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

**基本信息** 该同步练习通过“基础巩固+能力提升”分层设计，覆盖电阻率测量全流程，从仪器操作到误差分析，梯度合理，适配新授课知识巩固与科学探究能力培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固题|仪器读数（游标卡尺/螺旋测微器）、伏安法基础（内外接选择）、电阻率公式直接应用|单一知识点反复强化，如多题训练螺旋测微器读数（题3、4、9），夯实物理观念| |能力提升题|电路设计（分压/限流）、误差修正（已知内阻电流表内接）、综合计算（电导率）|多知识点综合应用，如题11结合电流表内阻修正误差，题15用双电流表测电阻，培养科学思维与探究能力|

11.3实验：导体电阻率的测量巩固练习题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：______ 基础巩固题 1．某实验小组通过取样来测直饮水的电阻率，他们将采集的水样装满长为L的塑料圆柱中，管两端用电阻不计的金属圆片电极密封。通过实验测量样品电阻，从而计算其电阻率。 (1)装入水样品前，需测量塑料管的内径，应使用图甲中游标卡尺的______（选填“A”“B”或“C”）进行测量，某次测量的示数如图乙所示，读数d=______cm。 (2)实验测出样品电阻为R，则样品的电阻率ρ=______（用题目中测量的物理量字母R，L，d表示）。 2．某同学用伏安法测量某金属丝的电阻率（该金属丝阻值约为）。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： 电压表（量程，内阻约）； 电流表（量程，内阻约）； 电流表（量程，内阻约）； 滑动变阻器（）； 电源（电源电压）。 (1)为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选______（填器材的字母符号），电流表应______（填“内接”或“外接”）； (2)该同学用刻度尺测量金属丝的长度，测得金属丝的直径如图甲所示，则该金属丝直径的测量值______； (3)该同学将金属丝接入电路，测得金属丝两端电压及流过金属丝的电流，利用以上测量数据，得到这种材料的电阻率，考虑到（1）中的实验电路，则该电阻率测量值与真实值相比会______（选填“偏大”或“偏小”）。 3．某同学测量一段粗细均匀的圆柱形导体棒的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量导体棒的直径，结果如图甲所示，则导体棒的直径______。 (2)如图乙是测量导体棒电阻的电路图，根据该电路图在图丙的实物图中补齐实物电路连线。 (3)如果按图丙所示电路图，在操作正确的情况下，读得电流表的示数为I，电压表的示数为U，测出该导体棒的长度为L、直径为d，则该导体棒的电阻率______（用I、U、L、d表示）。 4．在电子器件生产的材料检测环节中，精准测量金属丝的电阻率是把控材料导电性能的关键。某同学为测量一阻值约为、粗细均匀的金属丝的电阻率，利用实验室器材开展实验。实验中除备有毫米刻度尺、螺旋测微器、导线和开关外，还提供以下规格的实验器材： A．电源（电动势，内阻约） B．电压表（量程为0~3V，内阻约） C．电流表（量程为0~0.6A，内阻约） D．电流表（量程为0~3A，内阻约） E．滑动变阻器R（最大阻值，额定电流1A） (1)用螺旋测微器测该金属丝的直径如图1所示，读数为________mm。 (2)测量金属丝的电阻时设计了如图2所示的电路，为了使测量尽可能准确，减小实验误差，实验中电流表应选________（填写器材前的字母编号）；开关应接________（选填“a”或“b”）。 (3)某次测量电流表的示数，对应电压表示数如图3所示，则该次测量金属丝的电阻为________（计算结果保留3位有效数字）。 (4)用测得金属丝的长度L、直径D、电流I、电压U表示金属丝的电阻率________。 5．某实验小组选择合适的电流表、电压表、滑动变阻器、干电池组、刻度尺、线夹、开关、导线等器材，测量圆柱形自动铅笔铅芯的电阻率并探究滑动变阻器的工作原理。 (1)小组同学先将20根相同的铅芯按图（a）方式紧密排列，测得一根铅芯的直径_____； (2)小组同学按图（b）正确连接电路。 ①用刻度尺测得铅芯接入电路的长度为； ②规范操作后，读出电压表和电流表的示数和，则计算电阻率的表达式_____（用题目测出的物理量的字母表示）； (3)小组同学利用图（b）电路探究滑动变阻器的工作原理，闭合开关后，改变线夹位置减小铅芯接入长度，电流表示数将_____（选填“增大”或“减小”），将滑动变阻器滑片向_____（选填“左移”或“右移”），可使电流表恢复原数值。 6．有一新型圆柱形的导电材料，电阻阻值在8~10Ω之间，为了测量该导电材料的电阻率，实验室提供了以下实验器材： A．20分度的游标卡尺        B．螺旋测微器 C．