11.3实验：导体电阻率的测量 拔高练习卷 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

实验：导体电阻率的测量拔高练习卷 一、实验题 1．用螺旋测微器（千分尺）测金属导线的直径，其示数如甲图所示，该金属导线的直径为______mm。用游标卡尺测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是______mm。 2．某实验小组用游标卡尺和螺旋测微器测量某圆柱体金属丝的长度和直径，从而测定该金属丝的电阻率。如下： (1)螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示，由图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________mm。 (2)实验中若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为________。 3．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图甲所示的读数是___________mm。有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度，用它测量一小球的直径，如图乙所示的读数是___________cm。 4．某实验小组在实验室中测量一根金属丝的直径和电阻。实验器材有：螺旋测微器、待测金属丝、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，图甲的读数为________。 (2)甲同学设计如图乙所示电路图，电压表的右端连接点，请在丙图中，用笔划线代替导线完成图中实物间的连线。 (3)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（、、、）写出电阻率的计算式________。 5．某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下： (1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L＝___________mm。 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝_____________mm 6．用游标卡尺测量一段导体材料的长度，如图甲所示，读数是_______cm；再用螺旋测微器测其直径，如图乙所示，读数是_________mm。 7．游标卡尺和螺旋测微器能较精确测量物体的尺寸。 (1)用螺旋测微器测量某物体长度，如图甲可知，被测物体长度为__________mm。 (2)有种大型台式游标卡尺，游标尺上有100个分度，总长度为99 mm，用此游标卡尺测量某物体长度，测量时上方主尺和下方游标尺的情况如图乙所示，可知被测物体长度为__________mm。 8．某实验小组要测量一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻率，要求测量结果尽量准确，现有以下器材： A．直流电源，输出电压恒为3 V B．电流表（0-0.6 A，内阻约0.125 Ω） C．电压表（0-3 V，内阻约3 kΩ） D．滑动变阻器（0-5 Ω，额定电流1 A） E．开关、导线 (1)为了更精确地测量待测电阻的阻值，获得多组测量数据，需要电压从零开始，实验电路应选用图________。 (2)某次测量中电流表的读数如图（2）所示，图示中________ (3)实验中用螺旋测微器测得金属丝直径示数如图（3）所示，则直径________mm． (4)以下关于本实验的说法正确的是________． A．用米尺测量金属丝的全长且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中 B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．由电压表和电流表内阻引起的误差属于偶然误差 D．若用图像处理数据求金属丝电阻，则可以减小偶然误差 (5)根据测量数据得到的图线如图4所示，图中段向上弯曲的主要原因是下面的________（填A或B） A．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大 B．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率减小，电阻减小 9．某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中，欲先采用伏安法测出金属丝的电阻，已知金属丝的电阻大约为6Ω。实验室中有以下器材可供使用： A．电压表（0~3V），内阻约为5kΩ； B．电压表（0~15V），内阻约为50kΩ； C．电流表（0~0.6A），内阻为0.5Ω； D．电流表（0~3A），内阻约为0.1Ω； E.滑动变阻器（0~5Ω）； F.滑动变阻器（0~1000Ω）； G.电源E（电动势3V，内阻r≈0.5Ω）； H.开关及导线若干。 （1）用螺旋测微器测金属丝的直径D，再用米尺测其长度为L。 （2）要求尽量减小测量误差且待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，电压表应选__________，电流表应选__________，滑动变阻器应选__________（请填写器材前字母序号）； （3）本实验控制电路采用__________接法（填“限流式”或“分压式”），且要求尽量减小测量误差，测量电路采用__________（填“电流表外接法”或“电流表内接法”） （4）依据设计的实验原理，实验测得的电阻率__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。