重點實驗：測量金屬絲的電阻率

目錄

01模擬基礎練

【題型一】教材原型實驗

【題型二】實驗拓展與創(chuàng)新

02重難創(chuàng)新練

【題型一】教材原型實驗

1.小李同學在“測定金屬的電阻率”實驗中。

(1)因電表內阻未知，用如圖甲所示的電路來判定電流表該內接還是外接。正確連線后，合上開關S,將滑

動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1,電壓表的讀數5=1.65V,電流表的示數如圖乙

所示；將K擲到2,電壓表和電流表的讀數分別為6=L75V,4=0.33A.由此可知應采用電流表

(填“內”或“外”)接法。

(2)完成上述實驗后，小李同學進一步嘗試用其他方法進行實驗：此時所用測量儀器均已校準。待測金屬絲

接入電路部分的平均長度為50.00cm。如乙圖，電流表的讀數是A；如丙圖，用螺旋測微器測量金屬

絲的直徑mm。

(3)用伏安法測金屬絲的電阻段,實驗所用器材為：電池組(電動勢3V,內阻約1Q)、電流表、電壓表、滑

動變阻器R(0-20Q,額定電流2A)、開關、導線若干。小李同學利用以上器材正確連接好電路，進行實

驗測量，記錄數據如下：

次數1234567

UN0.100.300.701.001.501.702.30

//A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

圖丁是測量尺的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片尸置于變阻器的一端。請根

據上述表格的實驗數據，補充完成圖丁中實物間的連線,并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流

表不至于被燒壞。

(4)小李同學在坐標紙上建立U、/坐標系。如圖戊所示，圖中已標出了與測量數據對應的坐標點。描繪出

圖線。由圖線得到金屬絲的阻值&可以估算出金屬絲電阻率約為(填選項前的序號)

A.1x10"QmB.IxlO^QmC.1x106n-mD.lxlO-8Q.m

2.某實驗小組為測定一段粗細均勻、電阻率較小的電阻絲的電阻率，采用了如圖甲所示的電路進行測量。

實驗步驟如下：

a.用螺旋測微器在電阻絲上的三個不同位置測出電阻絲的直徑，求出平均值D；

b.調節(jié)電阻絲上的導電夾尸的位置，用毫米刻度尺測量并記錄導電夾尸到電阻絲右端8的長度x；閉合開關

S,記錄電壓表的示數U、電流表的示數/；

c.改變電阻絲上導電夾尸的位置，重復步驟b,記錄多組x、。、/的值。

(1)螺旋測微器某次測量的結果如圖乙所示，其示數為mm。

(2)R0在電路中的作用是。

（3）若選用某組U、/值，用凡=拼算出電阻絲連入電路的電阻A,則計算值與真實值相比（填“偏

小，，“相等，，或“偏大，，）。

（4）根據多組測量得到的實驗數據繪出圖像如圖丙所示，若圖線斜率為左，則電阻絲的電阻率夕=

（用已知或測量出的物理量的符號表示）；電流表內阻對電阻率的測量__________（填“有”或“沒有”）影響。

3.某小組測量一段電阻絲的電阻率，先用歐姆表測出其阻值約為200Q,為了較準確的測量，選用以下儀器:

電源（20V,內阻可不計）；

滑動變阻器（阻值為0~20。）；

電流表（0?100mA,內阻約50）；

電壓表（0-15V,內阻約30kQ）；

開關和導線若干。

乙

甲

（1）用圖甲中的螺旋測微器測量直徑，測量結果如圖乙所示，直徑"=mm；

（2）請根據以下實物圖在虛線框內畫出對應的電路圖_____；

（3）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于端（填“。”或*”）；用刻度尺測量其長度某次實驗電

壓表的示數為U,電流表的示數為/,用實驗測量的物理量工、d、U、/表示電阻率，則表達式為0=、

（4）不考慮偶然誤差，通過該實驗測得的電阻率（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。

4.在“導體電阻率的測量”實驗中，某同學用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。

(1)該同學先用歐姆表“xl”擋粗測該金屬絲的電阻，示數如圖所示，金屬絲電阻尺=Qo

(2)該同學再次設計電路開展測量，并多次測量金屬絲直徑，要使測量結果準確到0.01mm,應選用的儀器

是0(填寫器材的名稱)

(3)該同學選取的電壓表和電流表，內阻分別約為6k。和0.1。。則下列圖中符合實驗要求且連線正確的是()

(4)設計的電路中電流表的接法，主要是為了減小電表內阻對測量結果引起的誤差(填“系統(tǒng)”或“偶

然，)。

(5)將金屬絲替換為小燈泡，改用電流傳感器測得小燈泡的電流隨時間變化的圖線，會是哪個圖(填“甲”、“乙”