电流表A1（0~100mA，内阻约为10Ω）    D．电流表A2（0~0.6A，内阻约为0.1Ω） E.电压表V1（0~3V，内阻约为3kΩ）    F.电压表V2（0~15V，内阻约为15kΩ） G.直流电源E（4V，内阻不计）    H.滑动变阻器R（0~5Ω，2A） I.开关及导线若干 (1)用游标卡尺测得该样品的长度L。其示数如图所示，其读数为______mm； (2)本次实验的电流表选用的是______，电压表选用的是______（填写器材前的字母）； (3)为尽量精确测量新型圆柱形的导电材料的电阻。R0应采用下图中的______（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）电路图。 7．物理实验中一般都涉及实验仪器的读数。 (1)某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时，测得的结果如图甲所示，则该金属丝的直径______mm。紧接着用游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如图乙所示，则该金属丝的长度______cm。 (2)某学生在用伏安法测量电阻时，电压表的量程为0~3V，电压表的示数如图所示，则电压表的读数为______V。 8．某段导体是由横截面相同、材料不同的两段导体。无缝连接而成，电阻率ρ₁已知，L₂的电阻率ρ₂未知。 (1)先用螺旋测微器测量其直径，如图甲所示，其读数d=___________mm。 (2)为了测量L₂的电阻率ρ₂，兴趣小组同学只有一只内阻较大的电压表，于是设计了如图乙所示电路。闭合开关S，滑片P从M端滑到N端，电压表读数U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图丙所示，则导体。的电阻率为___________（用ρ₁表示）； (3)考虑电压表内阻影响带来的误差属于___________（选填“偶然误差”或“系统误差”）。 9．小明在实验室测量一段粗细均匀，约几欧姆的金属丝的电阻率，可供使用的器材如下： A．待测金属丝 B．电流表，量程0-0.6A，内阻约 C． 电流表，量程0-3A，内阻约 D．电压表，量程0-15V，内阻约 E. 电压表，量程0-3V，内阻约 F. 滑动变阻器R，全电阻约 G. 直流电源E，电动势3V，内阻不计 H. 多用电表 I. 毫米刻度尺 J. 开关S及导线若干 实验步骤如下： (1)首先用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度L，再利用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图1所示，则金属丝直径的测量值______mm。 (2)电路中所选电流表为______，所选电压表为______（填仪器前面字母）。 (3)要求电表示数从零开始尽可能地多测几组数据，连接电路，请你完成电路连接图2； (4)实验过程中，小明移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录两电表的测量数据，得出被测电阻阻值，则金属丝的电阻率表达式____________（用、D、L、表示）。 (5)如果长时间保持电路闭合，这样的操作会使电阻率的测量结果______（“偏大”或“偏小”）。 10．在测定金属的电阻率的实验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：（阻值约，额定电流约）； 电压表：（量程，内阻约）； 电流表：（量程，内阻约）；（量程，内阻约）； 电源：（电源电压为）；（电源电压为）； 滑动变阻器：（最大阻值约）； 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关；导线。 (1)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________（均填器材代号）。 (2)请按照电路原理图在实物图中用黑笔把电路连接完整。 (3)某次测量的电表示数如图所示，其中电压表示数为______V，电流表示数为______A。 (4) 根据上述所测量的实验数据，计算得待测电阻______（计算结果保留3位有效数字）。 能力提升题 11．为研究新型合金材料在智能穿戴设备中的导电性能，某物理兴趣小组选取一段横截面为圆形的合金丝样品，计划测定其电阻率，该合金丝的长度约为0.5m，用多用电表粗测其电阻约为5。实验室提供以下器材： 电源（电动势3.0V，内阻不计）； 电压表（量程0-3V，内阻约3k）； 电流表（量程0-0.6A，内阻）； 电流表（量程0-3A，内阻）； 滑动变阻器（最大阻值10，额定电流2A）； 滑动变阻器（最大阻值200，额定电流1A）； 开关、导线若干。 (1)由于实验室提供的电流表内阻已知，为减小系统误差，应选用电流表___________（填“”或“”），并采用电流表___________（填“内接”或“外接”）的电路。 (2)为在测量中，电压表示数能从零开始连续变化，滑动变阻器应选用___________（填“”或“”），并采用___________（填“限流”或“分压”）式接法。 (3)根据上述（1）、（2）中的选择，在如图所示电路的虚线框内，将电路图补充完整。 (4)若合金丝的长度为，直径为，电阻为，则该合金丝电阻率的表达式为 ___________（用、、表示）。本次实验测得的电阻率___________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 (5)正确连接电路，测得多组电压表示数和电流表示数，作出图像如图所示，图线的斜率为，则合金丝的电阻 ___________。 12．某同学在实验室测量一段圆柱形导电材料的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量其直径，如图所示，读数是________mm。 (2)已知圆柱形导电材料的电阻约为6Ω，除待测材料外，实验室备有的实验器材如下： A．电源（电动势，内阻很小） B．电压表（0~3V，内阻约15kΩ） C．电压表（0~15V，内阻约75kΩ） D．电流表（0~0.6A，内阻） E.电流表（0~3A，内阻约0.1Ω） F.滑动变阻器R（0~30Ω） G.开关、导线若干 为了调节方便，测量准确，实验中电压表应选________，电流表应选________。（均填写各器材前的字母代号） (3)为了使圆柱形导电材料的两端电压能明显变化且线性较好，并使测量结果尽可能准确，应选用如图所示的________电路进行实验。 (4)根据电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I，作图像，得到图像的斜率为k，若实验所用导电材料的长为L，横截面直径为D，则得到圆柱形导电材料的电阻率________（用k、L、D表示）。 (5)实验中发现电压表损坏，他又找到另外一个内阻为的毫安表mA和定值电阻替代电压表完成了实验。实验中毫安表mA和电流表的示数分别为和I，改变滑片位置测得多组、I数据，他作出了图像为一条直线，测得该直线的斜率为k。则圆柱形导电材料的电阻率的表达式为________（用k、L、D、、表示）。 13．某科研兴趣小组为研究石墨烯复合电阻丝的导电特性，设计实验精确测量其电阻率，实验器材与相关参数如下： 待测石墨烯电阻丝（阻值约） 电源（电动势4.5 V，内阻可忽略） 电流表（量程，内阻） 电流表（量程，内阻约为0.05 Ω） 电压表V（量程，内阻约为5 kΩ） 滑动变阻器（） 滑动变阻器（） 螺旋测微器、开关、导线若干。 (1)如图甲所示，用螺旋测微器测量电阻丝的直径，则_____________mm。 (2)为保证实验安全和测量精度且电压、电流能从零开始调节，电流表应选_____________（填“”或“”），滑动变阻器应选_____________（填“”或“”），实验电路图最合适的应选_____________。 A．    B．     C．    D． (3)若测得电阻丝的电阻为，已知电阻丝长度为，则电阻率为_____________（用、、表示）。 14．随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市相关部门对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率不合格（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）。 (1)为了方便测量纯净水样品的电阻，将采集的水样装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，如图甲所示，用螺旋测微器测量水样的直径，示数如图乙所示，则_________；再用游标卡尺测量水样的长度。 (2)粗测水样阻值约为，为了更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A．电流表（量程，电阻约为） B．电流表（量程，电阻约为） C．电压表（量程，电阻约为） D．电压表（量程，电阻约为） E．滑动变阻器（，额定电流） F．电源（电动势） G．开关一个，导线若干 其中，电流表应选_________，电压表应选_________（填器材前面的字母序号），实验电路应采用如图_________（填“丙”或“丁”）所示的电路。接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，并记录对应的电流表示数，电压表示数。 (3)在本实验中，某同学测得该圆柱形水样的长度和直径。用实验过程中测量的物理量对应的字母表示，则该水样电导率的表达式为_________。 (4)由于电表内阻的影响，实验测得纯净水样品的电导率_________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 15．