期中复习专题——测量金属丝的电阻率-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

2026-2027年第一学期高二期中复习专题 测量金属丝的电阻率 一、核心知识点 （一）、实验原理 由得，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积和金属丝的电阻，即可求出金属丝的电阻率 。用伏安法测金属丝的电阻的实验电路如图甲、乙所示。 （二）、实验器材 被测金属丝，直流电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干，螺旋测微器，刻度尺。 部分器材用途 电流表、电压表 伏安法测电阻（测电流、电压） 螺旋测微器 测量金属丝的直径，由于金属丝比较细，直接用刻度尺测量直径时带来的误差比较大，因此要选用精度更高的器材测量 毫米刻度尺 测量金属丝的有效长度 （三）、实验步骤（以图乙为例） 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。 2.连接好用伏安法测电阻的实验电路。 3.用刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值。 4.把滑动变阻器的滑片调节到使其接入电路中电阻的阻值最大的位置。 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、电压表的示数和的值，记录在表格内。 6.将测得的、、值，代入公式和中，计算出金属丝的电阻率。 （四）、数据处理 1.在求的平均值时可用两种方法 （1）用分别算出各次的数值，再取平均值。 （2）由图线的斜率求出。 2.计算电阻率 将记录的数据、、的值代入电阻率计算公式。 二、例题精选 考点一 螺旋测微器和电表的读数方法 例1．分别用螺旋测微器和游标卡尺测量金属圆柱体的直径和长度。如图所示，直径为 ，长度为 。 图1 图2 【答案】、6.725均可； 4.265 考点二 伏安法测电阻 例2．采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。 图1 图2 ① 实验时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在_ _ _ _ （选填“”或“”）端。 ② 按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为_ _ _ _ （选填“”“” 或“”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有_ _ _ _ _ _ 。 【答案】① ② ；见解析 【解析】 ① 闭合开关瞬间，应使得上的电压最小，所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在端。 ② 导线的右端应接在滑动变阻器的左下接线柱上，图中导线的右端接在了滑动变阻器的左上接线柱上，所以导线接错。该错误连接带来的问题是被短路，移动滑片时两端电压和流过的电流均为零，无法测量。 三、强化训练 1．某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，实验室提供的器材有：电压表V（量程0~3 V，内阻约）电流表（量程0-60 mA，内阻约）滑动变阻器R（）电源E（输出电压恒为3.0 V）、开关和导线若干，为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AC．两图均采用分压接法，滑片调至金属丝两端电势相同时，金属丝电流为零。设金属丝电阻为，电压表和电流表的内阻分别为和。图A为电流表外接，电压表电流与金属丝电流之比为 图C为电流表内接，电流表与金属丝两端电压之比为 图C的测量误差较小，故A错误，C正确； BD．两图均采用限流接法，即使滑动变阻器接入最大阻值，金属丝仍与电源组成闭合回路且总电阻有限，电流不能调至零，故BD错误。 故选C。 2．某学习小组采用如图所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，并作出该金属丝的U-I图像，得到一条过原点的直线，斜率为k。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，则（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在N端 B．该金属丝电阻率的测量值为 C．用U-I图像处理数据可以减小系统误差 D．若只考虑电表内阻引起的误差，所测电阻率偏大 【答案】B 【详解】A．闭合开关前，应使金属丝所在电路电流为零，滑动变阻器的滑片P应处在M端，故A错误； B．由知图像的斜率表示电阻，即 电阻的决定式为 因此，故B正确； C．系统误差是由原理方法本身造成的，不会因为数据的处理而减小；用U-I图像处理数据可以减小偶然误差，故C错误； D．