或“丙”)-

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某次測量示數如圖1所示，金屬絲直徑"=—mm。

（2）按圖2所示的電路測量金屬絲的電阻尺。小明將單刀雙擲開關分別打到。處和b處，通過觀察分析，發(fā)

現(xiàn)電壓表示數變化更明顯，由此判斷開關打到（填％”、*”）處時進行實驗系統(tǒng)誤差較小。

（3）小明為了消除系統(tǒng)誤差，他設計用電流計G和電阻箱替代V,電路如圖3所示。實驗繪制出了，一我箱圖

像是如圖4所示直線,斜率為后，縱截距為6。尺箱為電阻箱阻值讀數，/為A示數，4為G示數。試求凡=

【題型二】實驗拓展與創(chuàng)新

6.某實驗小組“測定某金屬絲的電阻率”

（1）該小組成員在實驗過程中，正確操作用游標卡尺（如圖甲所示）測得金屬絲的長度工為cm,用螺

旋測微器（如圖乙所示）測得金屬絲的直徑d為______mm；通過圖丙、丁讀出某一次測金屬絲電阻時，

電流表和電壓表的讀數依次是A、V

丙丁

（2）已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為070。，電流表內阻約幾歐，電壓表內阻約20kQ,電源為干

電池（不宜在長時間、大功率狀況下使用），電動勢￡=4.5V,內阻很小。則以下電路圖中，—（選填“A”

或"B”或"C”或"D”）電路為本次實驗應當采用的最佳電路。但用此最佳電路測量的結果仍然會比真實值偏—

（選填“大”或“小”）。

（3）若已知實驗所用的電流表內阻的準確值4=2.0。，則精確測量金屬絲網的阻值的最佳電路應是（2）中

電路（選填“A”或"B”）。此時測得電流為/、電壓為U,那么金屬絲的電阻率為（用第（1）

問直接測量的物理量符號以及本小題提供的物理量符號來表示）。

7.某物理實驗興趣小組用如圖甲所示的實驗裝置測量金屬絲的電阻率，其中相細均勻、橫截面為圓形的金

屬絲接在接線柱M、N之間，金屬夾P可在金屬絲上移動，且與其保持接觸良好。

實驗可供選擇的器材如下：

A.電源：電動勢E為3V,內阻廠為10。

B.電流表A1：量程為0~10mA,內阻為此=1。

C.電流表A2：量程0~300mA,內阻為此=1。

D.金屬絲：總電阻為4000。

E.定值電阻凡=300。

F.定值電阻&=1000。

G.開關、導線若干

甲

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d,其示數如圖乙所示，則直徑"=mm?