某研究小组测定金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm。 (2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻约为，请在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。 电源（电动势为，内阻约为）； 电流表A1（量程为，内阻）； 电流表A2（量程为，内阻约为）； 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）； 开关及导线若干。 (3)某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为，电流表A2的读数为，则这段金属丝电阻的计算式________（用物理量符号表示）。从设计原理看，其测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《11.3实验：导体电阻率的测量巩固练习题》参考答案 1．(1) A 2.540 (2) 【详解】（1）[1]游标卡尺的内测量爪用于测量内径，外测量爪用于测量外径，深度尺用于测量深度，故测量塑料管内径应选用A部分。 [2]图乙中游标卡尺为20分度，精确度为，则读数为 （2）由电阻定律有， 解得 2．(1) 外接 (2)2.935/2.934/2.936 (3)偏小 【详解】（1）[1]由于通过待测金属丝的最大电流约为，所以电流表应选择A1； [2]又因，所以电流表应采用外接法。 （2）螺旋测微器的分度值为，由图甲可知金属丝的直径为 （3）因为（1）中选用的是电流表外接法，由于电压表的分流使得电流表的示数大于通过金属丝的电流，则电阻测量值偏小，根据可知，电阻率测量值偏小。 3．(1)/6.303mm (2) (3) 【详解】（1）导体棒的直径。 （2）根据电路图可知，滑动变阻器分压连接，电压表与待测电阻并联，连线如图： （3）根据欧姆定律，待测电阻的阻值 导体棒的横截面积 根据电阻定律有 联立解得。 4．(1)0.728/0.727/0.729 (2) C b (3)3.89 (4) 【详解】（1）由螺旋测微器的读数规则可知金属丝的直径 （2）[1][2]由闭合电路的欧姆定律可知电路的最大电流 即电流表选C，由电压表的内阻与金属丝的阻值相差的倍数大，为了减小金属丝阻值的测量误差，采用电流表外接法，即开关应接b； （3）由电压表的量程为3V，读出电压表的示数为 金属丝的电阻值 （4）由欧姆定律 电阻定律 金属丝的横截面积 联立解得金属丝的电阻率 5．(1)0.45 (2) (3) 增大 右移 【详解】（1）一根铅芯的直径 （2）由电阻定律可知 由欧姆定律可知 又，解得 （3）[1][2]闭合开关后，改变线夹位置减小铅芯接入长度，铅芯接入电路中的电阻减小，电流表示数将增大；将滑动变阻器滑片向右移，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，可使电流表恢复原数值。 6．(1)41.75 (2) D E (3)甲 【详解】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图可知其读数为 （2）[1][2]由于电源电动势为4V，则电压表应选择E；待测电阻阻值在8~10Ω之间，则 可知电流表应选择D。 （3）滑动变阻器最大阻值与待测电阻阻值差不多，略小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；又因电压表内阻远大于待测电阻阻值，则电流表应采用外接法，故应选择图甲所示电路。 7．(1) 3.205/3.204/3.206 5.015 (2)2.40 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图可知该金属丝的直径为 [2]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知该金属丝的长度为 （2）电压表的量程为0~3V，则分度值为，由图可知电压表的读数为。 8．(1)4.077/4.078/4.079 (2) (3)系统误差 【详解】（1）直径 根据电阻定律,有 （2）根据欧姆定律，有 联立可得 结合题图可知，导体、的电阻率之比 ，故 （3）电压表内阻影响带来的误差属于系统误差。 9．(1)1.845 (2) A1 V2 (3) (4) (5)偏大 【详解】（1）金属丝直径的测量值为d = 1.5mm＋34.5 × 0.01mm = 1.845mm （2）[1][2]电源电动势为3V，电压表选用V2，待测电阻约几欧姆，为了减小读数误差，电流表选用A1。 （3）为了使电表示数从零开始且尽可能地多测几组数据，滑动变阻器应采用分压式接法，待测电阻的阻值较小，电流表应采用外接法，连线如图所示 （4）根据 金属丝的电阻率表达式 （5）实验过程中，如果长时间保持电路闭合，会使电阻丝温度升高，电阻率增大，这样的操作会使电阻率的测量结果偏大。 10．(1) (2) (3) 1.73/1.72/1.74 0.32 (4)5.41 【详解】（1）[1] 为使测量尽量精确，电流表量程应略大于金属丝的额定电流，故选量程为的 [2] 金属丝达到额定电流时两端电压约为 选用电压为的即可满足测量要求，且便于安全调节。 （2）按原理图连接时，滑动变阻器采用限流式接法，并与待测金属丝、电流表串联；电压表并联在待测金属丝两端；电流从两电表的正接线柱流入，实物连线如答案图所示。 （3）[3][4] 电压表选择量程，按刻度读数，示数为；电流表选择量程，按刻度读数，示数为 （4）由欧姆定律得 计算结果保留3位有效数字，得 11．(1) 内接 (2) 分压 (3) (4) 等于 (5) 【详解】（1）[1]合金丝的阻值约为，电源电动势为，采用内接法时电路中的最大电流为 代入数据解得 电流未超过的量程，且的量程较小，读数相对误差较小，因此选用电流表。 [2]采用电流表内接法时，电压表测量的是合金丝与电流表串联部分的总电压，根据欧姆定律有 解得 由于已准确给出，可以扣除电流表内阻造成的影响；若采用外接法，电流表读数包含电压表中的电流，而电压表内阻仅给出近似值，不能准确修正，因此应采用电流表内接法。 （2）[1]合金丝及电流表的串联电阻约为，分压器的最大阻值不宜远大于负载电阻，否则调节不均匀。的最大阻值为且额定电流为，能够满足实验要求，因此选择。 [2]采用限流接法时，负载两端的电压不能从零开始变化；采用分压接法，当滑片移动到低电势固定端时负载两端电压为，移动滑片可使电压连续增大，因此采用分压接法。 （3） 将的两个固定端分别经开关接在电源两极，使构成分压电路；将的滑片接电流表的正接线柱，的负接线柱与合金丝串联后接到的低电势固定端；电压表并联在“与串联支路”的两端，电压表正接线柱接滑片一侧，和不接入电路。 （4）[1]合金丝的横截面积为 根据电阻定律有 解得 其量纲为，符合电阻率的单位。 [2]采用电流表内接法后，可利用已知的电流表内阻修正测量结果，得到合金丝真实电阻 忽略仪表读数等随机误差时，测得的电阻率等于真实值。 （5）采用电流表内接法时，图线斜率为 解得 代入得 12．(1)4.700 (2) B D (3)丁 (4) (5) 【详解】（1）由图可知，螺旋测微器读数为 （2）[1]依题意电源电动势为4.0V，故电压表选B； [2]电路中电流最大值约为 可知电流表选D。 （3）要求电压“明显变化且线性较好”，且滑动变阻器的最大阻值比待测电阻阻值大，因此滑动变阻器应采用限流式接法。又因为选取的电流表内阻已知，为避免系统误差，故电流表采用内接法，因此丁图符合题意。 （4）根据题意有 可知图像斜率为 又因为 联立解得 （5）根据题意有 整理得 可知图像斜率为 又因为 联立解得电阻率 13．(1)0.400/0.399/0.401 (2) A1 R1 A (3) 【详解】（1）根据螺旋测微器的测量原理，可知 （2）[1]电路中的最大电流约为，为了测量更加精确，应选择量程为0.6A的电流表A1。 [2] 想要让电压与电流能够从0开始调节，滑动变阻器应选择分压接法，适配的滑动变阻器阻值大小应小于待测电阻，故选R1。 [3]根据分析可知选择滑动变阻器的分压接法，同时由于电流表的内阻是已知的，选择电流表内接时可以通过计算去除系统误差，综上所述应选择选项A中电路图。 故选A。 （3）根据电阻率的相关公式， 联立解得 14．(1)3.156/3.155/3.157 (2) A C 丙 (3) (4)小于 【详解】（1）螺旋测微器的精确值为，由图乙可知。 （2）[1][2]电源的电动势为，则电压表应选量程为的，即选择C； 通过水样的最大电流 则电流表应选量程为的，即选择A； [3]由于滑动变阻器阻值远小于待测电阻，所以滑动变阻器应采用分压接法；由于，则电流表应采用内接法，故实验电路应采用图丙所示的电路。 （3）根据欧姆定律可得 根据电阻定律可得 又 联立可得该水样电导率的表达式为 （4）由于电流表内接，电压表的测量值大于真实值，所以实验测得纯净水样品的电导率小于其真实值。 15．(1)0.200/0.198/0.199/0.201/0.202 (2) (3) 相等 【详解】（1）根据螺旋测微器的读数原则，可知读数为 （2）由于滑动变阻器的总阻值比金属丝的阻值小很多，故滑动变阻器采用分压式接法；实验没有提供电压表，电流表的内阻已知，因此可以将电流表与金属丝并联测量金属丝两端的电压，电流表测干路电流，根据并联电路中电流关系可测出通过金属丝的电流，电路图如图所示： （3）[1] 由电路图可知通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为，根据闭合回路欧姆定律及并联电路的特点，可得金属丝的电阻为 [2] 从设计原理看，金属丝两端的电压为真实值，通过金属丝的电流为真实值，故测量值与真实值相等。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $