實驗10探究導體電阻與其影響因素的定量關系（必考）[考綱解讀]（1）探究導體的電阻與導體的長度、橫截面積、材料之間的定量關系。（2）掌握控制變量法在物理實驗中的應用。（3）掌握螺旋測微器及游標卡尺的原理及讀數(shù)方法。（4）掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。（5）會用伏安法測電阻，并能測定金屬的電阻率。

一、螺旋測微器1.構造：如圖所示是常用的螺旋測微器。它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，旋鈕D、微調旋鈕D′和可動刻度E、測微螺桿F連在一起，通過精密螺紋套在B上。2.原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉一周，F(xiàn)前進或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F(xiàn)前進或后退0.01mm。即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。3.讀數(shù)：測量時被測物體長度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動刻度讀出。

測量值（mm）＝固定刻度數(shù)（mm）（注意半毫米刻度線是否露出）＋可動刻度數(shù)（估讀一位）×0.01（mm）。

溫馨提示螺旋測微器需要估讀最后一位數(shù)字為估計數(shù)字，讀數(shù)和記數(shù)時估計位為有效數(shù)字的最后一位。例如如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，不足半毫米從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。

二、探究導體電阻與其影響因素的定量關系1.實驗器材電源，開關，滑動變阻器，電壓表，刻度尺，四段不同的金屬導體a、b、c、d（a、b、c為鎳鉻合金絲，d為康銅絲；a、b長度不同，橫截面積相同；c橫截面積與a不同，長度相同；d的橫截面積與長度都與a相同）。

2.實驗步驟（1）測量各段金屬絲的橫截面積。（2）請按照如圖所示的電路圖連接好電路，并將滑動變阻器調到阻值最大處。

三、探究導體電阻與材料的關系1.先測直徑，再連電路：為了方便，測量直徑時應在金屬絲連入電路之前測量。2.電流表外接法：本實驗中被測金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。3.電流控制：電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導致電阻率在實驗過程中變大。注意事項誤差分學1.完成下列讀數(shù)考點一螺旋測微器、游標卡尺的讀數(shù)

A.

mm

B.

mm

C.

mm

D.

mm。答案

a.0.482（0.481～0.483）b.0.532（0.531～0.533）c.4.078（4.076～4.078）d.5.666（5.665～5.667）

2.使用螺旋測微器測量兩個金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則甲、乙金屬絲的直徑分別為

mm，

mm。解析對圖甲：甲固定刻度示數(shù)為2.0mm，不足半毫米的從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm。對圖乙：乙金屬絲的直徑為4.6×0.01mm＝0.046mm。答案2.150

0.046（0.045～0.047）

考點二探究導體電阻與其影響因素的定量關系1.如圖所示為“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”的電路。a、b、c、d是不同的金屬導體，b、c、d與a相比，分別只有一個因素不同：b與a長度不同，c與a橫截面積不同，d與a材料不同，各導體兩端的理想電壓表的示數(shù)分別用Ua、Ub、Uc、Ud表示。下列說法錯誤的是（）

A.開關閉合前，需移動滑片使滑動變阻器的阻值最大B.研究電阻與長度的關系時，需分別測量a、b兩條導體兩端的電壓值C.如果Ua＜Uc，說明導體c的橫截面積大于導體a的橫截面積D.如果Ua＜Ud，說明導體d材料的電阻率大于導體a材料的電阻率

答案C2.“探究導體電阻與導體長度、橫截面積、材料的關系”的實驗電路如圖所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲?，F(xiàn)有四根鎳鉻合金絲和兩根康銅合金絲，其規(guī)格如下表所示。編號材料長度/m橫截面/mm2A鎳鉻合金0.80.8B鎳鉻合金0.50.5C鎳鉻合金0.30.5D鎳鉻合金0.31.0E康銅合金0.30.5F康銅合金0.80.8解析（1）本實驗采用的是控制變量法，分別選用導體材料相同、橫截面積相同時，導體的長度不同，B、C符合要求；選用導體材料相同、長度相同時，導體的橫截面積不同，C、D符合要求；選用導體橫截面積相同、長度相同時，導體的材料不同，C、E符合要求。故選B、C、D、E。（2）不正確，因為它們的材料不完全相同（3）不能探究出。實驗過程中無法保證每次金屬絲兩端的電壓相等答案（1）BCDE（2）見解析（3）見解析考點三伏安法測電阻（或電阻率）

（3）儀器選擇的一般步驟①首先選擇唯一性的器材；②粗畫電路圖（暫不接電流表和電壓表）；③估算回路中電流和電壓的最大值，在電表的指針有較大幅度的偏轉但不超過其量程的情況下，結合已知器材的規(guī)格，確定實驗電路和實驗器材。1.某同學在一次“測定金屬的電阻率”的實驗中，用米尺測出接入電路部分的金屬絲長度為l＝0.720m，用螺旋測微器測出金屬絲直徑（刻度位置如圖所示），用伏安法測出金屬絲的電阻（阻值大約為5Ω），然后計算出該金屬材料的電阻率。在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲外，還有如下實驗器材：A.直流電源（輸出電壓為3V）B.電流表

A（量程0～0.6A，內阻約0.125Ω）C.電壓表

V（量程0～3V，內阻3kΩ）D.滑動變阻器（最大阻值20Ω）E.開關、導線等（1）從圖中讀出金屬絲的直徑為

mm。（2）根據(jù)所提供的器材，在虛線框中畫出實驗電路圖。

（3）若根據(jù)伏安法測出金屬絲的阻值為Rx＝4.0Ω，則這種金屬材料的電阻率為

Ω·m（保留兩位有效數(shù)字）。

答案（1）0.600（2）如圖所示

（3）1.6×10－62.在“測定金屬的電阻率”的實驗中，待測金屬絲的電阻Rx約為5Ω，實驗室備有下列實驗器材：A.電壓表

（量程0～3V，內阻約為15kΩ）B.電壓表（量程0～15V，內阻約為75kΩ）C.電流表

（量程0～3A，內阻約為0.2Ω）D.電流表

（量程0～0.6A，內阻約為1Ω）E.變阻器R1（0～10Ω，0.6A）F.變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G.電池組E（電動勢為3V，內阻約為0.3Ω）H.開關S，導線若干

（1）為減小實驗誤差，應選用的實驗器材有

（填代號）。（2）為減小實驗誤差，應選用圖中

（選填“甲”或“乙”）為該實驗的電路原理圖，并按所選擇的電路原理圖把圖中的實物圖用線連接起來。（3）若用毫米刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩電表的示數(shù)如圖所示，則金屬絲的直徑為

mm，電阻值為

Ω。答案（1）ADEGH（2）乙實物圖見解析（3）0.635

2.43.（2016·浙江理綜）某同學用伏安法測量導體的電阻，現(xiàn)有量程為3V、內阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內阻約為0.1Ω的電流表。采用分壓電路接線，圖甲是實物的部分連線圖，待測電阻為圖乙中的R1，其阻值約為5Ω。

（1）測R1阻值的最優(yōu)連接方式為導線①連接

（填