（2）要完成實驗，要求無論金屬夾P在金屬絲上任何位置電流表示數都不會超過電流表的量程，且電流示數

能達到三分之一量程以上，則電流表應選,定值電阻應選o（填寫實驗器材前面的字母代

號）

（3）按電路圖連接電路，閉合開關，通過多次改變金屬夾P的位置，讀出金屬夾在不同位置時電流表的示數

/、M尸段金屬絲的長度x,作出;-x圖像如圖丙所示（圖中°、6和c均為己知量）。結合圖像丙中的數據，

可求得該金屬絲的電阻率。=（用已知量符號和測得的物理量符號表示）。

8.某同學設計如圖甲所示的實驗電路來測量銅絲的電阻率。銅絲接入電路的長度工=1.50m,由于銅絲的電

阻太小，通過串聯(lián)電阻箱選擇適當的電阻，使電壓表讀數范圍較大，電壓表內阻不影響測量結果。

甲乙

（1）圖乙是用螺旋測微器測量銅絲直徑時的示意圖，可讀得"=mm；

（2）閉合開關S之前，滑動變阻器4的觸片尸應滑在最（填“左”或“右”）端；

（3）電阻箱取值R=5.5。，觸片尸調至適當位置，閉合開關S,電壓表示數為2.80V,電流表示數為0.40A.則

銅絲的電阻氏銅=Q（保留2位有效數字）；

（4）該銅絲此時的電阻率。=Q-m（保留2位有效數字）。

9.某同學利用伏安法測量一種合金絲的電阻率，實驗器材如下：

A.合金絲&（阻值約為2Q）

B.電壓表Vi（量程3V,內阻約為15kQ）

C.電壓表V2（量程15V,內阻約為75kQ）

D.電流表Ai（量程0.6A,內阻約為1。）

E.電流表A2（量程3A,內阻約為0.2。）

F.滑動變阻器R（0-10Q,0.6A）

G.定值電阻&（5Q,1A）

H.電池E（電動勢為3V,內阻約為0.3。）

I.開關S及導線若干

（1）由于合金絲的電阻較小，為了保護電路且減小測量誤差，需要將&與A串聯(lián)后接入電路，則電壓表選

用,電流表選用（選填器材前的序號）；

（2）該同學采用累積的方法測量合金絲的直徑，如圖所示，取一段合金絲在圓柱形鉛筆上緊密纏繞，并用刻

度尺進行測量，則合金絲的直徑為______mm（結果保留兩位有效數字）；

（4）若合金絲電阻率的測量值小于真實值，則可能的原因是（）

A.直徑的測量值偏大B.長度的測量值偏大

C.電壓表的分流作用D.電流表的分壓作用

10.在測定一根粗細均勻金屬絲的電阻率的實驗中：

（1）某同學先用多用電表粗測其電阻.用已經調零且選擇開關指向歐姆擋“X10”擋位的多用電表測量，發(fā)現(xiàn)指

針的偏轉角太大，這時他應將選擇開關換成歐姆擋的（選填“X100”或“XI”）擋位，然后重新進行歐姆

調零，再次測量金屬絲的阻值，其表盤及指針所指位置如圖所示。

（2）該同學現(xiàn)要進一步精確測量其阻值。實驗室提供了下列可選用的器材:

A.電流表A1（量程為0?0.6A,內阻約為0.3。）

B.電流表A2（量程為0?300mA,內阻約為1。）

C.電壓表V（量程為0?3.0V,內阻約為3k￡l）

D.滑動變阻器4（最大阻值為5。）

E.滑動變阻器最大阻值為500。）

F.電源E（電壓為4V）

G.開關、導線若干

①為了盡可能提高測量準確度，電流表應選，滑動變阻器應選O（均填器材前面的字母）

②下列給出的測量電路中，最合適的電路是o

ABCD

③這位同學用螺旋測微器測量其直徑，由圖可知其直徑為mm。

三-20

什孑5

0三10

（3）若本實驗中，測得金屬絲的長度為3直徑為。，電阻為4則該金屬絲的電阻率的計算式為。=.

1.某實驗小組設計了測量鉛筆芯電阻率的實驗，實驗器材有：電源￡,電壓表V（內阻很大），定值電阻&

（阻值為10.0。），滑動變阻器上螺旋測微器，毫米刻度尺，開關S,單刀雙擲開關K,圓柱形鉛筆芯，導

線若干等。實驗電路如圖甲所示，請完成下列實驗步驟:

v2

S

（1）測量待測鉛筆芯的電阻尺

①取適當長度的圓柱形鉛筆芯接入圖甲所示測量電路。

②將滑動變阻器的滑片滑至最（填“左”或“右”）端，閉合開關So

③將開關K接1,移動滑動變阻器的滑片使電壓表有適當的讀數，記錄電壓表的讀數5,保持滑動變阻器

接入電路的阻值不變，將開關K接2,記錄此時電壓表的讀數。2。

④改變滑動變阻器的阻值，重復步驟③的操作，得到多組測量數據。

1

⑤以■為縱坐標，（填“6”或“方”）為橫坐標，作圖得到一條直線，若圖像的斜率為左，則待測鉛

筆芯的阻值&=（用&和后表示）。

（2）計算鉛筆芯的電阻率若實驗測得鉛筆芯的長/=12.00cm,螺旋測微器測得鉛筆芯的直徑d,讀數如圖乙所

示，則直徑"=mm,鉛筆芯的電阻凡=6.7。，則鉛筆芯的電阻率為。=Cm（結果保留兩位

有效數字）。

2.在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某次測量結果如圖所示，其讀數應為mm（該值接近多次測

量的平均值）；

（2）用伏安法測金屬絲的電阻幻。實驗所用器材為：電池組（電動勢3V,內阻約1Q）、電流表（內阻約0.1。）、

電壓表（內阻約3k。）、滑動變阻器R（0-20Q,額定電流2A）、開關、導線若干；

某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：

次數12345678

U/N00.100.300.701.001.501.702.30

I/A00.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

（3）左下圖是測量尺的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，請結合（2）所確定的電路圖，補充完

