第39讲 实验十二 测量金属丝的电阻率（复习讲义）（广东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理讲义围绕“测量金属丝的电阻率”实验专题，整合基础实验（仪器使用、电路设计、数据处理、误差分析）与创新拓展实验（跨学科融合、科技热点情境），按考情前瞻、知识建模、考点精讲、真题溯源的逻辑架构，通过原理梳理、方法归纳、真题训练帮助学生构建实验思维体系。 讲义以科学思维和科学探究为导向，设计伏安法电路误差分析、图像法数据处理等专题突破策略，结合新能源充电桩等真实情境的创新实验题，设置基础例题与变式训练分层练习，助力学生高效掌握实验考点，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第39讲 实验十二　测量金属丝的电阻率 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 基础性实验 知识点1 常用仪器的使用和读数 考向1 基础性实验重 考点二 创新拓展实验 知识点1 创新拓展实验 考向1创新拓展实验重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 基础性实验 —— —— —— 创新拓展实验 —— —— —— 考情分析 1.核心素养导向 注重考查学生在电路及电能方面的物理观念,如能量守恒定律在电路中的体现,场与相互作用在电场、电路中的作用等;强调科学思维,包括对电路模型的建立、推理以及对电能相关问题的分析;注重科学探究,可能会涉及电路实验的设计、误差分析等;同时考卷也会关注社会责任,如在电能应用中融入环保意识等内容。 2.结合科技热点 可能会融入中国科技成就或广东本地产业作为题目背景。例如在电路及电能方面,可能结合新能源技术(如太阳能发电、电动汽车充电桩等)、半导体产业等,考查电路原理、电能转化和应用等知识。 3.跨学科融合 出现物理与工程技术、数学建模的交叉问题。在电路中,可能会涉及利用微积分思想分析电路中的变化问题;在电能计算方面,可能会结合信息技术中的传感器原理来考查学生对电路及电能的综合应用能力,如通过传感器测量电容器的充、放电曲线,计算电容值或时间常数。 4.开放性试题 有可能出现开放性试题,例如要求从能量角度解释电动汽车充电桩为何使用直流快充而非交流电,需要用焦耳定律和电化学知识分析。这考查学生对电路和电能知识的综合运用和开放性思维。 情境与立意： 1.实验设计与误差分析 电路实验部分,要求学生自主选择器材、设计步骤并分析系统误差来源。例如设计实验验证机械能守恒定律与电路结合的实验,或利用传感器测量电容器的充、放电曲线等实验,对学生的实验设计和误差分析能力要求较高。 2.信息处理与整合 题目中情境信息丰富,学生需要将信息进行充分整合提炼。如在考查熟悉的热学模块中的活塞气缸模型与电路及电能结合的问题时,虽然原理简单,但情境信息可能干扰学生提取关键信息,影响解题。 复习目标 1.熟悉“金属丝电阻率的测量”原理及注意事项。 2.掌握金属丝电阻率测量的电路图、数据处理方法及误差分析。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 基础性实验 知识点1 测量金属丝的电阻率 知●识●解●构 一、实验原理 1.由R=ρ得ρ=,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ。 2.测电阻R的方法:伏安法,一般被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法。 二、实验器材 被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0～0.6 A),电压表(0～3 V),滑动变阻器(0～50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺。 三、实验步骤 1.用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d。 2.按伏安法测电阻原理图连接实验电路。 3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量三次,求出其平均值l。 4.把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。 5.闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,填入记录表格内。 6.断开开关,拆除电路,整理好器材。 四、数据处理 1.在求R的平均值时可用两种方法 (1)用R=分别算出各次的数值,再取平均值。 (2)用UI图线的斜率求出。 2.计算电阻率 将记录的数据R、l、d的值代入电阻率计算式ρ=R=。 五、误差分析 1.金属丝直径、长度的测量或读数等人为因素带来误差。 2.测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R测<R真,由R=ρ,可知 ρ测<ρ真。 3.由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,从而造成误差。 六、注意事项 1.测量金属丝的有效长度,是指测量金属丝接入电路的两个端点之间的长度,即电压表两端点间的金属丝长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值。 2.测金属丝直径一定要选三个不同位置进行测量,求其平均值。 3.在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表选用0～0.6 A 量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。 4.若采用图像法求金属丝电阻的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地通过较多的点,不在直线上的点要均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点应舍去。 考●向●破●译 考向1 基础性实验 例1(2025·广东韶关模拟)某同学要测量一段长为L的金属丝的电阻率。 (1)先用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲所示,则金属丝直径d=　　　　 mm。  (2)要测量金属丝的电阻,尽可能减小误差,根据实验室提供的器材,设计了如图乙所示的电路。闭合开关前,将滑动变阻器R1的滑片移到最　　　　(选填“左”或“右”)端,闭合开关S,分别调节R和R1,记录每次调节后电阻箱的示数R、电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2,某次电压表V1的示数如图丙所示,此读数为　　　　 V。  (3)根据测得的多组U1、U2、R值,作出(U1-U2)图像,若图像为直线且斜率为k,则可求得金属丝的电阻Rx=　　　　。  (4)根据实验可以得到被测金属丝的电阻率ρ=　　　　(用k、d、L表示)。  (5)该实验中,金属丝的电阻Rx的测量有系统误差,主要是由电压表　　　　(选填“V1”“V2”或“V1和V2”)分流引起的。  【变式训练1·变载体】(2025·广东广州开学考)某实验小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，实验器材有:电源E，电压表V(内阻很大)，定值电阻R0(阻值为10.0 Ω)，滑动变阻器R，螺旋测微器，毫米刻度尺，开关S，单刀双掷开关K，圆柱形铅笔芯，导线若干等。实验电路如图甲所示，请完成下列实验步骤: (1)测量待测铅笔芯的电阻Rx ①取适当长度的圆柱形铅笔芯接入图甲所示测量电路。 ②将滑动变阻器的滑片滑至最　　　　(选填“左”或“右”)端，闭合开关S。  ③将开关K接1，移动滑动变阻器的滑片使电压表有适当的读数，记录电压表的读数U1，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，将开关K接2，记录此时电压表的读数U2。 ④改变滑动变阻器的阻值，重复步骤③的操作，得到多组测量数据。 ⑤以U1为纵坐标，　　　　(选填“U2”或“”)为横坐标，作图得到一条直线，若图像的斜率为k，则待测铅笔芯的阻值Rx=　　　　(用R0和k表示)。  (2)计算铅笔芯的电阻率若实验测得铅笔芯的长度l=12.00 cm，用螺旋测微器测得铅笔芯的直径d，读数如图乙所示，则直径d=　　　　mm，铅笔芯的电阻Rx=6.7 Ω，则铅笔芯的电阻率为ρ=　　　　 Ω·m(结果保留2位有效数字)。  【变式训练2】在“测量金属丝的电阻率”实验中: (1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示,图中的导线a端应与　　　　(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱连接,b端应与　　　　(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前,图1中滑动变阻器滑片应置于　　　　(选填“左”或“右”)端。  (2)合上开关,调节滑动变阻器,得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻,然后求电阻平均值;乙同学通过U⁃I图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是　　　　(选填“甲”或“乙”)。  (3)两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流Ig=300 μA的表头G改装成电流表。如图2所示,表头G两端并联长为L的镍铬丝,调节滑动变阻器使表头G满偏,毫安表示数为I。改变L,重复上述步骤,获得多组I、L数据,作出I⁃图像如图3所示。 则I⁃图像斜率k=　　　　mA·m。若要把该表头G改装成量程为9 mA的电流表,需要把长为　　　　m的镍铬丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字)  考点二 创新拓展实验 知识点1 创新拓展实验 考●向●破●译 考向一 创新拓展实验【重】 例1 (2025·广东东莞模拟)某学习小组设计实验测量某金属丝的电阻率ρ,他们进入实验室,找到如下器材: A.一节干电池(电动势为E); B.毫安表A(量程为0～1.0 mA,内阻RA=100 Ω); C.定值电阻R0=5.0 Ω; D.电阻箱R(调节范围0～9 999 Ω); 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金属丝的直径,测量结果如图甲所示,则该金属丝直径d=　　　　 mm。  (2)基于以上器材,为了测量该金属丝的电阻率,设计了如图乙所示的实验电路图,将电阻箱R阻值调到R=1 400 Ω。某次测量时,毫安表的示数为0.50 mA,则流经电源的电流I=　　　　 A。  (3)改变接入电路的金属丝的长度l,记录多组流经电源的电流的倒数和l的数值,绘出如图丙所示的图线。已知图线的斜率为k,则金属丝的电阻率ρ=　　　　(用含E、d、k的表达式表示)。  【变式训练1·变载体】(2024·江西卷)某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是:当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下，为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 (1)如图(a)所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m。 (2)现有实验器材:电流表(量程300 μA，内阻RA=2 500 Ω)、电压表(量程3 V或15 V，内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线。请在图(a)中画线完成电路实物连接。 (3)连接好电路，测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值Rx。将水温升到65 ℃，重复测量。绘出26 ℃和65 ℃水的Rx-l图线，分别如图(b)中甲、乙所示。 (4)若Rx-l图线的斜率为k，则水的电阻率表达式为ρ=　　　　(用k、d、h表示)。实验结果表明，温度　　　　(选填“高”或“低”)的水更容易导电。  (5)测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为8.0×10-3 m的水管。若人体的安全电流为1.0×10-3 A，热水器出水温度最高为65 ℃，忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端)，则该水管的长度至少应设计为　　　　m(保留2位有效数字)。  【变式训练2】在海洋科学中,测量出的海水的电阻率可以用来判断海水的盐度和温度,从而推算海水的密度和深度;在地球物理中,盐水的电阻率可以用来探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。某同学通过如图甲所示的实验装置测量生理盐水的电阻率,在绝缘长方体容器的左、右两侧安装电极板,将生理盐水倒入其中。 完成下列填空: (1)开关闭合前,图甲中滑动变阻器的滑片应置于　　　　(选填“左”或“右”)端。  (2)移动滑动变阻器的滑片,记录多组电压表示数U和对应的毫安表示数I,将实验数据描点,如图乙所示,若毫安表的内阻可以忽略,则生理盐水的电阻R=　　 　　 kΩ(保留两位有效数字)。  (3)用刻度尺测得长方体的长度l=10.00 cm,宽度d=4.00 cm,生理盐水的深度h=2.00 cm,则生理盐水的电阻率ρ=　 Ω·m(保留一位  有效数字);由于毫安表内阻的影响,电阻率的测量值　　　　(选填“大于”或“小于”)真实值。  真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1.(2023·广东卷)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电动势恒定，内阻可忽略)；毫安表mA(量程15 mA，内阻可忽略)；电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值500 Ω)、R3(阻值600 Ω)和R4(阻值200 Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。 (1)电路连接 图(a)为实验原理图。在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的　　　　(填“左”或“右”)端接线柱。  (2)盐水电导率和温度的测量 ①测量并记录样品池内壁的长宽高。在样品池中注满待测盐水； ②闭合开关S1，　　　　开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I1为　　　　 mA；  ③　　　　开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I2为　　　　 mA；  ④断开开关S1，测量并记录盐水的温度。 (3)根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为　　　　 Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。  2.