（不考虑测量，读数误差） 10．在“测定导体的电阻率”实验中，待测导体为粗细均匀，横截面为圆形的柱体。除待测导体外所用器材如下： A．电池组（电动势为6V，内阻约为2Ω）； B．电流表（内阻约为0.1Ω）； C．电压表（内阻约为2kΩ）； D．滑动变阻器R（0~5Ω，允许通过的最大电流为2A）； E．毫米刻度尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。 （1）用多用电表粗略测量导体的电阻，其阻值约为20Ω； （2）用毫米刻度尺测得导体的长度为40.00cm，用螺旋测微器测量导体横截面的直径，测量结果如图乙所示，其读数应为___________mm（该值接近多次测量的平均值）。 （3）用伏安法测量导体的阻值Rx，要求电流表读数能从0开始连续变化，应采用的电路图为___________。 A．   B．   C．   D．   （4）上题选择的实验电路图中造成系统误差的主要原因是___________（选填“电压表分流”或者“电流表分压”） （5）根据测得的量求导体电阻率_______。 11．某同学欲测量一阻值大约为10 Ω，粗细均匀的金属丝的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择： A、电源E（电动势为6.0 V） B、电压表V1（量程为0~6 V，内阻约为8 kΩ） C、电流表A1（量程为0~0.6 A，内阻约为0.2 Ω） D、电流表A2（量程为0~3 A，内阻约0.05 Ω） E、滑动变阻器R1（0~20 Ω） F、滑动变阻器R2（0~500 Ω） (1)用游标卡尺测得该金属丝的长度如图甲所示，读数L=______cm；用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图乙所示，则该金属丝直径的测量值d=______mm； (2)测量金属丝的电阻时，为了便于调节，电压能从0开始调节，较准确地测出金属丝的阻值，实验中所用电流表应选用______，滑动变阻器选用______（填所选仪器前的字母符号），选择合适的实验器材，在下图中方框内把实验电路图补充完整______。 (3)设测得金属丝的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得金属丝的电阻率为______（用R、L、D三个物理量表述）。 12．实验室需要确定某种合金丝的电阻率，实验小组截取了一段该合金丝进行测量。 实验器材有： 待测合金丝：阻值约5 Ω，长度约1 m 电源：电压为3 V 双量程电流表：0~0.6 A（内阻约0.5 Ω），0~3 A（内阻约0.1 Ω） 电压表：内阻约3 kΩ，量程0~3 V 滑动变阻器R：阻值0~10 Ω 螺旋测微器、毫米刻度尺、开关、导线若干 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径，测量结果如图1所示，则测量值d=________mm，用毫米刻度尺测得合金丝接入电路部分的长度为l=1000.0 mm。 (2)电流表应选用的量程为_________（选填“0~0.6 A”或“0~3 A”）。 (3)电路中电流表、电压表的连接方式应选用图_________（选填“2”或“3”）。 (4)实验过程中，通过调节滑动变阻器触头的位置，记录下电压表、电流表读数，获得多组U、I数据，然后用图像法处理数据：以U为纵轴、I为横轴，根据多组U、I数据在坐标系中描点，把这些点拟合为一条直线，得到的U-I图像如图4所示，由图像可得被测合金丝的测量值Rx=_________Ω（保留2位有效数字）。 (5)该合金丝的电阻率ρ=_________（用Rx、d、l表示）；根据实验数据，电阻率的测量值为ρ=_________Ω·m（保留2位有效数字）。 13．实验小组利用下列器材，测量一金属材料制成的均匀金属导电圆柱体的电阻率，已知圆柱体阻值约为。 A、电池组，内阻不计 B、电压表，内阻约 C、电流表，内阻约 D、滑动变阻器（），允许最大电流 E、滑动变阻器（），允许最大电流 F、开关、导线若干 (1)先用螺旋测微器测其直径，用游标卡尺测其长度，如图甲所示，则________mm，________cm； (2)为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大，应选择以下哪个电路进行测量：为了调节方便，滑动变阻器应选用________。（选填“”或“”）。应该选择下列哪个电路进行测量________？仅考虑利用该电路测量圆柱体的电阻，测量值与实际测得的该金属材料的电阻率________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 A．        B． C．        D． (3)实验小组又对测量电路进行了创新，如图乙所示，在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置，多次改变电阻丝接入电路的长度，调节滑动变阻器滑片的位置，使电流表的读数达到某一相同值时，记录电压表的示数，从而得到多个的值，作出图像，如图丙所示。如果已经测得电阻丝的直径为，根据图丙所给数据，可得电阻丝的电阻率________；（用、、、表示） 14．某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。 (1)如图甲所示，先用多用电表“”挡粗测其电阻________，然后用图乙的螺旋测微器测其直径________mm，再用毫米刻度尺测其长度为。 (2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V（量程，内阻约为；量程，内阻约为） B．