成圖中實物連線；

7N

（4）這個小組的同學在坐標紙上建立U-/坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點，

請在圖中標出第3、5、7次測量數據的坐標點，并描繪出圖線-由圖線得金屬絲的阻值&=_

Q（保留兩位有效數字）。

（5）根據以上數據可以估算出金屬絲電阻率約為0

A.lxW2QmB.lxlO-3QmC.lxlO_6QmD.lxW8Qm

3.某實驗小組把不同濃度的NaCl溶液注滿如圖甲所示的粗細均勻的圓玻璃管中，來測量不同濃度鹽水的

電阻率。

（1）用游標卡尺測量得玻璃管中水柱的直徑，應使用如圖乙所示中游標示卡尺的（選填或"C，）

部件測量。

（2）某次測量中，實驗小組把濃度為1%的NaCl溶液注滿玻璃管中，玻璃管兩端接有導電活塞（活塞電阻可

忽略），用多用電表歐姆擋“xlOO”規(guī)范操作測量電阻，得到的指針示數如圖丙所示，則被測鹽水的電阻約為

（3）為較準確測量電阻，實驗小組又著手用伏安法測量玻璃管中鹽水的電阻，因找不到合適量程的電流表,

用多用電表的5mA擋（內阻約10Q）代替，其他所用實驗器材有：

電源（電動勢約為6V,內阻可忽略）；電壓表V（量程為3V,內阻為3k。）；

滑動變阻器R最大阻值為500；定值電阻3k。；導線若干等。

戊

①該實驗小組已完成的實驗電路如圖丁所示的連線，分析知，還缺少一條導線的連接，為較準確完成玻璃

管中鹽水的電阻測量，這條導線應為伏特表的負接線柱與多用電表（選填“紅+”或“黑一”）表筆

連接。

②開關閉合前，滑動變阻器滑片應置于（選填“左”或“右”）端。

③在某次測量時，多用電表的5mA擋的讀數如圖戊所示，其讀數為mA,利用圖丁實驗，多次測

量得到伏特表讀數與毫安表讀數之間存在的變化關系如圖己所示，已知用游標卡尺測得玻璃管內徑20.00cm,

用毫米刻度尺測得玻璃管中鹽水長度為31.40cm,則該濃度鹽水的電阻率約為Qm（結果保留2

位有效數字）。

4.某小組設計了測量鹽水電阻率的實驗，所用器材有：

電源E（電動勢為15V,內阻不計）；電壓表（量程為9V,內阻很大）；定值電阻與（阻值為4.50）；滑動

變阻器4（最大阻值為I。。，額定電流為2A）；滑動變阻器與（最大阻值為100。，額定電流為0.8A）；單

刀單擲開關S1和單刀雙擲開關S2；側壁帶有刻度線的圓柱體玻璃管，兩個與玻璃管密封完好的電極，導線

若干。

（1）根據如圖甲所示電路圖連接實物，其中玻璃管內封閉的鹽水電阻約為幾歐，滑動變阻器&應選擇

（填“4”或“與”），閉合開關之前，滑動變阻器區(qū)的滑片應置于（填“?！被颉?”）端。

人a、，b

HS-

甲乙

（2）①用游標卡尺測出圓柱體容器的內直徑d,讀數如圖乙所示，則"=cm,由玻璃管側壁的刻度尺

測出溶液的高度/，=5cm。

②閉合開關S1,開關s2接2端，調節(jié)滑動變阻器R,使電壓表的讀數為％=8.ov,然后將開關S2接1端,

再次記錄電壓表的讀數為。2=3.2V,則電阻&兩端的電壓為V。

③斷開開關S…

（3）根據測量的數據，計算得待測鹽水的電阻率為Qmo（結果保留兩位有效數字）

5.導電玻璃是制造液晶顯示器LCD的主要材料之一，為測量導電玻璃的電阻率，某小組同學選取了一個

長度為工的圓柱體導電玻璃器件，上面標有“3V,的字樣，主要步驟如下，完成下列問題：

（1）用螺旋測微器測量導電玻璃器件的直徑，示數如圖甲，則直徑"=mm。

（2）用歐姆表x10檔粗測該導電玻璃器件的電阻，表盤指針位置如圖乙，則讀出導電玻璃器件的電阻段為

（3）為測量導電玻璃器件在額定電壓時的阻值4,且要求測量時電表的讀數不小于其量程的g,滑動變阻器

便于調節(jié)，他們根據下面提供的器材設計了一個方案，部分電路如圖丙，請在答題卡上補全電路圖，并在“。”

