2026屆高考物理沖刺復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)十二測量金屬絲的電阻率夯實(shí)必備知識1實(shí)驗(yàn)電路操作要領(lǐng)注意事項(xiàng)1.本實(shí)驗(yàn)中被測金屬絲的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法。2.測量被測金屬絲的有效長度，是指測量被測金屬絲接入電路的兩個端點(diǎn)之間的長度，測量時應(yīng)將金屬絲拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值。3.測金屬絲直徑一定要選三個不同部位進(jìn)行測量，求其平均值數(shù)據(jù)處理誤差分析(1)金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。(2)采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實(shí)值，使電阻率的測量值偏小。(3)金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。(4)由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差研透核心考點(diǎn)2考點(diǎn)二拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)例1(2024·江西卷，12)某小組欲設(shè)計(jì)一種電熱水器防觸電裝置，其原理是:當(dāng)電熱管漏電時，利用自來水自身的電阻，可使漏電電流降至人體安全電流以下。為此，需先測量水的電阻率，再進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。 (1)如圖(a)所示，在絕緣長方體容器左右兩側(cè)安裝可移動的薄金屬板電極，將自來水倒入其中，測得水的截面寬d=0.07m和高h(yuǎn)=0.03m。(2)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材:電流表(量程300μA，內(nèi)阻RA=2500Ω)、電壓表(量程3V或15V，內(nèi)阻未知)、直流電源(3V)、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線。請?jiān)趫D(a)中畫線完成電路實(shí)物連接。解析由于電流表內(nèi)阻已知，則電流表的分壓可以求出，故電流表采用內(nèi)接法，又電源電動勢為3

V，則電壓表應(yīng)以3

V量程接入電路，電路連接如圖所示。答案見解析圖(3)連接好電路，測量26℃的水在不同長度l時的電阻值Rx。將水溫升到65℃，重復(fù)測量。繪出26℃和65℃水的Rx-l圖線，分別如圖(b)中甲、乙所示。(4)若Rx-l圖線的斜率為k，則水的電阻率表達(dá)式為ρ=

(用k、d、h表示)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，溫度

(選填“高”或“低”)的水更容易導(dǎo)電。

答案kdh高(5)測出電阻率后，擬將一段塑料水管安裝于熱水器出水口作為防觸電裝置。為保證出水量不變，選用內(nèi)直徑為8.0×10-3m的水管。若人體的安全電流為1.0×10-3A，熱水器出水溫度最高為65℃，忽略其他電阻的影響(相當(dāng)于熱水器220V的工作電壓直接加在水管兩端)，則該水管的長度至少應(yīng)設(shè)計(jì)為

m(保留2位有效數(shù)字)。

答案0.461.(2024·山東卷，14)某學(xué)習(xí)小組對兩種型號鉛筆芯的電阻率進(jìn)行測量。實(shí)驗(yàn)器材如下:學(xué)生電源(輸出電壓0~16V);滑動變阻器(最大阻值10Ω，額定電流2A);電壓表V(量程3V，內(nèi)阻未知);電流表A(量程3A，內(nèi)阻未知);待測鉛筆芯R(X型號、Y型號);游標(biāo)卡尺、螺旋測微器，開關(guān)S、單刀雙擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。回答以下問題:(1)使用螺旋測微器測量鉛筆芯直徑，某次測量結(jié)果如圖甲所示，該讀數(shù)為

mm。

(2)把待測鉛筆芯接入圖乙所示電路，閉合開關(guān)S后，將滑動變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)到合適位置，將單刀雙擲開關(guān)K分別擲到1、2端，觀察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化更明顯，則測量鉛筆芯電阻時應(yīng)將K擲到

(填“1”或“2”)端。

(3)正確連接電路，得到Y(jié)型號鉛筆芯I-U圖像如圖丙所示，求得電阻RY=

Ω(保留3位有效數(shù)字);采用同樣方法得到X型號鉛筆芯的電阻為1.70Ω。

(4)使用游標(biāo)卡尺測得X、Y型號鉛筆芯的長度分別為40.68mm、60.78mm。使用螺旋測微器測得X、Y型號鉛筆芯直徑近似相等，則X型號鉛筆芯的電阻率

(填“大于”或“小于”)Y型號鉛筆芯的電阻率。

答案(1)2.450

(2)1

(3)1.92

(4)大于

考點(diǎn)二拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)例2(2025·河南鄭州模擬)電導(dǎo)是描述導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，電導(dǎo)數(shù)值上等于電阻的倒數(shù)，符號是G，單位是西門子(S)。為得到某段金屬絲的電導(dǎo)G與哪些因素有關(guān)，在控制實(shí)驗(yàn)室溫度不變的條件下，某組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)器材有電源(電動勢約為1.5V，內(nèi)阻不可忽略)、滑動變阻器、完全相同的電流表A1和A2(量程0~0.6A，內(nèi)阻RA=1.0Ω)、電阻箱R(最大阻值999.9Ω)、定值電阻R0(可供選擇的阻值有1Ω和100Ω兩種)。按照如圖方式連接好電路。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器至合適阻值，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，讀出電流表A1、A2示數(shù)，分別記為I1、I2，記錄此時電阻箱的阻值R;為了較好地完成該實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選阻值為

Ω的定值電阻R0;金屬的電導(dǎo)表達(dá)式G=

(用R0、R、RA、I1、I2表示)。

(2)更換同種材料，不同規(guī)格的金屬絲，分別測量電導(dǎo)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總?cè)缦?導(dǎo)線直徑d(mm)123222導(dǎo)線長度l(cm)500500500400250100電導(dǎo)G(S)0.251.002.251.252.005.00根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得，電導(dǎo)G與

成正比，與

成反比(均用表格中的物理量符號表示)。

解析根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得，電導(dǎo)G與d2成正比，與l成反比。答案d2

l(3)為了測量不同金屬的導(dǎo)電性能，該組同學(xué)更換適當(dāng)測量電路，對直徑分別為1mm、長度為100cm的不同金屬導(dǎo)線進(jìn)行了進(jìn)一步測量，測量不同金屬絲電壓U和電流I數(shù)據(jù)匯總?cè)缦?金屬銅鋁鐵鎢導(dǎo)線兩端電壓U(V)1.07×10-33.33×10-30.0170.015流過導(dǎo)線電流I(A)0.050.10.150.2根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得，該段鋁線電導(dǎo)G=

S(保留2位有效數(shù)字)，四種金屬中，

金屬的導(dǎo)電性能最差。

答案30鐵2.(2025·江蘇無錫模擬)導(dǎo)電玻璃是制造LCD的主要材料之一，為測量導(dǎo)電玻璃的電阻率，選取長為L、額定電壓為“3V”左右的圓柱體導(dǎo)電玻璃器件實(shí)驗(yàn)。 (1)用螺旋測微器測量器件的直徑，示數(shù)如圖甲，其直徑 d=

mm。

乙A.電流表A1(量程為0~60mA，內(nèi)阻RA1=3Ω)B.電流表A2(量程為0~5mA，內(nèi)阻RA2=8Ω)C.定值電阻R1=792ΩD.定值電阻R2=1997ΩE.滑動變阻器R(0~20Ω)F.電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻RV=750Ω)G.蓄電池E(電動勢為4V，內(nèi)阻很小)H.開關(guān)S，導(dǎo)線若干(3)實(shí)驗(yàn)中根據(jù)兩電表讀數(shù)作出如圖丙所示的圖線(坐標(biāo)均為國際單位)，已知圖線的斜率為k，則所測導(dǎo)電玻璃器件的電阻Rx=

(用題中已知、所測物理量符號表示)，據(jù)此再算出電阻率ρ。

丙

解析(1)螺旋測微器的精確度為0.01

mm，由題圖甲可知直徑為d=1.5

mm+48.0×0.01

mm=1.980

mm。

乙

丙提升素養(yǎng)能力31.(2025·江蘇連云港一模)精密儀器中常用到金屬膜電阻，它是通過金屬電鍍工藝將金屬層濺射到絕緣陶瓷基底的表面形成的。如圖甲所示，某金屬膜電阻長度為L，金屬膜厚度為h。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:干電池2節(jié)、電壓表V(量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ)、電流表(0~5mA，內(nèi)阻約為50Ω)、滑動變阻器(最大阻值10Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。某同學(xué)用圖乙所示電路測量該金屬膜電阻的電阻率，請回答以下問題:(1)閉合S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于