(2025·四川卷)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1 m) 螺旋测微器 学生电源E(电动势0.4 V,内阻未知) 米尺(量程0～100 cm) 滑动变阻器(最大阻值20 Ω) 电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω) 电流表(量程0～30 mA,内阻较小) 开关S1、S2 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20.00 cm和70.00 cm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0.499 mm、0.498 mm和0.503 mm,则该样品横截面直径的平均值为　　　　mm。  (2)该小组采用限流电路,则图甲中电流表的“+”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　　　　(选填“左”或“右”)端。  (3)断开S2、闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到15.0 mA刻度处。断开S1、闭合S2,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15.0 mA处,此时电阻箱面板如图乙所示,则该合金丝的电阻率为　 Ω·m (取π=3.14,结果保留两位有效数字)。 (4)为减小实验误差,可采用的做法有　　　　(多选)。  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0～99.99 Ω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 3.某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器测待测金属丝的直径如图甲所示,可知该金属丝的直径d=　　　　mm。  (2)用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时,发现指针偏转角度过大,应换用倍率为　　　　(选填“×1”或“×100”)。  (3)为了更精确地测量金属丝的电阻率,实验室提供了下列器材: A.电流表A(量程0.6 A,内阻较小可忽略) B.保护电阻R0 C.电源(输出电压恒为U) D.开关S、导线若干 ①实验小组设计的测量电路如图乙所示,调节接线夹在金属丝上的位置,测出接入电路中金属丝的长度L,闭合开关,记录电流表A的读数I。 ②改变接线夹位置,重复①的步骤,测出多组L与I的值。根据测得的数据,作出如图丙所示的图线,横轴表示金属丝长度L(单位:m),则纵轴应用　　　 (选填“I/A”或“/A-1”)表示;若纵轴截距为b,斜率为k,金属丝的电阻率ρ=　　　　(用题中给出的已知物理量U、b、k、d等表示)。  ③关于本实验的误差,下列说法正确的是　　　　(填选项字母)。  A.电表读数时为减小误差应多估读几位 B.用图像法求金属丝电阻率可以减小偶然误差 C.若考虑电流表内阻的影响,电阻率的测量值大于真实值 4.(2024·山东卷)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源(输出电压0~16 V)； 滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)； 电压表V(量程3 V，内阻未知)； 电流表A(量程3 A，内阻未知)； 待测铅笔芯R(X型号、Y型号)； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： (1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为　　　　　　 mm；  (2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到　　　　　　(填“1”或“2”)端；  (3)正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=　　　　　　 Ω(保留3位有效数字)；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70 Ω；  (4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68 mm、60.78 mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率　　　　　　(填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。  5.(2026·广东广州市检测)某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝电阻率，实验室提供下列器材： 电池组(3 V，内阻不计) 电流表(0~0.3 A，内阻RA=0.3 Ω) 电压表(0~3 V，内阻约为2 kΩ) 滑动变阻器A(0~10 Ω) 滑动变阻器B(0~200 Ω) 开关、导线若干。 (1)先用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝直径d=　　　　　 mm；再用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤粗测金属丝的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该金属丝的阻值约为　　　　　 Ω；  (2)要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，滑动变阻器应该选择　　　　　(填“A”或“B”)。实验小组成员根据实验室提供的器材设计了电路，则最合理的电路图应是下列选项中的　　　　　；  (3)闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，测出多组电压表的示数U和电流表的示数I，作I-U图像，得到图像的斜率为k，若金属丝的长为L，则金属丝的电阻率ρ=　　　　　(用k、d、L、RA表示)，不考虑偶然误差，由于电表内阻引起的系统误差，使测得的电阻率与实际值相比　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无误差”)。  6.(2023·辽宁卷)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路图，实验步骤如下： a.测得样品截面的边长a=0.20 cm； b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动； c.将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L； d.闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I=0.40 A，读出相应的电压表示数U，断开开关S； e.改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U-L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k。 回答下列问题： (1)L是丙到　　　　(填“甲”“乙”或“丁”)的距离；  (2)写出电阻率的表达式ρ =　　　　(用k、a、I表示)；  (3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ =　　　　　　 Ω·m(保留两位有效数字)。  7.(2023·浙江1月选考)在“测量金属丝的电阻率”实验中： (1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图甲所示，图中的导线a端应与　　　　(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱连接，b端应与　　　(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前，图甲中滑动变阻器滑片应置于　　　　(选填“左”或“右”)端。  (2)合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过U-I图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是　　　　(选填“甲”或“乙”)。  (3)两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流Ig的表头G改装成电流表。如图乙所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出I-图像如图丙所示。 则I-图像斜率k=　　　　 mA·m。若要把该表头G改装成量程为9 mA的电流表，需要把长为　　　　 m的镍铬丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字)  8.(2025·广东东莞中学等六校联考)某小组设计了一个测量盐水电阻率的实验，所用器材有: 电源E(电动势为15 V，内阻不计)； 电压表(量程为0~9 V，内阻很大)； 定值电阻R0(阻值为4.5 Ω)； 滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω，允许通过的最大电流为2 A)； 滑动变阻器R2(最大阻值为100 Ω，允许通过的最大电流为0.8 A)； 单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2； 侧壁带有刻度线的圆柱体玻璃管，两个与玻璃管密封完好的电极，导线若干。 (1)电路图如图甲所示，其中玻璃管内封闭的盐水电阻约为几欧，滑动变阻器R应选择　　　　(选填“R1”或“R2”)，闭合开关之前，滑动变阻器R的滑片应置于　　　　(选填“a”或“b”)端。  (2)①用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，读数如图乙所示，则d=　　　　 cm，由玻璃管侧壁的刻度线读出溶液的高度h=5 cm。  ②闭合开关S1，开关S2接　　　　(选填“1”或“2”)端，调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1=8.0 V，滑动变阻器滑片　　　　(选填“滑向a端”“滑向b端”或“不动”)，然后将开关S2接　　　　(选填“1”或“2”)端，电压表的示数为U2=3.2 V，则电阻R0两端的电压为　　　 V。  ③断开开关S1。 (3)根据测量的数据，计算得出待测盐水的电阻率约为　　　　 Ω·m(π=3.14，结果保留2位有效数字)。  1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第39讲 实验十二　测量金属丝的电阻率 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 基础性实验 知识点1 常用仪器的使用和读数 考向1 基础性实验重 考点二 创新拓展实验 知识点1 创新拓展实验 考向1创新拓展实验重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 基础性实验 —— —— —— 创新拓展实验 —— —— —— 考情分析 1.核心素养导向 注重考查学生在电路及电能方面的物理观念,如能量守恒定律在电路中的体现,场与相互作用在电场、电路中的作用等;强调科学思维,包括对电路模型的建立、推理以及对电能相关问题的分析;注重科学探究,可能会涉及电路实验的设计、误差分析等;同时考卷也会关注社会责任,如在电能应用中融入环保意识等内容。 2.结合科技热点 可能会融入中国科技成就或广东本地产业作为题目背景。例如在电路及电能方面,可能结合新能源技术(如太阳能发电、电动汽车充电桩等)、半导体产业等,考查电路原理、电能转化和应用等知识。 3.跨学科融合 出现物理与工程技术、数学建模的交叉问题。在电路中,可能会涉及利用微积分思想分析电路中的变化问题;在电能计算方面,可能会结合信息技术中的传感器原理来考查学生对电路及电能的综合应用能力,如通过传感器测量电容器的充、放电曲线,计算电容值或时间常数。 4.开放性试题 有可能出现开放性试题,例如要求从能量角度解释电动汽车充电桩为何使用直流快充而非交流电,需要用焦耳定律和电化学知识分析。这考查学生对电路和电能知识的综合运用和开放性思维。 情境与立意： 1.实验设计与误差分析 电路实验部分,要求学生自主选择器材、设计步骤并分析系统误差来源。例如设计实验验证机械能守恒定律与电路结合的实验,或利用传感器测量电容器的充、放电曲线等实验,对学生的实验设计和误差分析能力要求较高。 2.信息处理与整合 题目中情境信息丰富,学生需要将信息进行充分整合提炼。如在考查熟悉的热学模块中的活塞气缸模型与电路及电能结合的问题时,虽然原理简单,但情境信息可能干扰学生提取关键信息,影响解题。 复习目标 1.熟悉“金属丝电阻率的测量”原理及注意事项。 2.掌握金属丝电阻率测量的电路图、数据处理方法及误差分析。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 基础性实验 知识点1 测量金属丝的电阻率 知●识●解●构 一、实验原理 1.由R=ρ得ρ=,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ。 2.测电阻R的方法:伏安法,一般被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法。 二、实验器材 被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0～0.6 A),电压表(0～3 V),滑动变阻器(0～50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺。 三、实验步骤 1.用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d。 2.按伏安法测电阻原理图连接实验电路。 3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量三次,求出其平均值l。 4.把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。 5.闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,填入记录表格内。 6.断开开关,拆除电路,整理好器材。 四、数据处理 1.在求R的平均值时可用两种方法 (1)用R=分别算出各次的数值,再取平均值。 (2)用UI图线的斜率求出。 2.计算电阻率 将记录的数据R、l、d的值代入电阻率计算式ρ=R=。 五、误差分析 1.金属丝直径、长度的测量或读数等人为因素带来误差。 2.测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以R测<R真,由R=ρ,可知 ρ测<ρ真。 3.由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,从而造成误差。 六、注意事项 1.测量金属丝的有效长度,是指测量金属丝接入电路的两个端点之间的长度,即电压表两端点间的金属丝长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值。 2.测金属丝直径一定要选三个不同位置进行测量,求其平均值。 3.在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表选用0～0.6 A 量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。 4.