標出所選電流表對應的電學符號o

A.電流表A1（量程為60mA,內阻尺9約為1。）

B.電流表A2（量程為20mA,內阻廉約為3。）

C.電壓表V（量程為3V,內阻心約為正。）

D.滑動變阻器R（最大阻值為20。）

E.三節(jié)干電池

F.開關S,導線若干

（4）由以上實驗可測得該導電玻璃電阻率P=（用字母表示，可能用到的有長度￡、直徑從電流表的

讀數/,電壓表讀數。）。

6.為研究某金屬導線材料的電阻率，實驗小組用如圖甲所示電路進行實驗，調節(jié)金屬導線上可動接線柱0

的位置（如圖乙所示），可以改變導線接入電路的長度，可動接線柱。有一定的電阻，但阻值未知。實驗器

材如下：

待測金屬導線一根；

電壓表一個，量程0?3V,內阻約為3kQ；

電流表一個，量程0~0.6A,內阻約為0.1。；

滑動變阻器K（阻值范圍070。，允許通過的最大電流為0.1A）；

滑動變阻器&（阻值范圍0-20。，允許通過的最大電流為1A）；

干電池兩節(jié)，開關一個，導線若干，螺旋測微器一只。

（1）請以筆畫線代替導線，將圖乙中未連接的導線補完整

（2）滑動變阻器應該選（選填"A”或"凡”）。圖甲中開關S閉合之前，應將滑動變阻器的滑片P置

于端（選填“N”或"8”）。

（3）用螺旋測微器測量金屬導線的直徑如圖丙所示，則導線的直徑d=mmo

（4）多次改變導線接入電路的長度二測量不同長度時的電阻尺，作為-L圖像如圖丁所示，測得圖像中直

線的斜率為匕則該金屬材料的電阻率為（用左和d表示）。

（5）僅考慮測量電阻時電表內阻的影響，根據實驗數據求出的該金屬材料的電阻率比真實值________（選填

“偏大”“偏小”或“無影響”）

7.某實驗小組要測量一段金屬絲的電阻率。

NL

O

三

一

一

三

一45

一

三4O

一

一

0三35

\一3OJ

甲乙

（1）某同學先用多用電表的歐姆擋粗測金屬絲電阻，把選擇開關調到“xl”擋，應先,再進行測量，測

量時多用電表的示數如圖甲所示，則該元件電阻為R=Q；再用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d,其

示數如圖乙所示，則"=mm；

（2）為了精確測量金屬絲電阻，小組成員甲同學根據實驗室提供器材：滑動變阻器（阻值為0~15。）、電流

表(阻值約為10。)、電壓表(阻值約為3k。)，要求盡可能多測量幾組數據，請補充完整圖丙的電路連

線______

(3)連接好丙圖的電路，某次實驗時，電壓表的示數為。，電流表的示數為/,測得金屬絲的長為乙則金屬

絲電阻率0==(用題中的物理量符號表示)

(4)小組成員乙同學設計了如圖丁所示電路測量該金屬絲電阻率，穩(wěn)壓源的輸出電壓恒為仆，定值電阻的阻

值為R,根據多次實驗測出的aP長度x和對應的電壓表的示數U作出的U-x圖線，圖線的斜率為左，則金

屬絲的電阻率。=o(用題中的符號左、R、d、U。、￡表示)

8.重慶大學科學技術發(fā)展研究院發(fā)明了一種新型材料，其導電性能是其重要的參數。巴蜀中學的物理實驗

興趣小組利用身邊的儀器和所學知識，對該新材料的電阻率進行了測量。

(1)首先用螺旋測微器測新材料元件的直徑，示數如圖甲所示，其直徑"=_________mm0

甲乙

(2)再用游標卡尺測量該材料元件的長度，示數如圖乙所示，其長度￡=cm。

(3)最后利用多用電表測量該材料元件的電阻：選用歐姆擋“xlO”擋進行測量時，發(fā)現(xiàn)多用電表指針的偏轉角

度過大，因此需重新選擇(選填“xl”或“X100”)擋，并需重新調零后，再次進行測量,

若此時多用電表的指針如圖丙所示，則測量結果式為Q。

(4)則該材料電阻率P=(用題中相關字母凡L,d表示)。

9.電導率（電阻率的倒數）是衡量水質是否合格的一項重要指標。某實驗小組為測量小區(qū)使用自來水的電

導率，進行如下實驗：

（1）為方便測量水的電阻，將采集的水樣裝滿塑料圓柱形容器，此時圓柱形水樣的橫截面積為S,長為/

如圖甲所不；

（2）先用多用電表歐姆檔“xlO”倍率粗測該水樣的電阻，指針指在如圖乙中。位置，則應換成（選

填“xl00”或“xlk”）倍率，重新歐姆調零后，指針指在如圖乙中6位置，則電阻值為Q;

（3）為更精準測量水樣的電阻上設計如圖丙所示電路圖。將滑動變阻器滑片調至合適位置并保持不變，

將1分別接2、3兩個位置，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數變化不明顯，電流表的示數變化明顯，則測量時應將1接—

（選填“2”或“3”），測量結果尺測（選填或“<”）R真;

（4）改變滑動變阻器滑片位置，測量多組電流/及對應電壓U的值，并描繪其圖像如圖丁所示，圖

線斜率為后，則該水樣的電導率（電阻率的倒數）◎=—（用“”、“廣、“受表示）。

10.白熾燈燈泡是二十世紀最主要的照明光源，現(xiàn)在一些場景依然在使用，小華從白熾燈泡內取出一段均

勻燈絲，為測量該燈絲的電阻率，進行以下實驗步驟：

①用游標卡尺測量該燈絲的長度乙用螺旋測微器測量該燈絲的直徑力其示數分別如圖甲所示。

②設計出如圖乙所示的測量電路，連接好實驗器材，待測燈絲為此，與定值電阻凡并聯(lián)的電壓表為V，與

燈絲并聯(lián)的電壓表為V2,兩電壓表均視為理想電壓表。

③閉合開關，調節(jié)滑動變阻器片的滑片，同時記錄電壓表Y、V?的示數分別為■、u2,測量多組數據并

做出伉-仇關系圖像如圖丙所示。

根據以上實驗步驟，回答下列問題：

主尺(cm)

此刻度線對齊

圖甲

⑴該燈絲的長度￡=cm,直徑"=______mm。

(2)根據步驟③所做出的5-L關系圖像可得該燈絲的電阻4=(用。、b、&表示)，該燈絲的電阻

率■P=(用a、b、L、d、&表示)。

(3)小華通過測量對比確定白熾燈燈絲為鴇絲，白熾燈使用時，鴇絲因受熱而升華，燈絲變得越來越細，但

長度不變，小華由此判定白熾燈泡使用一段時間后其亮度會(填“變亮”“變暗”或“不變”)。

重點實驗：測量金屬絲的電阻率

目錄

01模擬基礎練

【題型一】教材原型實驗

【題型二】實驗拓展與創(chuàng)新

02重難創(chuàng)新練

【題型一】教材原型實驗

1.小李同學在“測定金屬的電阻率，，實驗中。

(1)因電表內阻未知，用如圖甲所示的電路來判定電流表該內接還是外接。正確連線后，合上開關S,將滑

動變阻器的滑片P移至合適位置。單刀雙擲開關K擲到1,電壓表的讀數5=L65V,電流表的示數如圖乙

所示；將K擲到2,電壓表和電流表的讀數分別為4=L75V,4=0.33A.由此可知應采用電流表

(填“內”或"外”)接法。

(2)完成上述實驗后，小李同學進一步嘗試用其他方法進行實驗：此時所用測量儀器均已校準。待測金屬絲

接入電路部分的平均長度為50.00cm。如乙圖，電流表的讀數是A；如丙圖，用螺旋測微器測量金屬

絲的直徑mm。

(3)用伏安法測金屬絲的電阻號,實驗所用器材為：電池組(電動勢3V,內阻約1。)、電流表、電壓表、滑

動變阻器R(0?20。，額定電流2A)、開關、導線若干。小李同學利用以上器材正確連接好電路，進行實

驗測量，記錄數據如下:

次數1234567

UN0.100.300.701.001.501.702.30

Z/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

圖丁是測量尺的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片尸置于變阻器的一端。請根

據上述表格的實驗數據，補充完成圖丁中實物間的連線,并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流

表不至于被燒壞。

（4）小李同學在坐標紙上建立U、/坐標系。如圖戊所示，圖中已標出了與測量數據對應的坐標點。描繪出

圖線。由圖線得到金屬絲的阻值凡可以估算出金屬絲電阻率約為（填選項前的序號）

A.IxlO'QmB.IxlO^QmC.lxlO-6QmD.lxW8Qm

【答案】（1）外

【詳解】（1）由電流表的表盤可知電流大小為0.34A,電壓表的百分比變化為

=1.75-1.65Xi。。％p57%

11.75

電流表的百分比變化為

0.34-0.33

%=--------------xlOO%?3.0%

0.33

可知電壓表的示數變化更明顯，故采用電流表外接法。

(2)[1]電流表的最小分度為0.02,不需要估讀到下一位，讀數是0.34A。

[2]螺旋測微器測量金屬絲的直徑

<7=39.8><0.0lmm=0.398mm

(3)由圖表數據可知，待測電阻阻值約為5。，若電路采用限流接法，回路最小電流

代入數值約為0.11A,不可能達到0.020A,所以應該是分壓接法。實物圖如下

(4)圖線的斜率即為尺的阻值，由圖像可知

25

R=?4.5Q

*r0.56

由電阻定律知

「LL

R=p-=p—；—

S2

萬（5）

解得

p=lxlO_6Qm

故選C。

2.某實驗小組為測定一段粗細均勻、電阻率較小的電阻絲的電阻率，采用了如圖甲所示的電路進行測量。

實驗步驟如下：

a.用螺旋測微器在電阻絲上的三個不同位置測出電阻絲的直徑，求出平均值。；

b.調節(jié)電阻絲上的導電夾P的位置，用毫米刻度尺測量并記錄導電夾尸到電阻絲右端8的長度x；閉合開關

S,記錄電壓表的示數U、電流表的示數/；

C.改變電阻絲上導電夾尸的位置，重復步驟b,記錄多組X、。、/的值。

(1)螺旋測微器某次測量的結果如圖乙所示，其示數為mmo

(2)Ro在電路中的作用是。

(3)若選用某組。、/值，用凡=?算出電阻絲連入電路的電阻必，則計算值與真實值相比(填“偏

小，，，，相等，，或，，偏大，，)。

(4)根據多組測量得到的實驗數據繪出圖像如圖丙所示，若圖線斜率為左，則電阻絲的電阻率夕=

(用已知或測量出的物理量的符號表示)；電流表內阻對電阻率的測量__________(填“有”或“沒有”)影響。

【答案】(1)1.662

⑵保護電路

(3)偏大

(4)—沒有

【詳解】(1)根據題圖乙的螺旋測微器可知，其示數

￡)'=1.5mm+16.2x0.01mm=1.662mm

(2)凡在電路中可保護電路。

(3)由題圖甲可知，電壓表測量的是&和電流表的電壓，電流表測量的是流過Rr的電流，若用

R=-

xI

算出電阻絲連入電路的電阻質,則計算值與真實值相比偏大。

(4)[1]⑵根據電阻的決定式可知，電阻絲連入電路的電阻

0_x_4x

設電流表的內阻為尺心根據歐姆定律可知

卜4+&=拚+呢

根據題圖丙的圖像可知

%=k

7lD-

解得

兀D2k

電流表內阻對電阻率的測量沒有影響。

3.某小組測量一段電阻絲的電阻率，先用歐姆表測出其阻值約為200Q,為了較準確的測量，選用以下儀器:

電源(20V,內阻可不計)；

滑動變阻器(阻值為0~20Q)；

電流表(0?100mA,內阻約5。)；

電壓表(0-15V,內阻約30k。)；

開關和導線若干。

乙

甲

(1)用圖甲中的螺旋測微器測量直徑，測量結果如圖乙所示，直徑"=mm；

(2)請根據以下實物圖在虛線框內畫出對應的電路圖；

(3)閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于端(填或"6”)；用刻度尺測量其長度某次實驗電

壓表的示數為U,電流表的示數為/,用實驗測量的物理量￡、d、表示電阻率，則表達式為夕=、

(4)不考慮偶然誤差，通過該實驗測得的電阻率(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。

【答案】(l)2.960mm/2.959mm/2.961mm

(4)小于

【詳解】(1)螺旋測微器上的讀數為

d=2.5mm+46.0x0.01mm=2.960mm

(2)根據實物圖畫出其電路圖如圖所示

(3)滑動變阻器的滑片置于。端，短路了工作電路，同時可以使電路的總電阻達到最大，可以起到保

護電路的目的，根據電阻定律

R=p—

S

又因為

R=7

而橫截面積為

2

d

S=7l

2

整理有

RSUnd2

P=-=-^^

(4)本實驗采用的是外接法，由于通過該實驗其測得電流偏大，所以測的電阻值小于真實值，由于

RS

P=T

故所測電阻率也小于真實值。

4.在“導體電阻率的測量”實驗中，某同學用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。

(1)該同學先用歐姆表“xl”擋粗測該金屬絲的電阻，示數如圖所示，金屬絲電阻7?=Qo

(2)該同學再次設計電路開展測量，并多次測量金屬絲直徑，要使測量結果準確到0.01mm,應選用的儀器

是o(填寫器材的名稱)

⑶該同學選取的電壓表和電流表，內阻分別約為6k。和0.10則下列圖中符合實驗要求且連線正確的是()

(4)設計的電路中電流表的接法，主要是為了減小電表內阻對測量結果引起的誤差(填“系統(tǒng)”或“偶

然")。

(5)將金屬絲替換為小燈泡，改用電流傳感器測得小燈泡的電流隨時間變化的圖線，會是哪個圖(填“甲”、“乙”

或“丙”)。

【答案】⑴6

(2)螺旋測微器/千分尺

⑶D

(4)系統(tǒng)

⑸丙

【詳解】(1)由歐姆表讀數可知金屬絲電阻為6。；

(2)要使測量結果準確到0.01mm,應選用的儀器是螺旋測微器或者千分尺；

(3)電壓表內阻遠大于待測電阻，則應該用電流表外接電路；滑動變阻器接成分壓電路，故選D。

(4)設計的電路中電流表的接法，主要是為了減小電表內阻對測量結果引起的系統(tǒng)誤差。

(5)由于燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，剛閉合開關時，燈絲溫度較低，電阻較小，電流較大；隨著燈

絲溫度升高，燈絲電阻逐漸增大，電流逐漸減?。划敓艚z發(fā)熱與散熱平衡時，溫度保持不變，電阻不變，

電流保持不變，故圖像為圖丙。

5.在“金屬絲電阻率的測量”的實驗中：

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，某次測量示數如圖1所示，金屬絲直徑"=—mm。

3

0

45

圖1

（2）按圖2所示的電路測量金屬絲的電阻尺。小明將單刀雙擲開關分別打到。處和6處，通過觀察分析，發(fā)

現(xiàn)電壓表示數變化更明顯，由此判斷開關打到（填2”、*”）處時進行實驗系統(tǒng)誤差較小。

（3）小明為了消除系統(tǒng)誤差，他設計用電流計G和電阻箱替代V,電路如圖3所示。實驗繪制出了廠一尺箱圖

1g

像是如圖4所示直線,斜率為左，縱截距為6。R箱為電阻箱阻值讀數，/為A示數，4為G示數。試求&=

【答案】（1）0,500（0.498-0.502均可）

⑵。

（3）1

K

【詳解】（1）由圖中的顯示可知，螺旋測微器讀數為

d=0.5mm+0x0.01mm=0.500mm

（2）單刀雙擲開關分別打到。處和6處，發(fā)現(xiàn)電壓表示數變化更明顯，說明電流表分壓對實驗影響較大,

應采用電流表外接法，即開關應接。處。

（3）根據并聯(lián)電路兩支路電壓相等可得

4（4+/）=（/一4）尺

化簡整理可得

TK]I

丁=1+十+?。?一展圖像中的斜率為左，所以可得

/g

【題型二】實驗拓展與創(chuàng)新

6.某實驗小組“測定某金屬絲的電阻率”

（1）該小組成員在實驗過程中，正確操作用游標卡尺（如圖甲所示）測得金屬絲的長度乙為cm,用螺

旋測微器（如圖乙所示）測得金屬絲的直徑d為______mm；通過圖丙、丁讀出某一次測金屬絲電阻時,

電流表和電壓表的讀數依次是A、V

丙丁

（2）已知實驗中所用的滑動變阻器阻值范圍為0?10Q,電流表內阻約幾歐，電壓表內阻約20k。，電源為干

電池（不宜在長時間、大功率狀況下使用），電動勢E=4.5V,內阻很小。則以下電路圖中，（選填“A”

或"B”或"C”或"D”）電路為本次實驗應當采用的最佳電路。但用此最佳電路測量的結果仍然會比真實值偏.

（選填“大”或“小”）。

（3）若已知實驗所用的電流表內阻的準確值q=2.0。，則精確測量金屬絲網的阻值的最佳電路應是（2）中

電路（選填“A”或"B”）。此時測得電流為/、電壓為U,那么金屬絲的電阻率為（用第（1）

問直接測量的物理量符號以及本小題提供的物理量符號來表示）。

【答案】（1）1.0500.5300.422.25

⑵A偏小

（3）B"”見）

4IL

【詳解】（1）[1]游標卡尺的精確度為0.05mm,讀數為10mm+10x0.05mm=10.50mm=l.050cm

[2]螺旋測微器的精確度為0.01mm,讀數為0.5mm+3.0x0.01mm=0.530mm

[3]電流表的分度值為0.02A,讀數為0.42A

[4]電壓表的分度值為0.1V,讀數為2.25V

（2）因電源不能在大功率下長時間運行，則本實驗應采用限流接法（滑動變阻器必須接成分壓電路的

情況：①要求電壓表能從零開始讀數；②當待測電阻&>>K（滑動變阻器的最大阻值）時；③若采用限流式

接法，電路中的最小電流仍超過電路中電表、電阻允許的最大電流。滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻

值差不多且要求電壓不從零開始變化，通常情況下，由于限流式結構簡單、耗能少，使用限流接法最佳);

由圖丙、丁讀數可知，待測電阻的內阻約為

U

R=-~5Q

故采用電流表外接法誤差較小，故A正確；在實驗中電壓表示數準確，但電流測量的是干路電流，故電流

表示數偏大，則由歐姆定律知得出的結果偏小。

(3)因已知電流表準確值，則可以利用電流表內接法準確求出待測電阻，可以用B電路，由歐姆定律可得

U

—了

則待測電阻

&=y-?A

且

2

d_

R=^――，S=兀

工S

聯(lián)立可得。

_兀r8-IRQ

p-AIL

7.某物理實驗興趣小組用如圖甲所示的實驗裝置測量金屬絲的電阻率，其中相細均勻、橫截面為圓形的金

屬絲接在接線柱河、N之間，金屬夾P可在金屬絲上移動，且與其保持接觸良好。

實驗可供選擇的器材如下：

A.電源：電動勢E為3V,內阻r為10。

B.電流表A1：量程為0~10mA,內阻為此=1。

C.電流表A2：量程0~300mA,內阻為此=1。

D.金屬絲：總電阻為4000。

E.定值電阻凡=300。

F.定值電阻&=1000。

G.開關、導線若干

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d,其示數如圖乙所示，則直徑"=mm。

(2)要完成實驗，要求無論金屬夾P在金屬絲上任何位置電流表示數都不會超過電流表的量程，且電流示數

能達到三分之一量程以上，則電流表應選,定值電阻應選o（填寫實驗器材前面的字母代

號）

（3）按電路圖連接電路，閉合開關，通過多次改變金屬夾P的位置，讀出金屬夾在不同位置時電流表的示數

/、”尸段金屬絲的長度x,作出；-x圖像如圖丙所示（圖中。、6和。均為已知量）。結合圖像丙中的數據,

可求得該金屬絲的電阻率。=（用已知量符號和測得的物理量符號表示）。

【答案】（1）0.900

（2）BE

4c

【詳解】（1）根據螺旋測微器的精確度為0.01mm,讀數可知