电流表A（量程，内阻约为；量程，内阻约为） C．滑动变阻器（~，） D．滑动变阻器（~，） E．的干电池两节，内阻不能忽略 F．电阻箱 G．开关S，导线若干 为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用________（填“”或“”）。 (3)通过移动滑动变阻器测得多组电压和电流的值，并以为纵轴、为横轴建立图像，作出一条过原点的倾斜直线，若斜率大小为，则该金属丝电阻率________（用题中相关字母表示）。 15．某中学课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率（被测电阻丝的阻值约为25Ω）的实验方案，可提供的器材有： A．电流表G，内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA B．电流表A，内阻约为1.0Ω，量程为0~0.1A C．螺旋测微器 D．电阻箱R0（0~9999Ω，0.5A） E.滑动变阻器R（0~5Ω，1A） F.干电池组（电动势为3V） G.一个开关和导线若干 (1)用螺旋测微器测量被测电阻丝横截面直径，示数如图所示，可知其直径d为_______mm，用游标卡尺测其长度为L (2)把电流表G与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调为R0=________Ω。 (3)请用改造完的电压表设计一个测量该电阻丝电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请在答题卡中将电路图补画完整。 (4)开关闭合后，逐次调节滑动变阻器滑片的位置，记录电流表G的示数I1和相应的电流表A的示数I2，根据记录的数据，作出I2-I1图像是一条倾斜的直线，斜率为k（k>1），则该电阻丝的电阻率_____（用Rg、R0、k、d、L表示）。 16．某实验小组要测量一段均匀金属丝的电阻率。 (1)他们先用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量时如图所示，该金属丝的直径d=_____mm。再用刻度尺测得金属丝的长度为L。 (2)实验室可供选择的实验器材有： A．待测金属丝R（阻值约为10Ω） B．电流表A1（量程为0～20mA，内阻r₁=80） C．电流表A2（量程为0～50mA，内阻约为30Ω） D．定值电阻R0=40 E.滑动变阻器R1（0～5Ω，允许通过的最大电流为3A） F.电池E（电动势为3V，内阻很小） G.开关S及若干导线 甲、乙两位同学分别设计了如图甲和图乙所示的电路，你觉得应选择____（选填“图甲”或“图乙”）的电路进行测量。某次测量过程中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I₂，则金属丝的阻值Rx=_______（用I1、I2及其他已知量的符号表示），该测量值__________（选填“大于”“小于”或“等于”）金属丝电阻的真实值。 (3)该金属丝的电阻率_______（用Rx、L、d表示） 17．要测定绕制滑动变阻器金属丝（阻值约为）的有效长度。 (1)用螺旋测微器测量金属丝线头的直径，其结果d=____________mm。 (2)为了更精确测定金属丝的电阻，现有如下器材： 直流电源E（电动势4V，内阻不计） 电流表A1（量程0~50mA，内阻约50Ω） 电流表A2（量程0~0.6A，内阻约1Ω） 电压表V1（量程0~5V，内阻约15kΩ） 电压表V2（量程0~15V，内阻约30kΩ） 滑动变阻器R（阻值范围0~10Ω，允许最大电流0.5A） 电键1个，导线若干条 实验时电流表应选择____________，电压表应选择____________（填仪器字母代号），并在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路_________。 (3)若金属丝的电阻率为ρ、直径为d，电流表、电压表的读数分别为I和U，则金属丝长度的表达式为L=____________。 18．某实验小组要测量一导电样品的电阻率，准备了如下器材： A．待测样品（阻值约为500Ω）； B．直流电源（输出电压恒为15 V）； C．电压表（量程为0~15 V，内阻约为3 kΩ）； D．电流表（量程为0~30 mA，内阻约为1 Ω）； E．滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω）； F．游标卡尺、螺旋测微器、开关、导线若干。 (1)已知如图甲所示的样品为长方体且宽度为b，用游标卡尺和螺旋测微器分别测量样品的长度a和厚度d，测量结果分别如图乙、丙所示，则a=___________mm，d=___________mm。 (2)为使样品两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，下列四个电路图中，应该选用的是___________（填选项字母）。利用该电路测得样品的阻值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 A .     B． C．    D． (3)若测得样品的电阻为Rx，则样品的电阻率_________（用Rx、a、d、b表示）。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 实验：导体电阻率的测量拔高练习卷 一、实验题 1．用螺旋测微器（千分尺）测金属导线的直径，其示数如甲图所示，该金属导线的直径为______mm。用游标卡尺测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是______mm。 