端(選填“a”或“b”)。

(2)用螺旋測微器測量鍍膜后的陶瓷管直徑D，示數(shù)如圖丙所示，則D=

mm。

(3)閉合開關(guān)后，移動滑片，測出多組電表示數(shù)的U、I值，并畫出U-I圖像如圖丁所示，可得金屬膜電阻的阻值R=

Ω。

(4)用字母D、L、R、h表示金屬膜電阻的電阻率ρ=

。

(5)金屬膜電阻的電阻率測量值偏大，試寫出產(chǎn)生誤差的主要原因

。

解析(1)分壓式接法滑片置于用電器電壓最小的位置，目的是保護(hù)用電器。即閉合S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于a端。(2)陶瓷管直徑為D=3.5

mm+20.0×0.01

mm=3.700

mm。(3)如圖所示，

2.(2024·江蘇卷，12)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測定金屬塊的電阻率，電路如圖甲所示，除被測金屬塊(圖乙)外，還有如下實(shí)驗(yàn)器材可供選擇:A.直流電源:電動勢約為3V，內(nèi)阻可忽略不計(jì);B.電流表A1:量程0~100mA，內(nèi)阻約1Ω;C.電流表A2:量程0~10mA，內(nèi)阻約4Ω;D.電壓表V:量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ;E.滑動變阻器R1:0~10Ω;F.滑動變阻器R2:0~50Ω;G.開關(guān)、導(dǎo)線等(1)用多用電表歐姆擋粗測金屬塊電阻，測得A、B端電阻RAB=4Ω，測C、D端電阻時的示數(shù)如圖丙所示，則RCD=

Ω。

(2)測C、D間電阻時滑動變阻器應(yīng)選

(填器材前字母序號)。

(3)實(shí)物連線如圖丁所示，其中4個區(qū)域，連錯的部分是

。

(4)連通電路時，滑動變阻器滑片應(yīng)置于最

端(選填“左”或“右”)。

(5)實(shí)驗(yàn)中測量A、B間電阻時選用電流表A1，測量C、D間電阻時選用電流表A2，經(jīng)過一系列測量后得到金屬塊的電阻率ρAB和ρCD。ρABρCD1.021.06小明認(rèn)為由A、B間測得的電阻計(jì)算電阻率更準(zhǔn)確，因?yàn)闇yA、B間電阻時所用電流表A1的內(nèi)阻小，你認(rèn)為小明的說法是否正確，說明你的理由

。

答案(1)330

(2)F

(3)②

(4)右(5)見解析解析(1)根據(jù)題圖丙可知，多用電表歐姆擋選用“×100”倍率，則有RCD=3.3×100

Ω=330

Ω。(2)根據(jù)題圖甲可知該實(shí)驗(yàn)中的滑動變阻器采用限流式接法，所以測CD間電阻時應(yīng)選用與RCD更接近的R2，即選F。(3)由題圖甲可知電壓表測電流表與金屬塊兩端電壓，對比題圖丁可知，實(shí)物連線連錯的部分是②。

3.(2025·江蘇南京模擬)某同學(xué)為研究某種金屬導(dǎo)線的電阻率，用如圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，金屬導(dǎo)線的長度可以通過導(dǎo)線上的滑片調(diào)節(jié)，滑片有一定的電阻，但阻值未知。甲(1)請以筆代線，將未連接的導(dǎo)線在圖乙中補(bǔ)齊。乙

丙(3)用螺旋測微器測量金屬導(dǎo)線的直徑如圖丁所示，則該導(dǎo)線的直徑為

mm。

丁(4)多次調(diào)節(jié)滑片改變金屬導(dǎo)線的長度l，并測量出不同長度時的電阻值Rx，作Rx-l圖，如圖戊所示。根據(jù)圖像可求出該金屬導(dǎo)線的電阻率為

Ω·m(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

戊解析(1)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖。答案

(1)見解析圖(2)m

(3)1.007(1.006~1.009均可)

(4)6.4×10-6(6.1×10-6~6.4×10-6均可)

丙

丁戊4.(2025·江蘇蘇州高三期中)某同學(xué)測量某金屬絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)過程如下: (1)裝置安裝和電路連接

如圖甲所示，金屬絲的一端固定，另一端作為活動端來改變金屬絲接入電路的長度，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入如圖乙所示的電路中。(2)金屬絲電阻率的測量①用刻度尺測量并記錄A、B間的距離，即為導(dǎo)線的長度。用螺旋測微器測量此金屬絲的直徑，示數(shù)如圖丙所示，其直徑為

mm。

②將滑動變阻器R的滑片滑到最

端(選填“