若采用图像法求金属丝电阻的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地通过较多的点,不在直线上的点要均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点应舍去。 考●向●破●译 考向1 基础性实验 例1(2025·广东韶关模拟)某同学要测量一段长为L的金属丝的电阻率。 (1)先用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图甲所示,则金属丝直径d=　　　　 mm。  (2)要测量金属丝的电阻,尽可能减小误差,根据实验室提供的器材,设计了如图乙所示的电路。闭合开关前,将滑动变阻器R1的滑片移到最　　　　(选填“左”或“右”)端,闭合开关S,分别调节R和R1,记录每次调节后电阻箱的示数R、电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2,某次电压表V1的示数如图丙所示,此读数为　　　　 V。  (3)根据测得的多组U1、U2、R值,作出(U1-U2)图像,若图像为直线且斜率为k,则可求得金属丝的电阻Rx=　　　　。  (4)根据实验可以得到被测金属丝的电阻率ρ=　　　　(用k、d、L表示)。  (5)该实验中,金属丝的电阻Rx的测量有系统误差,主要是由电压表　　　　(选填“V1”“V2”或“V1和V2”)分流引起的。  答案 (1)0.620　(2)左　1.60　(3)k　(4)　(5)V2 解析 (1)根据螺旋测微器的读数规则,该读数为0.5 mm+12.0×0.01 mm=0.620 mm。 (2)闭合开关前,将滑动变阻器R1的滑片移到最左端,使其阻值最大;电压表V1的读数为1.60 V。 (3)根据串联电路特点和欧姆定律有U1=U2+Rx,解得U1-U2=Rx,根据题意有Rx=k。 (4)根据公式Rx=ρ,可得ρ=,其中Rx=k,S=,解得ρ=。 (5)由于电压表V2分流,通过Rx的电流大于,引起系统误差。 【变式训练1·变载体】(2025·广东广州开学考)某实验小组设计了测量铅笔芯电阻率的实验，实验器材有:电源E，电压表V(内阻很大)，定值电阻R0(阻值为10.0 Ω)，滑动变阻器R，螺旋测微器，毫米刻度尺，开关S，单刀双掷开关K，圆柱形铅笔芯，导线若干等。实验电路如图甲所示，请完成下列实验步骤: (1)测量待测铅笔芯的电阻Rx ①取适当长度的圆柱形铅笔芯接入图甲所示测量电路。 ②将滑动变阻器的滑片滑至最　　　　(选填“左”或“右”)端，闭合开关S。  ③将开关K接1，移动滑动变阻器的滑片使电压表有适当的读数，记录电压表的读数U1，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，将开关K接2，记录此时电压表的读数U2。 ④改变滑动变阻器的阻值，重复步骤③的操作，得到多组测量数据。 ⑤以U1为纵坐标，　　　　(选填“U2”或“”)为横坐标，作图得到一条直线，若图像的斜率为k，则待测铅笔芯的阻值Rx=　　　　(用R0和k表示)。  (2)计算铅笔芯的电阻率若实验测得铅笔芯的长度l=12.00 cm，用螺旋测微器测得铅笔芯的直径d，读数如图乙所示，则直径d=　　　　mm，铅笔芯的电阻Rx=6.7 Ω，则铅笔芯的电阻率为ρ=　　　　 Ω·m(结果保留2位有效数字)。  答案　(1)②右　⑤U2　(k-1)R0 (2)1.220　6.5×10-5 解析　(1)②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应最大，故将滑动变阻器的滑片滑至最右端。 ⑤根据欧姆定律可得U1=(R0+Rx)，则以U1为纵坐标，U2为横坐标作图，能得到一条直线，U1-U2图像的斜率k=，解得Rx=(k-1)R0。 (2)铅笔芯的直径d=1 mm+22.0×0.01 mm=1.220 mm，由电阻定律可得Rx=ρ，又S=π，代入数据联立解得ρ≈6.5×10-5 Ω·m。 【变式训练2】在“测量金属丝的电阻率”实验中: (1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示,图中的导线a端应与　　　　(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱连接,b端应与　　　　(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前,图1中滑动变阻器滑片应置于　　　　(选填“左”或“右”)端。  (2)合上开关,调节滑动变阻器,得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻,然后求电阻平均值;乙同学通过U⁃I图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是　　　　(选填“甲”或“乙”)。  (3)两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流Ig=300 μA的表头G改装成电流表。如图2所示,表头G两端并联长为L的镍铬丝,调节滑动变阻器使表头G满偏,毫安表示数为I。改变L,重复上述步骤,获得多组I、L数据,作出I⁃图像如图3所示。 则I⁃图像斜率k=　　　　mA·m。若要把该表头G改装成量程为9 mA的电流表,需要把长为　　　　m的镍铬丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字)  答案(1)0.6　0.6　左　(2)乙　(3)2.3　0.26 解析(1)导线a端应与“0.6”相连,b端应与“0.6”相连,开关闭合前,题图1中滑动变阻器滑片应置于左端,防止闭合开关时通过电阻丝和电表的电流过大,烧坏器材。 (2)两种求电阻的方法更合理的是乙,甲同学由每组U、I值计算电阻时会产生误差,再求电阻平均值时产生第二次误差。 (3)I⁃图像斜率k=≈2.3 mA·m,由图像可知当I=9 mA时,=3.8,则L≈0.26 m。即需要把长为0.26 m的镍铬丝并联在表头G两端。 考点二 创新拓展实验 知识点1 创新拓展实验 考●向●破●译 考向一 创新拓展实验【重】 例1 (2025·广东东莞模拟)某学习小组设计实验测量某金属丝的电阻率ρ,他们进入实验室,找到如下器材: A.一节干电池(电动势为E); B.毫安表A(量程为0～1.0 mA,内阻RA=100 Ω); C.定值电阻R0=5.0 Ω; D.电阻箱R(调节范围0～9 999 Ω); 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金属丝的直径,测量结果如图甲所示,则该金属丝直径d=　　　　 mm。  (2)基于以上器材,为了测量该金属丝的电阻率,设计了如图乙所示的实验电路图,将电阻箱R阻值调到R=1 400 Ω。某次测量时,毫安表的示数为0.50 mA,则流经电源的电流I=　　　　 A。  (3)改变接入电路的金属丝的长度l,记录多组流经电源的电流的倒数和l的数值,绘出如图丙所示的图线。已知图线的斜率为k,则金属丝的电阻率ρ=　　　　(用含E、d、k的表达式表示)。  答案 (1)0.630　(2)0.150 5　(3) 解析 (1)螺旋测微器的读数为0.5 mm+13.0×0.01 mm=0.630 mm。 (2)毫安表的示数为0.50 mA,则流经电源的电流I=+IA,代入数据可得I=0.150 5 A。 (3)设电路中除了金属丝的电阻外,其他电阻阻值之和为R总,根据闭合电路欧姆定律有E=I·ρ+IR总,整理变形可得=+·l,可知l图像斜率k=,解得ρ=。 【变式训练1·变载体】(2024·江西卷)某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是:当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下，为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。 (1)如图(a)所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽d=0.07 m和高h=0.03 m。 (2)现有实验器材:电流表(量程300 μA，内阻RA=2 500 Ω)、电压表(量程3 V或15 V，内阻未知)、直流电源(3 V)、滑动变阻器、开关和导线。请在图(a)中画线完成电路实物连接。 (3)连接好电路，测量26 ℃的水在不同长度l时的电阻值Rx。将水温升到65 ℃，重复测量。绘出26 ℃和65 ℃水的Rx-l图线，分别如图(b)中甲、乙所示。 (4)若Rx-l图线的斜率为k，则水的电阻率表达式为ρ=　　　　(用k、d、h表示)。实验结果表明，温度　　　　(选填“高”或“低”)的水更容易导电。  (5)测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为8.0×10-3 m的水管。若人体的安全电流为1.0×10-3 A，热水器出水温度最高为65 ℃，忽略其他电阻的影响(相当于热水器220 V的工作电压直接加在水管两端)，则该水管的长度至少应设计为　　　　m(保留2位有效数字)。  答案　(2)见解析图　(4)kdh　高　(5)0.46 解析　(2)由于电流表内阻已知，则电流表的分压可以求出，故电流表采用内接法，又电源电动势为3 V，则电压表应以3 V量程接入电路，电路连接如图所示。 (4)根据电阻定律有Rx=ρ，又S=dh，联立得Rx=l，故Rx-l图像中图线的斜率k=，解得ρ=kdh；根据题图(b)可知，温度高的水的Rx-l图线乙斜率较小，则温度高的水的电阻率较小，更容易导电。 (5)热水器出水温度为65 ℃时对应图线乙，图线乙的斜率k= Ω/m=，解得ρ=24 Ω·m，根据欧姆定律和电阻定律有R=和R=ρ，代入数据解得水管长度至少为l'=0.46 m。 【变式训练2】在海洋科学中,测量出的海水的电阻率可以用来判断海水的盐度和温度,从而推算海水的密度和深度;在地球物理中,盐水的电阻率可以用来探测地下水、岩石和矿物的性质和分布。某同学通过如图甲所示的实验装置测量生理盐水的电阻率,在绝缘长方体容器的左、右两侧安装电极板,将生理盐水倒入其中。 完成下列填空: (1)开关闭合前,图甲中滑动变阻器的滑片应置于　　　　(选填“左”或“右”)端。  (2)移动滑动变阻器的滑片,记录多组电压表示数U和对应的毫安表示数I,将实验数据描点,如图乙所示,若毫安表的内阻可以忽略,则生理盐水的电阻R=　　 　　 kΩ(保留两位有效数字)。  (3)用刻度尺测得长方体的长度l=10.00 cm,宽度d=4.00 cm,生理盐水的深度h=2.00 cm,则生理盐水的电阻率ρ=　 Ω·m(保留一位  有效数字);由于毫安表内阻的影响,电阻率的测量值　　　　(选填“大于”或“小于”)真实值。  答案 (1)左　(2)0.89　(3)7　大于 解析 (1)开关闭合前,题图甲中滑动变阻器的滑片应置于左端,保护电流表。 (2)画出图像,如图所示。 生理盐水的电阻为R= kΩ=0.89 kΩ。 (3)根据电阻定律得R=ρ,解得ρ=7 Ω·m。电压表的示数等于生理盐水和电流表的总电压,电压表的测量值偏大,生理盐水电阻的测量值偏大,生理盐水电阻率的测量值偏大,电阻率的测量值大于真实值。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1.(2023·广东卷)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电动势恒定，内阻可忽略)；毫安表mA(量程15 mA，内阻可忽略)；电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值500 Ω)、R3(阻值600 Ω)和R4(阻值200 Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。 (1)电路连接 图(a)为实验原理图。在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的　　　　(填“左”或“右”)端接线柱。  (2)盐水电导率和温度的测量 ①测量并记录样品池内壁的长宽高。在样品池中注满待测盐水； ②闭合开关S1，　　　　开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I1为　　　　 mA；  ③　　　　开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I2为　　　　 mA；  ④断开开关S1，测量并记录盐水的温度。 (3)根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为　　　　 Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。  答案　(1)右　(2)②断开　40.0　③闭合　60.0　(3)100 解析　(1)根据题图(a)电路可知，R4一端的导线应接到R3的右端接线柱； (2)②闭合开关S1，断开开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，则通过电阻R4的电流为I4= 根据电路构造可知，流过样品池的电流为 I1=I3+I4=40.0 mA ③闭合开关S2，毫安表的示数为15.0 mA， 则流过R4的电流为I4'= 流过样品池的电流为I2=I3'+I4'=60.0 mA (3)设待测盐水的电阻为R0，根据闭合电路欧姆定律，开关S2断开时E=I1(R0+R2+) 开关S2闭合时E=I2(R0++) 代入数据解得R0=100 Ω。 2.(2025·四川卷)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1 m) 螺旋测微器 学生电源E(电动势0.4 V,内阻未知) 米尺(量程0～100 cm) 滑动变阻器(最大阻值20 Ω) 电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω) 电流表(量程0～30 mA,内阻较小) 开关S1、S2 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20.00 cm和70.00 cm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0.499 mm、0.498 mm和0.503 mm,则该样品横截面直径的平均值为　　　　mm。  (2)该小组采用限流电路,则图甲中电流表的“+”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　　　　(选填“左”或“右”)端。  (3)断开S2、闭合S1,调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到15.0 mA刻度处。断开S1、闭合S2,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15.0 mA处,此时电阻箱面板如图乙所示,则该合金丝的电阻率为　 Ω·m (取π=3.14,结果保留两位有效数字)。 (4)为减小实验误差,可采用的做法有　　　　(多选)。  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0～99.99 Ω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)1.3×10-6　(4)CD 解析 (1)该样品横截面直径的平均值为d= mm=0.500 mm。 (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,滑动变阻器滑片应位于最大阻值处,即最左端。 (3)由题意可知,该合金丝的电阻为R=3.2 Ω,由电阻定律R=ρ及S=π()2,可得ρ=,其中d=0.500 mm,l=70.00 cm-20.00 cm=50.00 cm,代入数据解得该合金丝的电阻率为ρ=1.3× 10-6 Ω·m。 (4)根据电阻定律可知ρ=,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0～99.99 Ω的电阻箱,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C、D。 3.某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器测待测金属丝的直径如图甲所示,可知该金属丝的直径d=　　　　mm。  (2)用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“×10”挡时,发现指针偏转角度过大,应换用倍率为　　　　(选填“×1”或“×100”)。  (3)为了更精确地测量金属丝的电阻率,实验室提供了下列器材: A.电流表A(量程0.6 A,内阻较小可忽略) B.保护电阻R0 C.电源(输出电压恒为U) D.开关S、导线若干 ①实验小组设计的测量电路如图乙所示,调节接线夹在金属丝上的位置,测出接入电路中金属丝的长度L,闭合开关,记录电流表A的读数I。 ②改变接线夹位置,重复①的步骤,测出多组L与I的值。根据测得的数据,作出如图丙所示的图线,横轴表示金属丝长度L(单位:m),则纵轴应用　　　 (选填“I/A”或“/A-1”)表示;若纵轴截距为b,斜率为k,金属丝的电阻率ρ=　　　　(用题中给出的已知物理量U、b、k、d等表示)。  ③关于本实验的误差,下列说法正确的是　　　　(填选项字母)。  A.电表读数时为减小误差应多估读几位 B.用图像法求金属丝电阻率可以减小偶然误差 C.若考虑电流表内阻的影响,电阻率的测量值大于真实值 答案 (1)0.720　(2)×1(3)②/A-1　　③B 解析 (1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为0.5 mm+22.0×0.01 mm=0.720 mm。 (2)当用电阻“×10”挡时,发现指针偏转角度过大,表明电阻过小,为了减小读数的偶然误差,应换用“×1”挡。 (3)②根据欧姆定律有I=,根据电阻定律有Rx=ρ,解得=·L+,根据测得的数据,作出如题图丙所示的图线,横轴表示金属丝长度L(单位:m),则纵轴应用/A-1来表示。根据图像有=b,k=,解得R0=bU,ρ=。 ③电表读数时应该根据量程确定精度,由出现不精确的位次选择估读的位次,因此电表读数时多估读几位并不能减小误差,A错误;图像法处理实验数据时,能够尽量利用到更多的数据,减小实验产生的偶然误差,即用图像法求金属丝电阻率可以减小偶然误差,B正确;根据上述分析过程,若考虑电流表内阻的影响,则=·L+,电阻率是根据图线的斜率求解的,令斜率为k,即=k,可见电阻率的测量值与是否考虑电流表的内阻无关,C错误。故选B。 4.(2024·山东卷)某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源(输出电压0~16 V)； 滑动变阻器(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)； 电压表V(量程3 V，内阻未知)； 电流表A(量程3 A，内阻未知)； 待测铅笔芯R(X型号、Y型号)； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： (1)使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为　　　　　　 mm；  (2)把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到　　　　　　(填“1”或“2”)端；  (3)正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=　　　　　　 Ω(保留3位有效数字)；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70 Ω；  (4)使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68 mm、60.78 mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率　　　　　　(填“大于”或“小于”)Y型号铅笔芯的电阻率。  答案　(1)2.450　(2)1　(3)1.90　(4)大于 解析　(1)根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为d=2.0 mm+0.01×45.0 mm=2.450 mm (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1端； (3)根据题图丙的I-U图像，结合欧姆定律有RY==1.90 Ω (4)根据电阻定律R=ρ 可得ρ= 因两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知ρX>ρY。 5.(2026·广东广州市检测)某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝电阻率，实验室提供下列器材： 电池组(3 V，内阻不计) 电流表(0~0.3 A，内阻RA=0.3 Ω) 电压表(0~3 V，内阻约为2 kΩ) 滑动变阻器A(0~10 Ω) 滑动变阻器B(0~200 Ω) 开关、导线若干。 (1)先用螺旋测微器测金属丝的直径，示数如图甲所示，则金属丝直径d=　　　　　 mm；再用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤粗测金属丝的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该金属丝的阻值约为　　　　　 Ω；  (2)要求测量结果尽量准确，使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，滑动变阻器应该选择　　　　　(填“A”或“B”)。实验小组成员根据实验室提供的器材设计了电路，则最合理的电路图应是下列选项中的　　　　　；  (3)闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，测出多组电压表的示数U和电流表的示数I，作I-U图像，得到图像的斜率为k，若金属丝的长为L，则金属丝的电阻率ρ=　　　　　(用k、d、L、RA表示)，不考虑偶然误差，由于电表内阻引起的系统误差，使测得的电阻率与实际值相比　　　　　(填“偏大”“偏小”或“无误差”)。  答案　(1)2.095(2.094、2.096均可)　18　(2)A　A　(3)　无误差 解析　(1)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以d=2 mm+9.5×0.01 mm=2.095 mm； 欧姆表读数为指针所指刻度与倍率的乘积， 所以金属丝的阻值为18×1 Ω=18 Ω (2)要使待测金属丝两端的电压能从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，所以滑动变阻器应选择最大阻值较小的A； 由于电流表内阻已知，所以电流表应采用内接法，同时滑动变阻器采用分压式接法。故选A。 (3)根据欧姆定律可得R= 变形可得I= 则k= 根据电阻定律可得R=ρ，S=π()2， 联立可得ρ=； 由以上分析可知，由于电流表内阻已知，则金属丝两端的电压和流过金属丝的电流均不存在系统误差，所以电阻率的测量值和真实值无误差。 6.(2023·辽宁卷)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图(a)所示的电路图，实验步骤如下： a.测得样品截面的边长a=0.20 cm； b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动； c.