【答案】 8.474/8.473/8.475 100.60 【详解】[1]螺旋测微器的精确值为，由图甲可知该金属导线的直径为 [2]20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知铅笔的长度是 2．某实验小组用游标卡尺和螺旋测微器测量某圆柱体金属丝的长度和直径，从而测定该金属丝的电阻率。如下： (1)螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲、乙所示，由图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________mm。 (2)实验中若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为________。 【答案】(1) 0.952（0.950~0.953范围内均可） 12.60 (2) 【详解】（1）[1] 螺旋测微器固定刻度露出，可动刻度读数为 得圆柱体的直径为（0.950~0.953范围内均可）； [2] 20分度游标卡尺精度为，主尺读数为，游标尺上第12格与主尺对齐，游标尺的读数为 圆柱体金属丝的长度为。 （2）由欧姆定律得 由电阻定律得 横截面积 联立解得。 3．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图甲所示的读数是___________mm。有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度，用它测量一小球的直径，如图乙所示的读数是___________cm。 【答案】 1.840 4.240 【详解】[1]螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为 所以最终读数为 [2]游标卡尺主尺读数为，游标尺上第8个刻度与主尺对齐，读数为 所以最终读数为 4．某实验小组在实验室中测量一根金属丝的直径和电阻。实验器材有：螺旋测微器、待测金属丝、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，图甲的读数为________。 (2)甲同学设计如图乙所示电路图，电压表的右端连接点，请在丙图中，用笔划线代替导线完成图中实物间的连线。 (3)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（、、、）写出电阻率的计算式________。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）螺旋测微器的精确度为，故金属丝的直径为 （2）本电路为滑动变阻器分压式接法、电流表外接的电路，实物图连接如图所示 （3）根据欧姆定律，待测金属丝的测量电阻 结合电阻定律 两式联立得 5．某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下： (1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L＝___________mm。 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝_____________mm 【答案】(1) (2) 【详解】（1）分度的游标卡尺，其精确度是。则圆柱体的长度为 （2）螺旋测微器的主尺读数为，可动部分刻度与主尺横线对齐，则圆柱体的直径为 6．用游标卡尺测量一段导体材料的长度，如图甲所示，读数是_______cm；再用螺旋测微器测其直径，如图乙所示，读数是_________mm。 【答案】 5.015 4.700 【详解】[1]游标卡尺主尺读数为50mm，20分度游标卡尺精确度为0.05mm，第3条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为3×0.05mm＝0.15mm，所以该材料的长度为50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm； [2]螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5mm，可动刻度部分读数为20.0×0.01mm＝0.200mm，因此该材料直径为4.5mm+0.200mm=4.700mm。 7．游标卡尺和螺旋测微器能较精确测量物体的尺寸。 (1)用螺旋测微器测量某物体长度，如图甲可知，被测物体长度为__________mm。 (2)有种大型台式游标卡尺，游标尺上有100个分度，总长度为99 mm，用此游标卡尺测量某物体长度，测量时上方主尺和下方游标尺的情况如图乙所示，可知被测物体长度为__________mm。 【答案】(1)4.700 (2)40.13 【详解】（1）用螺旋测微器测量某物体长度为4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm （2）游标卡尺的游标尺每个小格的长度为0.99mm，游标尺上第13格与主尺上5.3cm刻度对齐，则读数为53mm-13×0.99mm=40.13mm 8．某实验小组要测量一段阻值约为5 Ω的金属导线的电阻率，要求测量结果尽量准确，现有以下器材： A．直流电源，输出电压恒为3 V B．电流表（0-0.6 A，内阻约0.125 Ω） C．电压表（0-3 V，内阻约3 kΩ） D．滑动变阻器（0-5 Ω，额定电流1 A） E．开关、导线 (1)为了更精确地测量待测电阻的阻值，获得多组测量数据，需要电压从零开始，实验电路应选用图________。 (2)某次测量中电流表的读数如图（2）所示，图示中________ (3)实验中用螺旋测微器测得金属丝直径示数如图（3）所示，则直径________mm． (4)以下关于本实验的说法正确的是________． A．用米尺测量金属丝的全长且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中 B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．由电压表和电流表内阻引起的误差属于偶然误差 D．若用图像处理数据求金属丝电阻，则可以减小偶然误差 (5)根据测量数据得到的图线如图4所示，图中段向上弯曲的主要原因是下面的________（填A或B） A．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率增大，电阻增大 B．随着电阻丝中的电流增大，温度升高，电阻率减小，电阻减小 【答案】(1)乙 (2) (3)2.960/2.961/2.962 (4)BD (5)A 【详解】（1）电压需从零开始调节，应将滑动变阻器接成分压式，图1中甲、乙满足这一要求。设待测电阻为，电流表、电压表的内阻分别为和，两电表的示数分别为和。电流表内接时，电压表测得待测电阻与电流表的总电压，由欧姆定律和串联电路电压关系有 按计算的电阻比真实值大，其相对误差为 电流表外接时，电压表直接测量待测电阻两端的电压，电流表测得两支路电流之和，有 因此测得的电阻为 外接法的相对误差大小为 外接法引入的误差更小。图1中乙采用分压式接法，且电压表只跨接在待测电阻两端，电流表外接，因此应选图乙。 （2）图2所示电流表使用量程，最小分度为，读数应估读到。指针位于与之间的中间刻度，电流为。 （3）图3中固定刻度露出的最后半毫米刻线为，可动刻度的第46格与固定刻度基准线对齐，分度值为，估读后记作46.0格。因此金属丝直径为 （4）A．计算电阻率时，应测量金属丝接入电路的有效长度，即两接线端之间的长度；预先测量全长可能包含未接入电路的部分，故A错误； B．在金属丝不同部位测量直径并取平均值，可减小偶然误差及粗细不均带来的影响，故B正确； C．电压表分流、电流表分压引起的误差由电路接法和仪器内阻决定，属于系统误差，故C错误； D．利用多组数据作图像，在金属丝温度基本不变的直线段拟合求电阻，可减小个别测量数据偶然波动的影响，故D正确。 故选BD。 （5）图4是以电流为横轴、电压为纵轴的图像。若金属丝电阻保持不变，由欧姆定律可知，图线应为过原点的直线。电流增大时，金属丝通电发热而升温，金属的电阻率随温度升高而增大。设金属丝的电阻率为，接入长度为，横截面积为，由电阻定律，在长度和横截面积变化可忽略时，电阻随电阻率增大而增大，使电压随电流增加得更快，因而图中段向上弯曲。 故选A。 9．某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中，欲先采用伏安法测出金属丝的电阻，已知金属丝的电阻大约为6Ω。实验室中有以下器材可供使用： A．电压表（0~3V），内阻约为5kΩ； B．电压表（0~15V），内阻约为50kΩ； C．电流表（0~0.6A），内阻为0.5Ω； D．电流表（0~3A），内阻约为0.1Ω； E.滑动变阻器（0~5Ω）； F.滑动变阻器（0~1000Ω）； G.电源E（电动势3V，内阻r≈0.5Ω）； H.开关及导线若干。 （1）用螺旋测微器测金属丝的直径D，再用米尺测其长度为L。 （2）要求尽量减小测量误差且待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，电压表应选__________，电流表应选__________，滑动变阻器应选__________（请填写器材前字母序号）； （3）本实验控制电路采用__________接法（填“限流式”或“分压式”），且要求尽量减小测量误差，测量电路采用__________（填“电流表外接法”或“电流表内接法”） （4）依据设计的实验原理，实验测得的电阻率__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。（不考虑测量，读数误差） 【答案】 A C E 分压式 电流表内接法 等于 【详解】（2）[1]电源电动势为，为了减小读数误差，应选择量程为的电压表，故选A。 [2]待测电阻约，最大电流约为 故选量程为的电流表，故选C。 [3]题目要求电压从零开始连续变化，必须采用分压式接法。为便于调节，滑动变阻器应选最大阻值较小的，故选E。 （3）[4]要求“待测金属丝两端的电压从零开始连续变化”，因此必须采用分压式接法。 [5]由于电流表内阻已知，电流表采用电流表内接法，根据 可以求出电阻丝的真实阻。 （4）[6]由于电阻丝阻值测量值真实，根据可知，实验测得的电阻率等于真实值。 10．在“测定导体的电阻率”实验中，待测导体为粗细均匀，横截面为圆形的柱体。除待测导体外所用器材如下： A．电池组（电动势为6V，内阻约为2Ω）； B．电流表（内阻约为0.1Ω）； C．电压表（内阻约为2kΩ）； D．滑动变阻器R（0~5Ω，允许通过的最大电流为2A）； E．毫米刻度尺、螺旋测微器、多用电表、开关、导线若干。 （1）用多用电表粗略测量导体的电阻，其阻值约为20Ω； （2）用毫米刻度尺测得导体的长度为40.00cm，用螺旋测微器测量导体横截面的直径，测量结果如图乙所示，其读数应为___________mm（该值接近多次测量的平均值）。 （3）用伏安法测量导体的阻值Rx，要求电流表读数能从0开始连续变化，应采用的电路图为___________。 A．   B．   C．   D．   （4）上题选择的实验电路图中造成系统误差的主要原因是___________（选填“电压表分流”或者“电流表分压”） （5）根据测得的量求导体电阻率_______。 【答案】 0.896/0.895/0.897 A 电流表分压 【详解】（2）[1]螺旋测微器的读数由固定刻度读数和可动刻度读数两部分组成。固定刻度读数为。可动刻度读数为 最后将两部分相加，总读数为 （3）[2]题目要求电流表读数能从0开始连续变化，这意味着滑动变阻器必须采用分压式接法。因为待测电阻。待测电阻属于大电阻，为了减小系统误差，应采用电流表内接法。 故选A。 （4）[3]在第（3）问中选择了图A所示的电路，即电流表内接法。在该电路中，电压表测量的是待测电阻与电流表内阻串联后的总电压，而电流表测量的是通过的真实电流。由于电流表存在内阻，会分担一部分电压，导致电压测量值偏大，从而使得电阻测量值偏大。因此，造成系统误差的主要原因是电流表分压。 （5）[4]根据电阻定律，导体的电阻与长度、横截面积及电阻率的关系为 导体横截面为圆形，直径为，则横截面积 联立上述两式，解得电阻率的表达式为 11．某同学欲测量一阻值大约为10 Ω，粗细均匀的金属丝的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择： A、电源E（电动势为6.0 V） B、电压表V1（量程为0~6 V，内阻约为8 kΩ） C、电流表A1（量程为0~0.6 A，内阻约为0.2 Ω） D、电流表A2（量程为0~3 A，内阻约0.05 Ω） E、滑动变阻器R1（0~20 Ω） F、滑动变阻器R2（0~500 Ω） (1)用游标卡尺测得该金属丝的长度如图甲所示，读数L=______cm；用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图乙所示，则该金属丝直径的测量值d=______mm； (2)测量金属丝的电阻时，为了便于调节，电压能从0开始调节，较准确地测出金属丝的阻值，实验中所用电流表应选用______，滑动变阻器选用______（填所选仪器前的字母符号），选择合适的实验器材，在下图中方框内把实验电路图补充完整______。 (3)设测得金属丝的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得金属丝的电阻率为______（用R、L、D三个物理量表述）。 【答案】(1) 0.381/0.382/0.383/0.384/0.385 (2) C E (3) 【详解】（1）[1]游标零刻线位于主尺和之间，主尺读数为；第7条游标刻线与主尺刻线重合，20分度游标的分度值为。所以 [2]螺旋测微器固定套筒的主尺读数为，基准线对应的微分筒刻度约为格，每格为，所以 （2）[1]金属丝的阻值约为，电压调到电源电动势时，依据欧姆定律，最大电流满足 代入题给数据得，所以应选量程为的电流表。 故选C [2]为了使金属丝两端电压能从0开始调节，滑动变阻器应接成分压式：电源接变阻器的两端，滑片接输出端，滑片移动时输出电压可由0连续调到电源电压。的最大阻值为，与被测金属丝的阻值同量级，调节范围合适且便于细调。 故选E [3]接线时，电压表并联在金属丝两端，电流表串联在金属丝所在支路；滑动变阻器采用分压接法，电源和开关接在变阻器两端，滑片接到被测支路。补全后的电路如下 （3）取金属丝的横截面积为，圆形横截面满足 由电阻定律 整理得 代入 最终得到 12．实验室需要确定某种合金丝的电阻率，实验小组截取了一段该合金丝进行测量。 实验器材有： 待测合金丝：阻值约5 Ω，长度约1 m 电源：电压为3 V 双量程电流表：0~0.6 A（内阻约0.5 Ω），0~3 A（内阻约0.1 Ω） 电压表：内阻约3 kΩ，量程0~3 V 滑动变阻器R：阻值0~10 Ω 螺旋测微器、毫米刻度尺、开关、导线若干 (1)用螺旋测微器测量合金丝的直径，测量结果如图1所示，则测量值d=________mm，用毫米刻度尺测得合金丝接入电路部分的长度为l=1000.0 mm。 (2)电流表应选用的量程为_________（选填“0~0.6 A”或“0~3 A”）。 (3)电路中电流表、电压表的连接方式应选用图_________（选填“2”或“3”）。 (4)实验过程中，通过调节滑动变阻器触头的位置，记录下电压表、电流表读数，获得多组U、I数据，然后用图像法处理数据：以U为纵轴、I为横轴，根据多组U、I数据在坐标系中描点，把这些点拟合为一条直线，得到的U-I图像如图4所示，由图像可得被测合金丝的测量值Rx=_________Ω（保留2位有效数字）。 (5)该合金丝的电阻率ρ=_________（用Rx、d、l表示）；根据实验数据，电阻率的测量值为ρ=_________Ω·m（保留2位有效数字）。 【答案】(1)0.998/0.999/1.000/1.001/1.002 (2) (3)2 (4)5.1 (5) 【详解】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度的0刻线与基准线重合，因此合金丝直径为 （2）合金丝两端电压不会超过电源电压，由欧姆定律，估算电流上限为 考虑电流表和滑动变阻器的分压，实际电流小于，为提高测量精度，应选用量程。 （3）图2中，电压表只测量合金丝两端的电压，电流表同时测量合金丝和电压表的电流；电压表内阻约为，远大于合金丝电阻，分流造成的误差很小。图3中，电压表还测量电流表两端的电压，而所选电流表内阻约为，会给约的电阻测量带来较大误差。 故选图2。 （4）图4以为横轴、为纵轴。忽略电压表分流的微小影响，由欧姆定律可知，拟合直线的斜率表示合金丝电阻的测量值。在拟合直线上取相距较远的两点，坐标约为和，其中横、纵坐标单位分别为和，由斜率得 （5）[1]由电阻定律，合金丝的横截面积为 联立得 [2]由第（1）、（4）问得，，合金丝长度为，代入上式得 13．实验小组利用下列器材，测量一金属材料制成的均匀金属导电圆柱体的电阻率，已知圆柱体阻值约为。 A、电池组，内阻不计 B、电压表，内阻约 C、电流表，内阻约 D、滑动变阻器（），允许最大电流 E、滑动变阻器（），允许最大电流 F、开关、导线若干 (1)先用螺旋测微器测其直径，用游标卡尺测其长度，如图甲所示，则________mm，________cm； (2)为使电阻的测量结果尽量准确且在调节电路的过程中电压表示数的变化范围足够大，应选择以下哪个电路进行测量：为了调节方便，滑动变阻器应选用________。（选填“”或“”）。应该选择下列哪个电路进行测量________？仅考虑利用该电路测量圆柱体的电阻，测量值与实际测得的该金属材料的电阻率________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 A．        B． C．        D． (3)实验小组又对测量电路进行了创新，如图乙所示，在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P，触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置，多次改变电阻丝接入电路的长度，调节滑动变阻器滑片的位置，使电流表的读数达到某一相同值时，记录电压表的示数，从而得到多个的值，作出图像，如图丙所示。如果已经测得电阻丝的直径为，根据图丙所给数据，可得电阻丝的电阻率________；（用、、、表示） 【答案】(1) 1.845 4.240 (2) B 小于 (3) 【详解】（1）[1]螺旋测微器：固定刻度，可动刻度，则 [2]20分度游标卡尺，精度。主尺读数，游标第8格对齐，则 （2）[1][2]电压表示数的变化范围足够大，电路选择分压式，分压接法选小阻值变阻器，调节方便；由于 所以电流表采用外接。即选B选项的图。 [3]电流表外接，电压表分流，电流表读数大于真实电阻电流，则 由，可知电阻率测量值小于真实值。 （3）电阻丝横截面积 根据欧姆定律得 又 联立可得 由图像可知，图线的斜率 解得电阻率 14．某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。 (1)如图甲所示，先用多用电表“”挡粗测其电阻________，然后用图乙的螺旋测微器测其直径________mm，再用毫米刻度尺测其长度为。 (2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V（量程，内阻约为；量程，内阻约为） B．电流表A（量程，内阻约为；量程，内阻约为） C．滑动变阻器（~，） D．滑动变阻器（~，） E．的干电池两节，内阻不能忽略 F．电阻箱 G．开关S，导线若干 为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用________（填“”或“”）。 (3)通过移动滑动变阻器测得多组电压和电流的值，并以为纵轴、为横轴建立图像，作出一条过原点的倾斜直线，若斜率大小为，则该金属丝电阻率________（用题中相关字母表示）。 【答案】(1) 4.698/4.699/4.700/4.701/4.702 (2) (3) 【详解】（1）[1]图甲最上方为欧姆刻度，指针所指刻度为6.0，所用倍率为，故金属丝电阻为 [2]图乙固定刻度的读数为，可动刻度与基准线对齐的刻度为20.0，分度值为，故金属丝直径为 （2）待测电阻约为。滑动变阻器的最大阻值为，与待测电阻相近，调节电流时便于取得多组有效读数，且允许通过的最大电流较大；的最大阻值为，远大于待测电阻，有效测量区间对应的滑片移动范围较小，调节不便。 故选。 （3）在温度变化可忽略时，金属丝遵循欧姆定律。以电压为纵轴、电流为横轴，直线的斜率表示金属丝的电阻，故 设金属丝的横截面积为，由圆的面积公式得 由电阻定律，代入斜率与横截面积的表达式，得金属丝的电阻率为 15．某中学课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率（被测电阻丝的阻值约为25Ω）的实验方案，可提供的器材有： A．电流表G，内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=3mA B．电流表A，内阻约为1.0Ω，量程为0~0.1A C．螺旋测微器 D．电阻箱R0（0~9999Ω，0.5A） E.滑动变阻器R（0~5Ω，1A） F.干电池组（电动势为3V） G.一个开关和导线若干 (1)用螺旋测微器测量被测电阻丝横截面直径，示数如图所示，可知其直径d为_______mm，用游标卡尺测其长度为L (2)把电流表G与电阻箱串联改装成量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值应调为R0=________Ω。 (3)请用改造完的电压表设计一个测量该电阻丝电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请在答题卡中将电路图补画完整。 (4)开关闭合后，逐次调节滑动变阻器滑片的位置，记录电流表G的示数I1和相应的电流表A的示数I2，根据记录的数据，作出I2-I1图像是一条倾斜的直线，斜率为k（k>1），则该电阻丝的电阻率_____（用Rg、R0、k、d、L表示）。 【答案】(1)0.952/0.951/0.953 (2)900 (3) (4) 【详解】（1）其直径为 （2）改装为量程的电压表，满足 解得 （3）滑动变阻器最大阻值远小于被测电阻，因此滑动变阻器采用分压式接法；因为和的阻值已知，电流表外接可以消除电压表内阻的影响，因此采用电流表外接法。电路图如答案图所示。 （4）两端电压 流过的电流 因此 整理得 图像斜率 解得 根据电阻定律 横截面积 代入，得电阻率 16．某实验小组要测量一段均匀金属丝的电阻率。 (1)他们先用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量时如图所示，该金属丝的直径d=_____mm。再用刻度尺测得金属丝的长度为L。 (2)实验室可供选择的实验器材有： A．待测金属丝R（阻值约为10Ω） B．电流表A1（量程为0～20mA，内阻r₁=80） C．电流表A2（量程为0～50mA，内阻约为30Ω） D．定值电阻R0=40 E.滑动变阻器R1（0～5Ω，允许通过的最大电流为3A） F.电池E（电动势为3V，内阻很小） G.开关S及若干导线 甲、乙两位同学分别设计了如图甲和图乙所示的电路，你觉得应选择____（选填“图甲”或“图乙”）的电路进行测量。某次测量过程中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I₂，则金属丝的阻值Rx=_______（用I1、I2及其他已知量的符号表示），该测量值__________（选填“大于”“小于”或“等于”）金属丝电阻的真实值。 (3)该金属丝的电阻率_______（用Rx、L、d表示） 【答案】(1)0.150 (2) 图乙 等于 (3) 【详解】（1）螺旋测微器的固定刻度仅露出零刻度，读数为；可动刻度的第15格与基准线对齐，分度值为，故金属丝的直径为 （2）[1]图甲中，电流表与串联后同金属丝并联，电流表测两支路的总电流。由并联支路电压相等和欧姆定律得 金属丝的电阻约为，因此两表示数之比约为 当达到量程时，的示数仅约为，远小于其量程，读数的相对误差较大。图乙中，电流表与串联的金属丝、并联，由并联支路电压相等和欧姆定律得 两表示数之比约为 当接近满偏时，的示数约为，也接近满偏，能更充分利用两表量程，故应选图乙。 [2]图乙中，流经金属丝和的电流为，电流表两端的电压与该串联支路的电压相等，由上述等压关系解得 [3]计算中已计入电流表的内阻；电流表串联在干路，其内阻只影响两表示数，不改变并联支路的等压关系。因此，该方法没有电表内阻引入的系统误差，电阻测量值等于真实值。 （3）设金属丝的横截面积为，由圆截面面积公式得。对均匀金属丝应用电阻定律，有，将横截面积代入并整理得 17．要测定绕制滑动变阻器金属丝（阻值约为）的有效长度。 (1)用螺旋测微器测量金属丝线头的直径，其结果d=____________mm。 (2)为了更精确测定金属丝的电阻，现有如下器材： 直流电源E（电动势4V，内阻不计） 电流表A1（量程0~50mA，内阻约50Ω） 电流表A2（量程0~0.6A，内阻约1Ω） 电压表V1（量程0~5V，内阻约15kΩ） 电压表V2（量程0~15V，内阻约30kΩ） 滑动变阻器R（阻值范围0~10Ω，允许最大电流0.5A） 电键1个，导线若干条 实验时电流表应选择____________，电压表应选择____________（填仪器字母代号），并在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路_________。 (3)若金属丝的电阻率为ρ、直径为d，电流表、电压表的读数分别为I和U，则金属丝长度的表达式为L=____________。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）固定刻度读数为，微分筒读数为29.6格，每格对应，因此直径为 （2）[1]金属丝两端电压不超过电源电动势，估算最大电流为 因此选用量程为的电流表，读数更精确。 [2]电源电动势为，选用量程为的电压表。 [3]滑动变阻器总电阻远小于待测电阻，采用分压接法，便于调节电压并获取多组数据。电流表内阻与待测电阻相近，而电压表内阻远大于待测电阻，采用电流表外接法，减小测量误差。 （3）忽略电压表分流产生的误差，金属丝电阻和横截面积分别为， 根据电阻定律有 联立解得 18．某实验小组要测量一导电样品的电阻率，准备了如下器材： A．待测样品（阻值约为500Ω）； B．直流电源（输出电压恒为15 V）； C．电压表（量程为0~15 V，内阻约为3 kΩ）； D．电流表（量程为0~30 mA，内阻约为1 Ω）； E．滑动变阻器R（最大阻值为10 Ω）； F．游标卡尺、螺旋测微器、开关、导线若干。 (1)已知如图甲所示的样品为长方体且宽度为b，用游标卡尺和螺旋测微器分别测量样品的长度a和厚度d，测量结果分别如图乙、丙所示，则a=___________mm，d=___________mm。 (2)为使样品两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，下列四个电路图中，应该选用的是___________（填选项字母）。利用该电路测得样品的阻值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 A .     B． C．    D． (3)若测得样品的电阻为Rx，则样品的电阻率_________（用Rx、a、d、b表示）。 【答案】(1) 33.8 3.100/3.099/3.101 (2) D 大于 (3) 【详解】（1）[1]图乙为十等分游标卡尺，精度为。游标零刻线在主尺的与刻线之间，游标第8条刻线与主尺刻线对齐，故长度为 [2]图丙中螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度的第10条刻线与基准线对齐，估读为10.0，故厚度为 （2）[1]AB．两图均采用限流接法，滑动变阻器最大阻值远小于待测样品的阻值约，变阻器能分得的电源电压很小，样品两端电压的调节范围很小，故AB错误； CD．两图均采用分压接法，测量支路电压可以从零调到接近电源电压，调节范围较大。设样品的真实电阻为，电流表内阻为，电压表内阻为，电流表读数为，电压表读数为，测得的电阻为。选项C采用电流表外接法，电流表读数包含样品电流和电压表电流，由并联电路电流关系和欧姆定律得 整理得测量值 其相对误差为 选项D采用电流表内接法，电流表测量样品电流，电压表测量样品和电流表的总电压，由串联电路电压关系和欧姆定律得 整理得测量值 其相对误差为，故C错误，D正确。 故选D。 [2]所选电路中电压表读数包含电流表的分压，由前述测量关系可知 故测得的样品阻值大于真实值。 （3）电流沿样品长度的方向流动，垂直于电流方向的横截面积为 由电阻定律有，代入横截面积并整理得 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $