2024-2025學年高二物理 同步學與練（ 人教版2019必修第三冊）11.3 實驗：導(dǎo)體電阻率的測量 （原卷版）

11.3實驗：導(dǎo)體電阻率的測量

學習目標

課程標準物理素養(yǎng)

物理觀念：理解游標卡尺的原理，學會使用游標卡尺測量長度。理解螺旋測

微器的原理，學會使用螺旋測微器測量長度。

3.2.2會測量金屬絲的電科學思維：理解測量電阻率的實驗原理及實驗方法。

阻率?？茖W探究：通過分組實驗，學會測量導(dǎo)體的電阻率，并能進行誤差分析。

科學態(tài)度與責任：通過使用游標卡尺或螺旋測微器測量長度，以及測量電阻

等過程，進一步形成自覺遵守實驗規(guī)程和謹慎操作的習慣。

02思維導(dǎo)圖

一、螺旋測微器

讀數(shù)：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)．

二、游標卡尺

刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1mm的差值精確度(可精確到)

109mm0.1mm0.1mm

2019mm0.05mm0.05mm

5049mm0.02mm0.02mm

讀數(shù)：從主尺上讀出整毫米數(shù)x，然后再從游標尺上找出第k條刻度線與主尺上某一刻度線對齊，即記錄結(jié)

果表示為(x＋k×精確度)mm.

三、常用電表的讀數(shù)

(1)0～3V的電壓表和0～3A的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是0.1V和0.1A，看清楚指

針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位．

1

(2)對于0～15V量程的電壓表，精確度是0.5V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，這時要求“格估

5

讀”，即讀到0.1V.

(3)對于0～0.6A量程的電流表，精確度是0.02A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格

估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01A.

四、滑動變阻器兩種接法的選擇

滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且不要求電壓從零開始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)

簡單、耗能少，優(yōu)先使用限流式．

滑動變阻器必須接成分壓電路的幾種情況：

①要求電壓表能從零開始讀數(shù)，要求電壓(電流)測量范圍盡可能大；

②當待測電阻Rx?R(滑動變阻器的最大阻值)時(限流式接法滑動變阻器幾乎不起作用)；

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．

五、誤差

1．系統(tǒng)誤差

(1)伏安法測電阻系統(tǒng)誤差來源：電壓表的分流或電流表的分壓．

(2)減小系統(tǒng)誤差

根據(jù)題目中給出的電阻阻值大約值，選用合適的實驗器材，采用誤差小的實驗方案(如電流表的內(nèi)、外接法)．

(3)消除系統(tǒng)誤差

題目給定的條件充分(電表內(nèi)阻已知)，合理設(shè)計電路可消除系統(tǒng)誤差．

2．偶然誤差

(1)電壓表、電流表、多用電表、毫米刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器等讀數(shù)誤差．

(2)描點、計算等對數(shù)據(jù)處理造成的誤差．

(3)通過多次測量取平均值或圖像法可以減小偶然誤差．

六、測電阻率

03知識梳理

（一）課前研讀課本，梳理基礎(chǔ)知識：

一、螺旋測微器

1．構(gòu)造：如圖所示，B為固定刻度，E為可動刻度．

2．原理：固定刻度B的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，測微螺桿F前進或后退mm，而可動

刻度E上有50個等分刻度，每轉(zhuǎn)動一小格，F(xiàn)前進或后退mm，即螺旋測微器的精確度為mm.

讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，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)×(mm)．

如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，半毫米刻度線未露出，可動刻度示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0mm

＋15.0×0.01mm＝2.150mm.

二、游標卡尺

1．構(gòu)造：主尺，(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)、外測量爪)，游標卡尺上還有一個深度尺．(如圖所

示)

2．用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑．

3．原理：利用主尺的單位刻度與游標尺的單位刻度之間固定的微量差值制成．

不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm.常見的

游標卡尺有10分度、20分度和50分度三種，其規(guī)格見下表：

刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1mm的差值精確度(可精確到)

109mm0.1mmmm

2019mm0.05mmmm

5049mm0.02mmmm

4.讀數(shù)：從主尺上讀出整毫米數(shù)x，然后再從游標尺上找出第k條刻度線與主尺上某一刻度線對齊，即記錄

結(jié)果表示為(x＋k×精確度)mm.

三、常用電表的讀數(shù)

對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓

或電流，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數(shù)即可．

(1)0～3V的電壓表和0～3A的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是V和A，看清楚

指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位．

1

(2)對于0～15V量程的電壓表，精確度是V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，這時要求“格估讀”，

5

即讀到0.1V.

(3)對于0～0.6A量程的電流表，精確度是A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格

估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01A.

四、電流表的內(nèi)、外接法

內(nèi)接法外接法

電路圖

誤差原因電流表分壓U測＝Ux＋UA電壓表分流I測＝Ix＋IV

U測U測RxRV

R測＝＝Rx＋RA>RxR測＝＝<Rx

電阻測量值I測I測Rx＋RV

測量值真實值測量值小于真實值

適用于測量大阻值電阻小阻值電阻

當RA?Rx或Rx>RARV時，選用電流表法

兩種電路選擇標準

當RV?Rx或Rx<RARV時，選用電流表法

五、滑動變阻器

1.滑動變阻器兩種連接方式的對比

限流接法分壓接法對比說明

電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不同

負載R上電壓調(diào)節(jié)范RE

≤U≤E0≤U≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大

圍(不計電源內(nèi)阻)R＋R0

閉合S前觸頭位置b端a端都是為了保護電路元件

2.滑動變阻器兩種接法的選擇

滑動變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且不要求電壓從零開始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)

簡單、耗能少，優(yōu)先使用限流式．

滑動變阻器必須接成分壓電路的幾種情況：

①要求電壓表能從零開始讀數(shù)，要求電壓(電流)測量范圍盡可能大；

②當待測電阻Rx?R(滑動變阻器的最大阻值)時(限流式接法滑動變阻器幾乎不起作用)；

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．

六、實驗器材的選取與實物圖的連接

1．實驗器材選擇的技巧

1

(1)電壓表、電流表：不超過量程，且要超過滿偏刻度的.有時也可以從測量數(shù)據(jù)來確定選擇的電表．

3

(2)滑動變阻器：分壓選阻值小的且不超過其額定電流的滑動變阻器，限流選最大阻值為待測電阻2～3倍的

滑動變阻器．電流半偏法測電阻，滑動變阻器選阻值大的．

(3)定值電阻：若用于電表改裝，阻值與改裝后的量程匹配，若用于保護電路，應(yīng)使電流表、電壓表讀數(shù)在

滿偏刻度的1以上且不超過電流表、電壓表量程．

3

2．實物圖連接的注意事項

(1)畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，按照電路原理圖依次到開關(guān)，再到滑動變阻器，按順序以單

線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來，再將要并聯(lián)的元件并聯(lián)到電路中去．

(2)連線時要將導(dǎo)線接在接線柱上，兩條導(dǎo)線不能交叉．

(3)要注意電表的量程和正、負接線柱，要使電流從電表的正接線柱流入，從負接線柱流出．

(4)滑動變阻器的接法：限流法，導(dǎo)線分別連接到上、下接線柱上(兩個接線柱)；分壓法，導(dǎo)線分別連接到上

邊一個接線柱和下邊兩個接線柱上(一上兩下共三個接線柱)．

七、測電阻率

1．實驗原理

lRSπd2R

由R＝ρ得ρ＝＝，因此，只要測出金屬絲的、和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電

Sl4l

阻率ρ.

2．實驗器材

被測金屬絲，直流電源(4V)，電流表(0～0.6A)，電壓表(0～3V)，滑動變阻器(0～50Ω)，開關(guān)，導(dǎo)線若

干，，毫米刻度尺．

3．實驗過程

(1)用螺旋測微器在被測金屬絲上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d.

(2)連接好用伏安法測電阻的實驗電路．

(3)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度，反復(fù)測量多次，求出其平均值l.

(4)把滑動變阻器的滑片調(diào)到最左(填“左”或“右”)端．

(5)閉合開關(guān)，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄

表格內(nèi)．

πd2R

(6)將測得的R、l、d值，代入公式ρ＝中，計算出金屬絲的電阻率．

4l

4．求R的平均值時可用兩種方法

U

(1)用R＝分別算出各次的數(shù)值，再取平均值．

I

(2)用U－I圖線的斜率求出．

5．注意事項

(1)本實驗中被測金屬絲的電阻值較小，因此實驗電路一般采用電流表法．

(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之間的長度，亦即電壓表兩端點

間的被測金屬絲長度，測量時應(yīng)將金屬絲拉直，反復(fù)測量多次，求其平均值．

(3)測金屬絲直徑一定要選三個不同部位進行測量，求其平均值．

(4)在用伏安法測電阻時，通過被測金屬絲的電流不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜過長，

以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大．

(5)若采用圖像法求電阻阻值的平均值，在描點時，要盡量使各點間的距離拉大一些，連線要盡可能地通過

較多的點，不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別明顯偏離較遠的點應(yīng)舍去．

6．誤差分析

(1)金屬絲直徑、長度的測量、讀數(shù)等人為因素帶來誤差．

l

(2)測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R測<R真，由R＝ρ，知ρ測<ρ真．

S

(3)通電電流過大、時間過長，致使金屬絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來誤差．

04題型精講

【題型一】游標卡尺和螺旋測微器

【典型例題1】如圖所示的三把游標卡尺，它們的游標尺從上至下分別為9mm長10等分、19mm長20等

分、49mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為______mm，______mm，________mm。

【典型例題2】用刻度尺和螺旋測微器分別測量金屬絲的長度和直徑，某次測量結(jié)果如圖所示，在此次測量

中該金屬絲的長度為__________cm，直徑為__________mm。

甲

乙

【對點訓練1】某同學測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為

________cm和________mm。

【對點訓練2】(1)如圖甲所示，螺旋測微器的讀數(shù)為__________mm。

(2)如圖乙所示，游標卡尺的讀數(shù)為__________mm。

【題型二】電流表、電壓表和電阻箱的讀數(shù)問題

【典型例題3】(1)如圖甲所示，當電流表使用的量程為0～0.6A時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A，

圖中表針所指位置的示數(shù)為________A；當電流表使用的量程為0～3A時，對應(yīng)刻度盤中每一小格代表

________A，圖中表針所指位置的示數(shù)為________A。

(2)如圖乙所示，當電壓表使用的量程為0～3V時，每一小格代表________V，圖中表針所指位置的示數(shù)為

________V；當電壓表使用的量程為0～15V時，則表盤刻度每一小格代表________V，圖中表針所指位置

的示數(shù)為________V。

【典型例題4】某實驗小組利用如圖甲所示的電路探究在25℃～80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性．所用

器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT，其標稱值(25℃時的阻值)為900.0Ω；電源E(6V，

內(nèi)阻可忽略)；電壓表(量程150mV)；定值電阻R0(阻值20.0Ω)，滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω)；電

阻箱R2(阻值范圍0～999.9Ω)；單刀開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2.

實驗時，先按圖甲連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0℃.將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑

片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)

R2，使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)．逐步降低溫控室的溫度t，得到相應(yīng)溫度下R2的

阻值，直至溫度降到25.0℃.實驗得到的R2－t數(shù)據(jù)見下表．

t/℃25.030.040.050.060.070.080.0

R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0

回答下列問題：

(1)在閉合S1前，圖甲中R1的滑片應(yīng)移動到________(填“a”或“b”)端．

(2)在圖乙的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并作出R2－t曲線．

(3)由圖乙可得到RT在25℃～80℃范圍內(nèi)的溫度特性．當t＝44.0℃時，可得RT＝________Ω.

(4)將RT握于手心，手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖丙所示，該讀數(shù)為________Ω，則手心溫度為______℃.

【對點訓練3】正確讀出圖中各電表的讀數(shù)：

①如圖g，接0～3V量程時讀數(shù)為______V；接0～15V量程時讀數(shù)為________V。

②如圖h，接0～3A量程時讀數(shù)為______A；接0～0.6A量程時讀數(shù)為________A。

【對點訓練4】旋鈕式電阻箱如圖所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為______Ω。

今欲將接入電路的電阻改為2087Ω，最簡單的操作方法是______________________________。若用兩個這

樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為________________。

【題型三】電阻和電阻率的測量

【典型例題5】某同學用伏安法測量一阻值為幾十歐姆的電阻Rx，所用電壓表的內(nèi)阻為1kΩ，電流表內(nèi)阻

為0.5Ω.該同學采用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖(a)所示電路的O、P兩點之間，另一種是跨接

在O、Q兩點之間．測量得到如圖(b)所示的兩條U－I圖線，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)．

回答下列問題：

(1)圖(b)中標記為Ⅱ的圖線是采用電壓表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)兩點的方案測量得到的．

(2)根據(jù)所用實驗器材和圖(b)可判斷，由圖線________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的結(jié)果更接近待測電阻的真

實值，結(jié)果為________Ω(保留1位小數(shù))．

(3)考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響，需對(2)中得到的結(jié)果進行修正，修正后待測電阻的阻值為________Ω(保

留1位小數(shù))．

【典型例題6】在“金屬絲電阻率的測量”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，其中某一次測量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)應(yīng)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Rx，實驗所用器材為：電池組(電動勢為3V，內(nèi)阻約為1Ω)、電流表(內(nèi)阻約為

0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)、滑動變阻器R(0～20Ω，額定電流為2A)、開關(guān)、導(dǎo)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(shù)據(jù)如下：

次數(shù)1234567

U/V0.100.300.701.001.501.702.30

I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖中的________(選填“乙”或“丙”)圖．

(3)圖丁是測量Rx的實物圖，圖丁中已連接了部分導(dǎo)線．請根據(jù)(2)中所選的電路圖，補充完整圖中實物間的

連線．

(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U－I坐標系，如圖戊所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標

點．請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝

________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)

(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以算出金屬絲電阻率約為________(填選項前的字母)．

A．1×10－2Ω·mB．1×10－3Ω·m

C．1×10－6Ω·mD．1×10－8Ω·m

(6)任何實驗測量都存在誤差，本實驗所用測量儀器均已校準．下列關(guān)于誤差的說法中正確的是________(填

選項前的字母)．

A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差

C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差

D．用U－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差

【對點訓練5】物理興趣小組利用“伏安法”測量一個阻值較小的定值電阻Rx的阻值，可用器材有：電壓

表(量程為15V，內(nèi)阻約為5000Ω)，電流表(量程為0.6A，內(nèi)阻為5Ω)，電源E(電動勢為12V，內(nèi)阻不計)，

滑動變阻器R最大阻值為10Ω，定值電阻R0阻值為15Ω，開關(guān)S，導(dǎo)線若干．(R0、Rx、R、電流表、電壓

表、電源、開關(guān)等儀器均無斷路和短路，導(dǎo)線無斷路)

(1)將圖甲所示的器材符號連線，畫出實驗電路的原理圖．要求電流表和電壓表的示數(shù)從零開始變化．

(2)連接電路后，閉合開關(guān)，逐漸移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表始終沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)逐漸增大最終接近電源

電壓．則出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是________．

(3)該電路中R0的作用是________．

(4)測出多組數(shù)據(jù)，作出I－U圖像，如圖乙所示．則Rx阻值為________Ω.

【對點訓練6】某物理實驗興趣小組測定自制鹽水的電阻率，在一無蓋的長方體玻璃槽中裝入一定量的鹽水，

玻璃槽內(nèi)腔的長度為40.10cm，寬度為4.52cm.

(1)某次實驗過程中，在槽中倒入適量的鹽水，用多用電表的電阻擋粗測玻璃槽中鹽水的電阻，選擇開關(guān)置

于“×100”擋，發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示，為較準確地測得玻璃槽中鹽水的電阻，該同學接著需要做的實驗步

驟是換選________________(選填“×10”或“×1k”)擋．

(2)為了準確測量電阻，準備了以下實驗器材：

A．電動勢為3V的電源，內(nèi)阻約為0.5Ω；

B．最大阻值為5Ω的滑動變阻器；

C．最大測量值為3V的電壓表，內(nèi)阻約為3kΩ；

D．最大測量值為15V的電壓表，內(nèi)阻約為5kΩ；

E．最大測量值為15mA的電流表，內(nèi)阻約為1Ω；

F．最大測量值為0.6A的電流表，內(nèi)阻約為0.5Ω.

1

實驗中要求盡量減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)保證電表在測量時其最大讀數(shù)超過量程的，則電壓表應(yīng)選擇________，

2

電流表應(yīng)選擇________(均填器材前的選項字母)．請用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中的連線．

(3)準確連線后，測出玻璃槽中鹽水的高度為H，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，改變玻璃槽中的鹽水高

U1

度，測出如下表所示的5組數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)后，試通過－圖線來求電阻率．圖丙中已經(jīng)描出了各點，請

IH

作出圖線，求得鹽水的電阻率為ρ＝________Ω·m.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

次數(shù)水面高H(cm)電壓U(V)電流I(mA)

12.532.888.7

23.002.659.5

33.512.639.8

44.002.3510.9

54.502.5213.1

05強化訓練

01

【基礎(chǔ)強化】

1．(1)如圖所示的三把游標卡尺，它們的游標尺從上至下分別為9mm長10等分、19mm長20等分、49mm

長50等分，它們的讀數(shù)依次為________mm，________mm，________mm.

(2)讀出下面各螺旋測微器的讀數(shù)，甲________mm，乙________mm，丙________mm.

2.(1)如圖甲所示的電表使用0.6A量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為________

A；當使用3A量程時，對應(yīng)刻度盤中每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為________A.

(2)如圖乙所示的電表使用較小量程時，每小格表示________V，圖中表針的示數(shù)為________V；若使用的

是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示________V，圖中表針示數(shù)為________V.

3.某同學用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示數(shù)如圖甲所示，此示數(shù)為________mm；用游標卡尺測量某物

體的厚度時，示數(shù)如圖乙所示，此示數(shù)為________cm.另一位學生用游標尺上標有50等分刻度的游標卡尺

測一工件的長度，測得的結(jié)果如圖丙所示，則該工件的長度L＝________cm.

4.某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率．實驗操作如下：

(1)螺旋測微器如圖所示．在測量電阻絲直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，先旋轉(zhuǎn)

________，當測微螺桿剛好接觸電阻絲時，再旋動________(均選填“A”“B”或“C”)，直到聽見“喀喀”

的聲音，以保證壓力適當，同時防止螺旋測微器的損壞．

(2)選擇電阻絲的________(選填“同一”或“不同”)位置進行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑．

(3)如圖甲中Rx為待測電阻絲．請用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動變阻器接入如圖乙所示實物電路中的正確位置．

(4)為測量Rx，利用圖甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1－I1關(guān)系

圖像如圖丙所示．接著，將電壓表改接在a、b兩端，測得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見下表：

U2/V0.501.021.542.052.55

I2/mA20.040.060.080.0100.0

請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖丙中作出U2－I2圖像．

(5)由此，可求得電阻絲的Rx＝________Ω.根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率．

5.某物理興趣小組利用“伏安法”測量一個阻值較小的定值電阻Rx的阻值，電路如圖甲所示．已知電源電

壓為6V，R0＝10Ω，滑動變阻器規(guī)格為“50Ω0.6A”．

(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的電路連接完整，要求滑片向右移動連入電路中的阻值變小，導(dǎo)線不能

交叉；

(2)實驗時，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)都為0.現(xiàn)用一根導(dǎo)線在圖甲中先后連接接線柱A與B、C

與H時，電流表和電壓表示數(shù)仍為0，連接接線柱H與G時，電流表和電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則電路的

故障是________________；

(3)排除故障后，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑片，利用電壓表和電流表測出了多組實驗數(shù)據(jù)，并作出了電壓表與電流表

示數(shù)的關(guān)系圖像，如圖乙所示，則Rx阻值為________Ω；

(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電壓表的示數(shù)為3V時，Rx消耗的電功率是________W；

(5)電路中串聯(lián)R0的作用是________(填正確答案前的字母)．

A．增大串聯(lián)電阻，增大分壓，電壓表易于讀數(shù)

B．增大串聯(lián)電阻，增大分流，電流表易于讀數(shù)

6.小明通過實驗測量一種合金的電阻率．

(1)如圖甲所示，用螺旋測微器測量合金絲的直徑時，從調(diào)節(jié)到讀數(shù)的過程中，螺旋測微器上三個部件A、B、

C使用的先后順序應(yīng)該為________(填字母)；測得該合金絲的直徑為d＝________mm；

(2)請根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線把電路連接補充完整；

(3)小明在實驗室找了兩節(jié)干電池進行實驗，正確連接電路后，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示

數(shù)變化范圍非常小，原因是______________________________；

(4)正確連接電路后，小明利用刻度尺測出合金絲接入電路的長度L＝59.99cm，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，

讀出多組電壓表和電流表的示數(shù)，在方格紙上作出U－I圖像如圖丙，發(fā)現(xiàn)圖像是一條傾斜直線，計算該合

金絲電阻R＝________Ω，該合金絲電阻率ρ＝________Ω·m(π取3，結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)．

1234567

電流I/A00.080.110.150.190.270.38

電壓U/V00.190.290.440.600.801.15

【素養(yǎng)提升】

7.小明同學根據(jù)圖(a)的電路連接器材來“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”．實驗時多次改變合金絲

甲接入電路的長度l、調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電流表的讀數(shù)I達到某一相同值時記錄電壓表的示數(shù)U，

UU

從而得到多個的值，作出－l圖像，如圖(b)中圖線a所示．

II

(1)在實驗中使用的是____________(選填“0～20Ω”或“0～200Ω”)的滑動變阻器．

(2)在某次測量時，電壓表的指針位置如圖(c)所示，量程為3V，則讀數(shù)U＝________V.

(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0×10－8m2，則合金絲甲的電阻率為________Ω·m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)．

U

(4)圖(b)中圖線b是另一根長度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后采用同樣的方法獲得的－l圖

I

像，由圖可知合金絲甲的橫截面積________(選填“大于”、“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積．

8．一根細長均勻、內(nèi)芯為絕緣材料的金屬管線樣品，橫截面外緣為正方形，如圖甲所示。此金屬管線樣品

長約30cm、電阻約10Ω，已知這種金屬的電阻率為ρ，因管芯絕緣材料截面形狀不規(guī)則，無法直接測量其

橫截面積。請你設(shè)計一個測量管芯截面積S的電學實驗方案，現(xiàn)有如下器材可選：

A．毫米刻度尺

B．螺旋測微器

C．電流表A1(量程0～600mA，內(nèi)阻約為1.0Ω)

D．電流表A2(量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω)

E．電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻約為6kΩ)

F．滑動變阻器R1(2kΩ，允許通過的最大電流0.5A)

G．滑動變阻器R2(10Ω，允許通過的最大電流2A)

H．蓄電池E(電動勢為6V，內(nèi)阻約為0.05Ω)

I．開關(guān)一個、帶夾子的導(dǎo)線若干

(1)上述器材中，應(yīng)該選用的電流表是________，滑動變阻器是________(填寫選項前字母代號)。

(2)若某次用螺旋測微器測得樣品截面外緣正方形邊長如圖乙所示，則其值為________mm。

(3)要求盡可能測出多組數(shù)據(jù)，你認為在圖丙、丁、戊、己中選擇哪個電路圖________。

(4)若樣品截面外緣正方形邊長為a、樣品長為L、電流表示數(shù)為I、電壓表示數(shù)為U，則計算內(nèi)芯截面積的

表達式為S＝________。

9.小亮同學設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量某種電阻絲的電阻率．

(1)閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)電阻箱，當電壓表讀數(shù)為2.00V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，I＝________A，電

阻絲電阻的測量值為________Ω(保留三位有效數(shù)字)，此測量值________真實值(選填“大于”“等于”或

“小于”)．

(2)斷開S2，通過改變接線夾接觸電阻絲的位置來調(diào)節(jié)接入電路中電阻絲的長度，并通過改變電阻箱的阻值，

使電流表示數(shù)保持不變．記錄接入電路中電阻絲的長度L和對應(yīng)電阻箱的阻值R，作出“R－L”圖線，如

圖丙所示．電阻絲的電阻率記為ρ、直徑記為d，圖線斜率的絕對值為k，則電阻率的表達式ρ＝________.

(3)小亮同學測出金屬絲的直徑d＝0.35mm，由此可求得金屬絲的電阻率為________Ω·m(計算結(jié)果保留兩位

有效數(shù)字)．

10．電阻Rx的阻值在3～5kΩ間，現(xiàn)要測量其電阻，實驗室提供了下列器材：

電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為30kΩ)

電流表A1(量程100μA，內(nèi)阻約為100Ω)

電流表A2(量程1mA，內(nèi)阻約為10Ω)

滑動變阻器R(最大電阻500Ω)

電源E(電動勢4V)

開關(guān)S及導(dǎo)線若干

某課外活動小組設(shè)計了如圖甲所示的測量電路進行了實驗，請回答下列問題：

(1)電路中電流表應(yīng)選用上述器材中的________(填寫字母代號)；

(2)閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑動觸頭P應(yīng)在________(選填“a”或“b”)端；

(3)請根據(jù)圖甲所示的電路圖，在圖乙中將實物圖連接補充完整；

(4)實驗中得到的I－U圖線如圖丙中的實線d所示，電阻Rx的測量值為________kΩ；

(5)由于本實驗存在誤差，你認為電阻Rx的真實I－U圖線應(yīng)為圖丙中圖線________(選填“c”或“e”)；

(6)某同學對圖甲中虛線框內(nèi)的電路進行修改，并從上述器材中選用適當?shù)钠鞑?，設(shè)計出了測量電壓表V內(nèi)

阻的電路，請在方框內(nèi)畫出該同學修改部分的電路，并在圖中標出所選用的器材．

11．某同學要測量一較長金屬絲的電阻率，他的實驗步驟如下：

－

(1)用螺旋測微器在金屬絲不同部位測量截面直徑D，以平均值D作為金屬絲直徑的測量值，其中一次測量

螺旋測微器示數(shù)如圖甲所示，由圖可知這次測量的直徑為______mm。

(2)把金屬絲拉直，測出其長度為L。

(3)刮去金屬絲兩端絕緣漆并焊上導(dǎo)線，按圖乙連接電路，閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)電阻箱至檢流計示數(shù)為零，

記下電阻箱示數(shù)R1(電源內(nèi)阻均不計)。

(4)將Rx與R在電路中位置互換，閉合開關(guān)S1、S2，重新調(diào)節(jié)電阻箱至檢流計示數(shù)為零，記下電阻箱示數(shù)

R2，則金屬絲的電阻Rx＝________。

－

(5)用D、L、R1、R2表示該金屬絲的電阻率

ρ＝____________。

12.在“測量金屬的電阻率”實驗中，

(1)利用螺旋測微器測量合金絲的直徑d，某次測量時，螺旋測微器的示數(shù)如圖1所示，則該合金絲直徑的測

量值d＝________mm。

(2)若測出合金絲長度為L，直徑為d，電阻為R，則該合金電阻率的表達式ρ＝________。(用上述字母和通

用數(shù)學符號表示)

(3)按圖2所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx。實驗中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材：

A．待測合金絲Rx(接入電路部分的阻值約5Ω)

B．電源(電動勢4V，內(nèi)阻不計)

C．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.01Ω)

D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)

E．靈敏電流計G(滿偏電流Ig為200μA，內(nèi)阻rg為500Ω)

F．滑動變阻器(0～10Ω，允許通過的最大電流1A)

G．滑動變阻器(0～100Ω，允許通過的最大電流0.3A)

H．電阻箱R0(0～99999.9Ω)

為了測量準確、調(diào)節(jié)方便，實驗中電流表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________。(均填寫儀器前的字母)

(4)按圖2所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx，開關(guān)閉合前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于________端(選填“a”

或“b”)。

(5)甲同學按照圖2電路圖正確連接好電路，將電阻箱接入電路的阻值調(diào)為R0＝14500Ω，改變滑動變阻器

接入電路的電阻值，進行多次實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出了靈敏電流計G的示數(shù)IG和電流表A的示數(shù)IA

的關(guān)系圖線如圖3所示。由此可知，合金絲接入電路的電阻測量值Rx＝______Ω。

13.某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值(約為10kΩ)，除了Rx、開關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：

A．電壓表(量程0～1V，內(nèi)阻約10kΩ)

B．電壓表(量程0～10V，內(nèi)阻約100kΩ)

C．電流表(量程0～1mA，內(nèi)阻約30Ω)

D．電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.05Ω)

E．電源(電動勢1.5V，額定電流0.5A，內(nèi)阻不計)

F．電源(電動勢1