微練36　實驗11測量金屬絲的電阻率-2026版大一輪高中物理（解析版）

微練36實驗11:測量金屬絲的電阻率1.(2024·江蘇卷)有一塊長方體霍爾元件，長、寬、高分別為a、b、c，如圖甲所示。為了測量該霍爾元件的電阻率，進行了如下操作。(1)用多電電表測量電阻，沿ab方向測得的電阻為10Ω，沿bc方向的電阻如圖乙所示，由圖讀出沿bc方向的電阻為300Ω。

(2)某同學根據如圖丙所示的電路圖連接實物圖丁，請判斷連接錯誤的區(qū)域是A區(qū)。

(3)測量bc方向的電阻時，手頭有兩個滑動變阻器，應選擇B(填選項字母)。

A.滑動變阻器:最大阻值為5Ω，允許通過的最大電流為1.0AB.滑動變阻器:最大阻值為500Ω，允許通過的最大電流為0.5A(4)接通開關前，滑動變阻器滑片應放在最右端(填“最左端”或“最右端”)。

(5)測量小電阻時，用微安表(量程0~100μA，內阻約為4Ω)，測得電阻率為1.15Ω·m，測量大電阻時，用電流表(量程0~100mA，內阻約為1Ω)，測得電阻率為1.32Ω·m，小明說，沿ab方向的電阻小，所測量的誤差小，請判斷是否正確?簡述理由:錯誤；理由見解析。

解析(1)沿bc方向的電阻為3×100Ω=300Ω。(2)連接錯誤的區(qū)域是A區(qū)域，電壓表的左邊接線柱應該連接到電阻的左端。(3)因bc方向的電阻約為300Ω，則測量bc方向的電阻時，應該選擇與待測電阻阻值相當的滑動變阻器B。(4)接通開關前，滑動變阻器滑片應放在阻值最大的最右端位置。(5)沿ab方向的電阻約為10Ω，若用內阻約為4Ω的微安表測量電流，微安表的分壓作用明顯，誤差較大；沿bc方向的電阻約為300Ω，用內阻約為1Ω的電流表測量電流，電流表分壓作用較小，誤差較小，所以小明的說法錯誤。2.某同學為探究滑動變阻器的分壓特性，設計如圖甲所示電路，選取兩個最大阻值不同的滑動變阻器，研究滑片P從A移到B的過程中定值電阻R0兩端的電壓變化。(1)按照圖甲連接圖乙所示的實物圖，實物圖中閉合開關時，滑動變阻器滑片應置于最左端(填“最左端”或“最右端”)。

實物圖見解析(2)測量R0兩端電壓U與對應xL(x為圖甲中A、P間的長度，L為AB的長度)，實驗中得到兩個滑動變阻器的數據如下表:以xL為橫軸、U為縱軸，在如圖丙所示的方格紙中用描點法作出圖線U1-xL與U2項目123456789101112x00.100.200.300.400.500.600.700.800.900.951.00U1/V00.240.420.580.730.901.091.331.642.092.402.82U2/V00.090.120.140.170.210.260.330.480.821.272.83圖像見解析(3)用圖甲所示電路測量“正常發(fā)光時阻值與R0近似相等小燈泡”的伏安特性曲線時，應選用圖線U1-xL(填“U1-xL”或“U2-xL”)對應的滑動變阻器，說明選擇該滑動變阻器的理由:選用U1-xL對應滑動變阻器，滑動變阻器滑片移動時電壓變化較均勻，解析(1)實物圖連接如圖(a)所示。實物圖中閉合開關時，R0兩端的電壓應從零開始，滑動變阻器滑片應置于最左端。(2)根據描點法作出圖線如圖(b)所示。(3)應選用U1-xL對應滑動變阻器，滑動變阻器滑片移動時電壓變化較均勻，方便操作或選用U2-xL對應滑動變阻器，當待測元件兩端電壓較大時，滑動變阻器滑片單位移動距離對應電壓變化過大3.(2025·吉林模擬)導電膠具有粘合和導電功能，在醫(yī)療輔助中有廣泛應用。某研究性學習小組為探究某種導電膠材料的電阻率，把導電膠裝入玻璃管中，導電膠兩端通過電阻不計的金屬片與導線相連，如圖甲所示。(1)在裝入導電膠之前，先用游標卡尺測量玻璃管的內徑，如圖乙所示，該玻璃管內徑為2.25cm。

(2)用多用電表粗略測得該導電膠電阻約為30Ω，為精確測量其電阻阻值，現有3.0V的干電池組、開關和若干導線及下列器材:A.電壓表0~3V，內阻約1kΩB.電流表0~20mA，內阻Rg=50ΩC.定值電阻1ΩD.定值電阻12.5ΩE.滑動變阻器0~10Ω①由于電流表量程偏小，需要對電流表進行合理改裝，改裝時應選D(填器材前面的序號)作為分流電阻R0。

②將圖丙中所示器材符號連線，畫出實驗電路原理圖，要求測量結果盡量準確，電壓和電流的測量范圍盡可能大。見解析圖③測出電壓表讀數U、電流表讀數I，則該導電膠電阻R=

(U-IRg)R0I(R0+Rg)(用U解析(1)10分度游標卡尺的精確值為0.1mm，由題圖乙可知該玻璃管內徑為d=22mm+5×0.1mm=22.5mm=2.25cm。(2)①估測電路可達到的最大電流為I=330A=0.1A，應并聯一個分流電阻，其阻值為R0=IgRgI-Ig=0.02×500.1-0.02Ω②由于改裝后的電流表內阻已知，所以電流表采用內接法；由于滑動變阻器最大阻值較小，同時要滿足電壓和電流的測量范圍盡可能大，所以滑動變阻器采用分壓接法，則電路如圖所示。③測出電壓表讀數U、電流表讀數I，則流經導電膠的電流I1=I+IR0=I+IRgR0=IR0+RgR0，導電膠兩端電壓為U1=U-4.(2024·江西卷)某小組欲設計一種電熱水器防觸電裝置，其原理是:當電熱管漏電時，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，再進行合理設計。(1)如圖(a)所示，在絕緣長方體容器左右兩側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=0.03m。(2)現有實驗器材:電流表(量程300μA，內阻RA=2500Ω)、電壓表(量程3V或15V，內阻未知)、直流電源(3V)、滑動變阻器、開關和導線。請在圖(a)中畫線完成電路實物連接。實物圖連線見解析(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ρ=kdh(用k、d、h表示)。實驗結果表明，溫度高(填“高”或“低”)的水更容易導電。

(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設計為0.46m(保留2位有效數字)。

解析(2)電源電動勢為3V，故電壓表量程選擇3V；由于電流表的內阻已知，故采用電流表內接時，可以消除系統(tǒng)誤差，電流表采用內接法，實物圖連線如圖。

(4)根據電阻定律Rx=ρldh=ρdh·l，得k=ρdh，整理得ρ=kdh。電阻率越小更