第9章 实验11 测量金属丝的电阻率 演练知能提升(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理

该高中物理高考复习讲义聚焦电学实验核心考点，涵盖电阻测量、电阻率计算、电路设计及数据处理等内容，按“粗测-精测-拓展应用”逻辑组织知识点，通过考点梳理（仪器选择、电路接法）、方法指导（图像法分析）、真题训练（4道模拟题）帮助学生突破实验难点，体现复习的系统性与针对性。 讲义以真实实验情境为载体，设计分层探究活动，如从多用电表操作到U-I图像斜率分析，培养科学探究与科学思维能力。通过“问题-证据-解释”流程（如推导U-x图像斜率与电阻率关系），配合即时反馈的真题演练，确保高效复习，为教师把控节奏提供框架，助力学生提升实验题应考能力。

1．(2026·河北石家庄市教学质检)某实验小组要测量一段长为L、直径为d的合金丝电阻率。 (1)先用多用电表粗测合金丝电阻，使用电阻挡测量电阻时，下列说法正确的是________。 A．测量者需用手分别将两支表笔与合金丝两端捏紧以避免虚接 B．选择倍率并正确操作后，表针在刻度盘中央附近读数时误差更小 C．表针偏角过大，应将选择开关调到倍率较高的挡位 (2)粗测合金丝电阻时，将选择开关调到“×1”挡，指针位置如图甲所示。为精确测量合金丝电阻，可采用实验室提供的以下器材进行测量。 滑动变阻器(阻值范围为0～5 Ω)； 电流表A(内阻约为1 Ω)； 电压表V(内阻约为3 kΩ)； 电源、开关及导线若干。 ①为尽可能多测量几组数据，该小组设计了如图乙所示的电路，请补充完整图乙的电路连线。 ②连接好图乙的电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于____________(选填“A”或“B”)端。实验时，测得多组电压U和电流I，并作出U－I图像如图丙所示。测得合金丝接入电路的长度L＝0.8 m，直径d＝0.4 mm，则合金丝电阻率ρ＝____________Ω·m(结果保留2位有效数字)。 (3)小组同学还设计了如图丁所示电路测量该合金丝(图中ab为合金丝)电阻率，稳压源的输出电压恒为U0，定值电阻的阻值为R，根据多次实验测出aP长度x和对应的电压表的示数U，作出U－x图线为一条斜率为k的直线，则合金丝的电阻率ρ＝____________(用题中的符号k、R、d、U0、L表示)。 解析：(1)测量者不能用手分别将两支表笔与合金丝两端捏紧，以避免人体接入电路，故A错误；选择倍率并正确操作后，表针在刻度盘中央附近读数时误差更小，故B正确；表针偏角过大，说明待测电阻较小，应将选择开关调到倍率较小的挡位，故C错误。 (2)①为尽可能多测量几组数据，则滑动变阻器应采用分压式接法，由题图甲可知，待测电阻丝的电阻值约为11 Ω，由于Rx<＝ Ω，所以电流表应采用外接法，电路连接如图所示。 ②闭合开关前，滑动变阻器应将待测电路短路，则滑动变阻器的滑片应置于A端。由题图丙可知Rx＝＝ Ω＝10 Ω，根据电阻定律可得Rx＝ρ，S＝π()2，联立解得ρ≈1.6×10－6 Ω·m。 (3)根据闭合电路欧姆定律可得U0＝(Rx＋R)，U＝x，结合题意可得＝k，根据电阻定律可得Rx＝ρ，S＝π()2，所以ρ＝。 答案：(1)B　(2)①图见解析　②A　1.6×10－6 (3) 2．(2026·福建龙岩市一模)某实验小组设计了测量海水电阻率的实验。所用实验器材如下：电源E(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)先按如图乙所示连接实物电路，将体积为2 000 mL的海水样品加入样品池中，闭合开关S之前，将滑动变阻器R的滑片置于最左端。 (2)然后测量海水的电阻率： 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的滑片，使电压表和电流表有适当的示数U和I； ②根据电阻定义式Rx＝，计算并记录此时样品池中海水的电阻值，同时测量并记录左右电极板间的距离L(单位m)； ③重复步骤①②的操作，记录多组测量数据。 (3)数据处理与分析： ①根据记录的数据计算海水样品的电阻Rx，以Rx为纵坐标、以____________(用题设物理量符号表示)为横坐标建立坐标系，将得到的数据描点、连线，得到的图像如图丙所示，则海水的电阻率ρ＝__________Ω·m(结果保留2位有效数字)。 ②该实验中，若电流表的内阻不可忽略，则海水电阻率的测量值与真实值相比__________(填正确答案标号)。 A．偏大　　　　B．偏小　　　　C．相等 解析：(3)①设取用的海水体积为V，与单个极板的接触面积为S，有L＝，且由Rx＝ρ，代入解得Rx＝ρ∝L2，则横坐标为L2；取两点(0，0)、(1.0 m2，1.55×102 Ω)，结合公式Rx＝ρ，得ρ＝×2 000×10－6 Ω·m＝0.31 Ω·m。 ②若考虑电流表的内阻RA，则Rx＋RA＝ρ，得Rx＝ρ－RA，Rx－L2图线斜率仍然不变，即电阻率的测量值与真实值相等。 答案：(3)①L2　0.31(0.30～0.33均可)　②C 3．小明同学买来了一捆如图1所示的漆包铜线，想测量其长度是否与铭牌上的长度吻合。可提供的实验器材有： A．电源(电动势约为6 V，内阻不计)； B．电压表V1(量程为0～6 V，内阻约为6 kΩ)； C．电压表V2(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)； D．电阻箱R(阻值范围为0～999.9 Ω)； E．滑动变阻器R1(阻值范围为0～20 Ω)； F．开关、导线若干。 (1)先用小刀轻轻刮去铜线两头包的绝缘漆，用螺旋测微器测量刮去漆的铜线的直径d，其示数如图2所示，则d＝________mm。 (2)小明设计了如图3所示的电路图测量漆包铜线的电阻，请用笔画线代替导线将图4中的实物图连线补充完整。 (3)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移动到________(选填“最左端”或“最右端”)，电阻箱阻值调到0，闭合开关S，调节R和R1，记下若干组相对应的电阻箱的示数R、电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2的值，断开开关S。　 (4)根据测得数据，作出－图像如图5所示，求出图线的斜率k，若铜线的电阻率为ρ，不考虑电表对电路的影响，则其长度L＝________(用d、k、ρ表示)。 解析：(1)根据螺旋测微器的读数规律，该读数为0.5 mm＋12.0×0.01 mm＝0.620 mm。 (2)根据题图3所示的电路图，作出实物连接图如图所示。 (3)滑动变阻器采用限流式接法，为了确保安全，闭合开关之前，应使滑动变阻器分压最大，即应将滑动变阻器的滑片移动到最左端。 (4)根据欧姆定律有Rx＝，变形得＝Rx＋1，由题意可知Rx＝k，根据电阻定律得L＝，又由于S＝π()2，解得L＝。 答案：(1)0.620　(2)图见解析　(3)最左端　(4) 4．某学习小组为探究某种导电胶材料电阻率，将导电胶装满圆柱体玻璃管，导电胶两端通过小金属片与导线相连，如图(a)所示。 (1)在装入导电胶前，用游标卡尺测得玻璃管的内径为d，长度为L。 (2)用多用电表粗略测得该导电胶电阻约为40 Ω，为精确测量，现有如下实验器材： A．电源E(电动势为3 V，内阻较小) B．电压表V(量程为0～3 V，内阻约为1 000 Ω) C．电流表A1(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω) D．电流表A2(量程为0～100 mA，内阻约为3 Ω) E．滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω) F．滑动变阻器R2(最大阻值为200 Ω) 该同学选择上述器材设计了如图(b)所示的电路，请根据电路图将图(c)的实物图连接完整；其中，电流表应选________(选填“A1”或“A2”)，滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)。 (3)正确连线后，闭合开关，将滑动变阻器调到合适位置，此时电压表读数为U，电流表读数为I，则该导电胶电阻率的表达式为________。(用d、U、L、I表示) (4)若测得导电胶电阻率比真实值略小，原因可能是____________。(写出一条即可) 解析：(2)根据电路图，连接实物图如图所示。电路最大电流约为Imax＝＝75 mA，则电流表选择A2；滑动变阻器采用分压式接法，则选择总阻值较小的R1 。 (3)根据R＝，R＝＝，解得ρ＝。 (4)若测得导电胶电阻率比真实值略小，可能是电流表外接导致所测电流偏大，从而使电阻率测量值比真实值偏小。 答案： (2)图见解析　A2　R1　(3)ρ＝ (4)电流表外接 学科网（北京）股份有限公司 $