若只考虑电表内阻引起的误差，电流表所测得的电流大于真实值，电压表所测电压等于真实值，由知所测电阻阻值小于真实值，电阻率偏小，故D错误。 故选B。 3．用如图甲所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，作出该金属丝的图像，得到一条过原点的直线，斜率为k，如图乙所示。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，变阻器的滑片P应移至N端 B．选用阻值越大的滑动变阻器调节效果越好 C．该金属丝电阻率的测量值为 D．电压表的分流会使测得的电阻率偏大 【答案】C 【详解】A．闭合开关前，变阻器的滑片P应移至M端，A错误； B．滑动变阻器接成分压电路，则选用阻值越小的滑动变阻器调节效果越好，B错误； C．该金属丝电阻为 根据， 可得电阻率的测量值为，C正确； D．电压表的分流会使测得的电阻的测量值偏小，则电阻率测量值偏小，D错误。 故选C。 4．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω；电压表量程0~3V，内阻约为15kΩ；电流表量程0~0.6A，内阻约为1Ω；为了减小实验误差，获得尽可能多的数据，应选下列实物图中的（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】因 所以应将电流表外接，另外实验要求获得尽可能多的实验数据，所以应将滑动变阻器连接成分压式。 故选A。 5．某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。 (1)正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为________mm； (2)图中已连接了部分导线.请根据甲图补充完成图中实物间的连线； (3)连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至________.（选填“左端”或“右端”）； (4)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为，螺旋测微器测得金属丝的直径为，用电流表和电压表测得金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率为________。（用题中所给物理量的字母表示） (5)实验中测得待测金属丝的电阻的阻值约为70 Ω，实验时电流表采用了外接法，经检验该方法是正确的.若电压表的内阻，则关于电流表的内阻的判断可能正确的是________.（填序号） A． B． C． D． 【答案】(1)() (2) (3)左端 (4) (5)D 【详解】（1）螺旋测微器的精确度为，由图乙可知，固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以该次测得的金属丝的直径为 （2）对照图甲电路图，实物图补充连线后如下图所示 （3）连接好电路后，为了电路安全（即通过电流表的电流最小），开关闭合前应将滑片滑至左端，使电流表示数为零最安全。 （4）根据电阻定律有 解得电阻率为 （5）电流表外接法的误差原因是电压表分流，相对误差为，电流表内接法的误差原因是电流表分压，相对误差为，当选择外接法是正确的，说明外接法的相对误差小于内接法的相对误差，即 将数值代入上式可得 故选D。 6．实验小组测量一盘铜导线的电阻及电阻率，标签标注长度为100 m，实验室提供以下器材： A、螺旋测微器   B、多用电表   C、电流表A（0~200 mA，内阻约为0.5 Ω）   D、电压表V（0~3 V，内阻约为2 kΩ）   E、滑动变阻器（0~5 Ω） F、滑动变阻器（0~1 kΩ）   G、电源E（电动势为3.0 V，内阻不计）   H、开关、若干导线。    (1)将铜导线一端剥去绝缘层，用螺旋测微器在不同位置测量铜导线的直径，某次测量时，螺旋测微器示数如图甲所示，则该铜导线直径________mm。 (2)用多用电表电阻×10 Ω挡粗测铜导线的电阻时，发现指针右偏太多，应调至________Ω挡，重新欧姆调零后，读数如图乙所示，导线电阻约为________Ω。 (3)用伏安法测量铜导线电阻时，要求电流表示数从零开始测量，滑动变阻器应选________（填器材前面的序号）。将实验器材如图丙所示连接成实验电路，用笔划画线替导线完成电路连接________。 (4)用该伏安法测出的电阻及电阻率均比真实值________（选填“大”“小”或“相等”）。 【答案】(1)0.630 (2) ×1 22 (3) E (4)小 【详解】（1）铜导线的直径为 （2）[1]用多用电表电阻×10 Ω挡粗测铜导线的电阻时，发现指针右偏太多，则挡位选择偏大，应该选择×1挡； [2]由图可知电阻的测量值为 （3）[1]用伏安法测量铜导线电阻时，要求电流表示数从零开始测量，滑动变阻器采用分压式，滑动变阻器应选E。   [2]由，故采用电流表外接法，实物连线如图所示 （4）由于电流表外接，电流的测量值偏大，则电阻的测量值偏小，电阻率比真实值小。 7．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，先用螺旋测微器测量金属丝直径，再用游标卡尺测量金属丝的长度，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率． (1)实验室提供的器材有： A．电压表（量程，内阻约） B．电压表（量程，内阻约） C．电流表（量程，内阻约） D．电流表（量程，内阻约） E．滑动变阻器（） F．滑动变阻器（） G．电源（输出电压恒为）、开关和导线若干 选择合适器材实验，要求电压能从0开始调节并能较准确地测出金属丝的阻值应选择电流表__________，滑动变阻器__________。（填器材前的字母） (2)甲同学设计如图乙所示电路图，电压表的右端分别连接点和点，发现电流表读数几乎没变，电压表示数变化明显，为了减小误差，电压表右端应与__________（选填“”或“”）点连接。 (3)在丙图中，用笔划线代替导线完成图中实物间的连线__________。 (4)若某次测量中，电压表和电流表读数分别为和，金属丝的长度为，请用上述直接测量的物理量（d、、、）写出电阻率的计算式__________。 【答案】(1) C E (2) (3) (4) 【详解】（1）电源电动势为3V，待测电阻阻值约为5Ω，则电路中的电流不超过0.6A，电流表应选择C；要求电压能从0开始调节，则滑动变阻器接成分压电路，为便于调节，应该选择阻值较小的E。 （2）电压表的右端分别连接点和点，发现电流表读数几乎没变，电压表示数变化明显，说明电流表的内阻对电路的影响较大，为了减小误差，电流表应该外接，即电压表右端应与点连接。 （3）电路实物连线如图 （4）根据以及、 可得 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027年第一学期高二期中复习专题 测量金属丝的电阻率 一、核心知识点 （一）、实验原理 由得，因此，只要测出金属丝的长度、横截面积和金属丝的电阻，即可求出金属丝的电阻率 。用伏安法测金属丝的电阻的实验电路如图甲、乙所示。 （二）、实验器材 被测金属丝，直流电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干，螺旋测微器，刻度尺。 部分器材用途 电流表、电压表 伏安法测电阻（测电流、电压） 螺旋测微器 测量金属丝的直径，由于金属丝比较细，直接用刻度尺测量直径时带来的误差比较大，因此要选用精度更高的器材测量 毫米刻度尺 测量金属丝的有效长度 （三）、实验步骤（以图乙为例） 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。 2.连接好用伏安法测电阻的实验电路。 3.用刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值。 4.把滑动变阻器的滑片调节到使其接入电路中电阻的阻值最大的位置。 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、电压表的示数和的值，记录在表格内。 6.将测得的、、值，代入公式和中，计算出金属丝的电阻率。 （四）、数据处理 1.在求的平均值时可用两种方法 （1）用分别算出各次的数值，再取平均值。 （2）由图线的斜率求出。 2.计算电阻率 将记录的数据、、的值代入电阻率计算公式。 二、例题精选 考点一 螺旋测微器和电表的读数方法 例1．分别用螺旋测微器和游标卡尺测量金属圆柱体的直径和长度。如图所示，直径为 ，长度为 。 图1 图2 考点二 伏安法测电阻 例2．采用图1所示的电路图来测量金属丝的电阻率。 图1 图2 ① 实验时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在_ _ _ _ （选填“”或“”）端。 ② 按照图1连接实物图，如图2所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为_ _ _ _ （选填“”“” 或“”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有_ _ _ _ _ _ 。 【解析】 ① 闭合开关瞬间，应使得上的电压最小，所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在端。 ② 导线的右端应接在滑动变阻器的左下接线柱上，图中导线的右端接在了滑动变阻器的左上接线柱上，所以导线接错。该错误连接带来的问题是被短路，移动滑片时两端电压和流过的电流均为零，无法测量。 三、强化训练 1．某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，实验室提供的器材有：电压表V（量程0~3 V，内阻约）电流表（量程0-60 mA，内阻约）滑动变阻器R（）电源E（输出电压恒为3.0 V）、开关和导线若干，为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用（     ） A． B． C． D． 2．某学习小组采用如图所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，并作出该金属丝的U-I图像，得到一条过原点的直线，斜率为k。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，则（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在N端 B．该金属丝电阻率的测量值为 C．用U-I图像处理数据可以减小系统误差 D．若只考虑电表内阻引起的误差，所测电阻率偏大 3．用如图甲所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，作出该金属丝的图像，得到一条过原点的直线，斜率为k，如图乙所示。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，变阻器的滑片P应移至N端 B．选用阻值越大的滑动变阻器调节效果越好 C．该金属丝电阻率的测量值为 D．电压表的分流会使测得的电阻率偏大 4．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5Ω；电压表量程0~3V，内阻约为15kΩ；电流表量程0~0.6A，内阻约为1Ω；为了减小实验误差，获得尽可能多的数据，应选下列实物图中的（    ） A． B． C． D． 5．某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。 (1)正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为________mm； (2)图中已连接了部分导线.请根据甲图补充完成图中实物间的连线； (3)连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至________.（选填“左端”或“右端”）； (4)用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为，螺旋测微器测得金属丝的直径为，用电流表和电压表测得金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率为________。（用题中所给物理量的字母表示） (5)实验中测得待测金属丝的电阻的阻值约为70 Ω，实验时电流表采用了外接法，经检验该方法是正确的.若电压表的内阻，则关于电流表的内阻的判断可能正确的是________.（填序号） A． B． C． D． 6．实验小组测量一盘铜导线的电阻及电阻率，标签标注长度为100 m，实验室提供以下器材： A、螺旋测微器   B、多用电表   C、电流表A（0~200 mA，内阻约为0.5 Ω）   D、电压表V（0~3 V，内阻约为2 kΩ）   E、滑动变阻器（0~5 Ω） F、滑动变阻器（0~1 kΩ）   G、电源E（电动势为3.0 V，内阻不计）   H、开关、若干导线。    (1)将铜导线一端剥去绝缘层，用螺旋测微器在不同位置测量铜导线的直径，某次测量时，螺旋测微器示数如图甲所示，则该铜导线直径________mm。 (2)用多用电表电阻×10 Ω挡粗测铜导线的电阻时，发现指针右偏太多，应调至________Ω挡，重新欧姆调零后，读数如图乙所示，导线电阻约为________Ω。 (3)用伏安法测量铜导线电阻时，要求电流表示数从零开始测量，滑动变阻器应选________（填器材前面的序号）。将实验器材如图丙所示连接成实验电路，用笔划画线替导线完成电路连接________。 (4)用该伏安法测出的电阻及电阻率均比真实值________（选填“大”“小”或“相等”）。 7．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，先用螺旋测微器测量金属丝直径，再用游标卡尺测量金属丝的长度，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率． (1)实验室提供的器材有： A．电压表（量程，内阻约） B．电压表（量程，内阻约） C．电流表（量程，内阻约） D．电流表（量程，内阻约） E．滑动变阻器（） F．滑动变阻器（） G．电源（输出电压恒为）、开关和导线若干 选择合适器材实验，要求电压能从0开始调节并能较准确地测出金属丝的阻值应选择电流表__________，滑动变阻器__________。（填器材前的字母） (2)甲同学设计如图乙所示电路图，电压表的右端分别连接点和点，发现电流表读数几乎没变，电压表示数变化明显，为了减小误差，电压表右端应与__________（选填“”或“”）点连接。 (3)在丙图中，用笔划线代替导线完成图中实物间的连线__________。 (4)若某次测量中，电压表和电流表读数分别为和，金属丝的长度为，请用上述直接测量的物理量（d、、、）写出电阻率的计算式__________。 学科网（北京）股份有限公司 $