）股份有限公司 $