将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L； d.闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I=0.40 A，读出相应的电压表示数U，断开开关S； e.改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U-L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k。 回答下列问题： (1)L是丙到　　　　(填“甲”“乙”或“丁”)的距离；  (2)写出电阻率的表达式ρ =　　　　(用k、a、I表示)；  (3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ =　　　　　　 Ω·m(保留两位有效数字)。  答案　 (1)乙　(2)　(3)6.5×10-5 解析　(1)由于电压表测量的是乙、丙之间的电压，则L是丙到乙的距离。 (2)根据电阻定律有R=ρ 再根据欧姆定律有R= 联立有U=L 则ρ= (3)根据题图(b)可知k=6.5 V/m 则根据(2)代入数据有 ρ=6.5×10-5 Ω·m 7.(2023·浙江1月选考)在“测量金属丝的电阻率”实验中： (1)测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图甲所示，图中的导线a端应与　　　　(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱连接，b端应与　　　(选填“-”“0.6”或“3”)接线柱连接。开关闭合前，图甲中滑动变阻器滑片应置于　　　　(选填“左”或“右”)端。  (2)合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过U-I图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是　　　　(选填“甲”或“乙”)。  (3)两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流Ig的表头G改装成电流表。如图乙所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I。改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出I-图像如图丙所示。 则I-图像斜率k=　　　　 mA·m。若要把该表头G改装成量程为9 mA的电流表，需要把长为　　　　 m的镍铬丝并联在表头G两端。(结果均保留两位有效数字)  答案　(1)0.6　0.6　左　(2)乙　(3)2.3(2.2、2.4均可)　0.26(0.24、0.25、0.27均可) 解析　(1)实验中用两节干电池供电，则题图中的导线a端应与“0.6”接线柱连接，b端应与“0.6”接线柱连接。开关闭合前，题图甲中滑动变阻器滑片应置于左端。 (2)乙同学通过U-I图像求电阻，可减少实验的误差，则乙同学求电阻的方法更合理。 (3)由题图丙可知I-图像斜率 k= mA·m≈2.3 mA·m 由题图乙可知Igrg=(I-Ig)ρ 解得I=Ig+ 由=k得Ig=0.24 mA， =2.3 mA·m 若要把该表头G改装成量程为9 mA的电流表，则并联的电阻ρ= 即L'=， 解得L'≈0.26 m。 另解：将I-图像右向延长至I=9.0 mA处，此时对应的=3.8 m-1，得L≈0.26 m。 8.(2025·广东东莞中学等六校联考)某小组设计了一个测量盐水电阻率的实验，所用器材有: 电源E(电动势为15 V，内阻不计)； 电压表(量程为0~9 V，内阻很大)； 定值电阻R0(阻值为4.5 Ω)； 滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω，允许通过的最大电流为2 A)； 滑动变阻器R2(最大阻值为100 Ω，允许通过的最大电流为0.8 A)； 单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2； 侧壁带有刻度线的圆柱体玻璃管，两个与玻璃管密封完好的电极，导线若干。 (1)电路图如图甲所示，其中玻璃管内封闭的盐水电阻约为几欧，滑动变阻器R应选择　　　　(选填“R1”或“R2”)，闭合开关之前，滑动变阻器R的滑片应置于　　　　(选填“a”或“b”)端。  (2)①用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，读数如图乙所示，则d=　　　　 cm，由玻璃管侧壁的刻度线读出溶液的高度h=5 cm。  ②闭合开关S1，开关S2接　　　　(选填“1”或“2”)端，调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1=8.0 V，滑动变阻器滑片　　　　(选填“滑向a端”“滑向b端”或“不动”)，然后将开关S2接　　　　(选填“1”或“2”)端，电压表的示数为U2=3.2 V，则电阻R0两端的电压为　　　 V。  ③断开开关S1。 (3)根据测量的数据，计算得出待测盐水的电阻率约为　　　　 Ω·m(π=3.14，结果保留2位有效数字)。  答案　(1)R1　b　(2)① 5.020　② 2　不动　1　4.8　(3)0.12 解析　(1)盐水电阻约为几欧，滑动变阻器采用限流式接法，为调节方便，获取更多组数据，滑动变阻器R应选最大阻值较小的，即应选择R1；为防止电流过大，烧坏电表，闭合开关之前，滑动变阻器R的滑片应置于阻值最大处，即b端。 (2)①圆柱体容器的内直径为 d=50 mm+4×0.05 mm=50.20 mm=5.020 cm； ②第一次电压表的读数大于第二次电压表的读数，说明第一次与电压表并联的电阻大，可知第一次开关S2接2端，调节滑动变阻器R，使电压表的示数为U1=8.0 V，滑动变阻器滑片不动，然后将开关S2接1端，电压表示数为U2=3.2 V，则电阻R0两端的电压为U=U1-U2=4.8 V。 (3)根据串联电路电流规律有=，解得Rx=3 Ω，根据电阻定律有Rx=ρ=，则待测盐水的电阻率ρ=≈0.12 Ω·m。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第39讲 实验十二　测量金属丝的电阻率 考点一 基础性实验 考向1 基础性实验 例1答案 (1)0.620　(2)左　1.60　(3)k　(4)　(5)V2 【变式训练1·变载体】答案　(1)②右　⑤U2　(k-1)R0 (2)1.220　6.5×10-5 【变式训练2】答案(1)0.6　0.6　左　(2)乙　(3)2.3　0.26 考点二 创新拓展实验 考向一 创新拓展实验【重】 例1答案 (1)0.630　(2)0.150 5　(3) 【变式训练1·变载体】 答案　(2)　(4)kdh　高　(5)0.46 【变式训练2】答案 (1)左　(2)0.89　(3)7　大于 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1.答案　(1)右　(2)②断开　40.0　③闭合　60.0　(3)100 2答案 (1)0.500　(2)a　左　(3)1.3×10-6　(4)CD 3.答案 (1)0.720　(2)×1(3)②/A-1　　③B 4.答案　(1)2.450　(2)1　(3)1.90　(4)大于 5.答案　(1)2.095(2.094、2.096均可)　18　(2)A　A　(3)　无误差 6.答案　 (1)乙　(2)　(3)6.5×10-5 7.答案　(1)0.6　0.6　左　(2)乙　(3)2.3(2.2、2.4均可)　0.26(0.24、0.25、0.27均可) 8.答案　(1)R1　b　(2)① 5.020　② 2　不动　1　4.8　(3)0.12 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $