2020年高考各科总复习考点一遍过讲义考点41 实验：测定金属的电阻率-备战2020年高考物理考点一遍过

内容	要求	要点解读
实验八：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）		螺旋测微器的读数比较简单，高考一般直接考查。对于本实验，难点在于电阻的测量，需要考生会选择仪器、选取电路图，会根据原理图连接实物图。

一、螺旋测微器的使用和读数

1．螺旋测微器常用来测量较小物体的长度，由于读数需估读到0.001 mm，即千分之一毫米位，所以螺旋测微器也叫千分尺。

2．读数时要分三步：一找整数毫米，二看半毫米，三读螺旋刻度。

3．读数规则：

测量值=固定刻度整数毫米（半毫米刻度露出，需读0.5 mm）+0.01 mm×可动刻度（估读）

螺旋测微器有50个可动刻度，转一周平移0.5 mm，即可动刻度最小刻度对应mm=0.01 mm。

二、测定金属的电阻率

1．实验原理：电阻定律，

2．实验器材：

待测材料（规则柱形元器件或提供可塑形装置）、刻度尺（测量L）、螺旋测微器（测量并计算S）、直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器（测量多次电阻）、开关、导线若干。

3．主要实验步骤：

（1）测量材料器件的尺寸参数，包括横截面积和长度，需多次测量取平均值；

（2）测量材料器件的电阻（根据提供器材和器件的性质选定测量方法）；

（3）根据电阻定律计算材料电阻率。

4．已知电阻率测量元器件的尺寸参数：

实验目的是为了测量用刻度尺和螺旋测微器不易测量的尺寸参数，如较长导线的长度、不规则的横截面积、对螺旋测微器的测量范围仍然较小的尺寸等。

（1）测量材料器件便于测量的尺寸参数，计算横截面积或长度；

（2）测量材料器件的电阻；

（3）根据已知电阻率和电阻定律计算材料的未知尺寸参数。

5．误差分析：

刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表读数时的偶然误差，电阻测量方法存在的系统误差等。

【2019·学科网第二次高考原创押题预测新课标Ⅰ卷】用螺旋测微器测量金属丝直径如图1所示，则金属丝直径d=________mm，用游标卡尺测量金属小球直径如图乙所示，小球直径D=________cm。

图1 图2

【参考答案】1.775 2.25

【详细解析】螺旋测微器的读数为游标卡尺的读数为。

【易错警示】螺旋测微器和游标卡尺在读数时一般所读数以毫米为单位，要特别注意题目所要求的读数单位是否也为毫米；注意游标卡尺的主尺刻度单位，每小格为1 mm，每大格为1 cm，用主尺刻度加游标刻度时最好统一单位，以免计算错误。

1．【2018·福建省师大附中高二期中考试】现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示。

（1）由图（a）读得圆柱体的直径为___________mm；

（2）由图（b）读得圆柱体的长度为___________mm。

【答案】（1）1.847±0.002 （2）42.40

【解析】（1）由图（a）读得圆柱体的直径为：1.5 mm+0.01 mm×34.7=1.847 mm；

（2）由图（b）读得圆柱体的长度为：4.2 cm+0.05 mm×8=42.40 mm。

2．【2018·江苏省如东高级中学期中考试】用游标卡尺测得某材料的长度如图甲所示，读数L=______cm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数D=_________mm.

甲 乙

【答案】1.050 cm 1.025 mm

【解析】游标卡尺读数L=1 cm+0.05 mm×10=1.050 cm；螺旋测微器读数D=1 mm×0.01 mm×2.5=1.025 mm。

【2019·黑龙江学与考联盟二模】导电玻璃是制造LCD的主要材料之一。为测量某型号导电玻璃的电阻率，某研究性学习小组现选取长度L=2.5 m的圆柱体导电玻璃进行实验。请完成下列填空：

（1）首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图1所示，则直径d=______mm；然后用欧姆表 ×100挡粗测该导电玻璃的电阻，表盘指针位置如图2所示，则该导电玻璃电阻约为R_x=______Ω；

（2）为精确测量该导电玻璃的电阻R_x在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器易于调节。实验小组根据下面提供的器材，设计了一个实验方案。

器材	规格
电源E	电动势4.5 V，内阻约为1 Ω
电压表V	量程0~3 V，内阻1 kΩ
电流表A1	量程0~2 mA，内阻15 Ω
电流表A2	量程0~0.6 A，内阻约为5 Ω
滑动变阻器R	阻值范围0~20 Ω，允许通过的最大电流为1.0 A
定值电阻R1	阻值为985 Ω
定值电阻R2	阻值为1 985 Ω
开关S一只，导线若干

①电流表应选用_________；定值电阻应选用________。（填器材前面的代号）

②请在虚线框中补画出实验电路原理图，并标出所选器材对应的电学符号。

（3）若实验中该小组记录下电流表读数为1.2 mA，电压表读数为2.20 V，可求得该导电玻璃电阻率=_____。（保留三位有效数字）

【参考答案】（1）1.705（1.703~1.707都算正确） 2 000 （2）①A₁ R₂ ②如图所示 （3）

【详细解析】（1）根据螺旋测微器的读数规则可得到直径d=1.5 mm+20.5×0.01 mm=1.705 mm。根据欧姆表的读数规则可得该导电玻璃的电阻约为R_x=20×100 Ω=2 000 Ω。

（2）由于滑动变阻器R阻值较小，为了易于调节，所以应采用分压式接法。测量该导电玻璃的电阻R_x的阻值应采用伏安法测电阻，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，可将电流表A₁和定值电阻R₂ 串联后改装成电压表，图中电流表应选用A₁，定值电阻应选用R₂。又因为电压表V的阻值已知，故可以作为电流表来使用，因为电压表V的阻值与待测导电玻璃的阻值相差不大，故应采用外接法。电路原理图如图所示。

（3）根据欧姆定律得该导电玻璃电阻，再由电阻定律，横截面积，整理后得，代入相关数据解得。

【解题必备】实验中常用的测量仪器中，游标卡尺的读数不需要估读，其他都需要估读。电流表和电压表根据分度值的不同估读方法也不同。若分度值最后一位数字是1，则需估读到下一位；若分度值最后一位数字是2或5，则只需估读该位。分别叫做十分之一估读、二分之一估读和五分之一估读。

1．利用螺旋测微器、米尺和如图所示的器材（其中电流表内阻为1 Ω，电压表内阻为5 kΩ，电源电动势为6 V，滑动变阻器阻值为0~20 Ω）测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率。

（1）用笔画线代替导线，将图中的器材连接成实物电路，要求导线尽量避免交叉，电流表、电压表选择合适的量程。

（2）实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用米尺测量金属丝的长度，电流表、电压表的读数也如图所示。由图可以读出金属丝两端的电压U=________，流过金属丝的电流强度I=________，金属丝的长度L=________，金属丝的直径d=________。

（3）该金属丝的电阻率是______________（保留两位有效数字）。

【答案】（1）如图所示 （2）2.20 V 0.44 A 30.50 cm 1.850 mm （3）4.4×10^–5 Ω·m

【解析】（1）由于金属丝电阻远小于电压表内阻，因此电流表采用外接法；由于金属丝电阻比滑动变阻器总电阻小，因此滑动变阻器采用限流式接法，为保证滑动变阻器起限流作用；电路中最大电流为，故电流表应选0.6 A量程，电压表选3 V量程。

（2）电压表量程是3 V，所以读数是2.20 V；电流表量程是0.6 A，所以读数是0.44 A；米尺的读数是40.50 cm–10.00 cm=30.50 cm；螺旋测微器的读数是1.5 mm+0.01×35.0 mm=1.850 mm。

（3）由电阻定律得。

2．【2019·学科网第二次高考原创押题预测新课标Ⅱ卷】某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（达标的污水离子浓度低，电阻率大，一般电阻率ρ≥200 Ω·m 的工业废水即达到排放标准）。如图1所示为该组同学所用的盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左、右两侧带有接线柱。容器内表面长a=40 cm，宽b=20 cm，高c=10 cm。将水样注满容器后，进行以下操作：

图1 图2

（1）用多用电表欧姆挡测量电阻时，红黑表笔互换了插孔，这样 ______（填“会”或“不会”）影响测量结果；

（2）分别用多用电表欧姆挡的“×1 k”、“×100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图2所示，则所测水样的电阻约为________Ω。

（3）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：

A．电流表（量程5 mA，电阻R_A=500 Ω）

B．电压表（量程15 V，电阻R_V约为10 kΩ）

C．滑动变阻器（0~20 Ω，额定电流1 A）

D．电源（12 V，内阻约10 Ω）

E．开关一只，导线若干

请在图中完成电路连接。

（4）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如下表所示。

由以上测量数据可以求出待测水样的电阻为_______Ω。据此可知，所测水样________排放标准（填“达到”或“没达到”）。

【答案】（1）不会 （2）2 000 （3）电路图见解析 （4）2 276 没达标

【解析】（1）测量电阻时，多用电表内部电源被接通，电流从多用电表内部流出，因为电阻不分正负极，所以电流流向电阻哪一端无所谓，红、黑表笔分别插在负、正插孔不会影响测量结果；

（2）电阻读数时指针最好在中值电阻附近，故依据左图读数，指针示数乘以倍率，得出水样的电阻约为：2000 Ω；

（3）因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，所以连线时滑动变阻器要用分压接法；又因为电流表内阻已知，则采用电流表内接法，电路连接如图所示。

（4）利用R=U/I计算出每次的电阻R，再求平均值，总电阻为2 776 Ω，又R=R_总–R_A=2 280 Ω，根据电阻定律：R=ρ，代入数据得ρ=114 Ω•m<200Ω•m，故所测水样没达到排放标准。

有一根细而均匀的管状导电原件（如图1所示），此原件长L约为3 cm，电阻较小。已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内圆直径太小，无法直接测量，为了测量其内圆直径可先测其电阻R。

图1 图2

（1）某研究小组采用如图2所示电路测量原件电阻R，电流表和电压表的示数分别为U、I，则R=__________，此测量结果与真实值比较偏_________（填大或小）。

（2）用游标卡尺测得该样品的长度如图左所示，其示数L=__________mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图右所示，其示数D=___________mm。

（3）用已知物理量的符号和测量的符号来表示样品的内径d=_________________。

【参考答案】（1）U/I 小 （2）30.25 3.204~3.206 （3）

【详细解析】（1）由欧姆定律可知，，由于电压表的分流作用，使流过R的电流小于测量值，所以测量值比真实值偏小；

（2）由图示游标卡尺可知，其示数为：L=30 mm+5×0.05 mm=30.25 mm；

由图示螺旋测微器可知，其示数为：D=3 mm+20.5×0.01 mm=3.205 mm。

（3）待测电阻阻值：，解得：

1．有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示。此样品重约1~2 N、长约30 cm、电阻约10 Ω。已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ₀。因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，现要设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀。实验室提供有如下器材：

A．毫米刻度尺 B．螺旋测微器 C．电流表（600 mA，1.0 Ω） D．电流表（3 A，0.1 Ω） E．电压表（3 V，6 kΩ） F．滑动变阻器（20 Ω，0. 5 A） G．滑动变阻器（10 kΩ，2 A） H．蓄电池组（6 V，0.05 Ω） I．开关一个，导线若干

（1）除待测金属管线外，还应选用的器材有_______________（只填字母代号）。

（2）在方框中画出实验电路图，并在实物图中用笔画线代替导线连接电路。

（3）实验中要测量的物理量及其符号有______________________________________________________，计算金属管线中空部分的截面积的表达式为S₀=______________。

【答案】（1）ABCEFHI （2）如图所示

（3）横截面边长a、管线长度L、电压表示数U、电流表示数I

【解析】（1）本实验需要用刻度尺测量长度，螺旋测微器测量横截面边长a；设计电路用伏安法测电阻，要有H和I，电压表只有E，则最大电流约为，电流表应选择C；滑动变阻器应选用最大阻值小的F，采用分压接法。故用ABCEFHI；

（2）待测电阻远小于电压表内阻，故电流表采用外接法。

（3）根据欧姆定律和电阻定律有，其中，可得。故需要测量横截面边长a、管线长度L、电压表示数U、电流表示数I。

1．某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。

2．下图A、B、C中分别为用游标卡尺测某物体宽度d，用电压表、电流表测某一电阻上电压U和电流I的刻度示意图，请分别写出对应的读数：

d=_____________mm，U=_____________V，I=_____________A。

3．在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。闭合开关后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）。

（1）若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是________断路。（填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“开关”）。

（2）实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示，其示数D＝__________mm。

4．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。

（1）从图中读出金属丝的直径为________mm。

（2）为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：

A．电压表0~3 V，内阻10 kΩ

B．电压表0~15 V，内阻50 kΩ

C．电流表0~0.6 A，内阻0.05 Ω

D．电流表0~3 A，内阻0.01 Ω

E．滑动变阻器，0~10 Ω

F．滑动变阻器，0~100 Ω

要求较准确地测出其阻值，电压表应选______，滑动变阻器应选_______。（填序号）

（3）实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误。

错误1：__________________；错误2：_______________________。

（4）实验中某组电压表的示数如图A所示，则U=_________V，电流表的示数如图B所示，则I=__________A。

（5）若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝__________。

5．（1）在“测定金属丝的电阻率”实验中，先用螺旋测微器测出金属丝的直径，测量示数如图甲所示，则金属丝的直径d=________mm。

（2）在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室仅提供下列实验器材：

A．干电池两节，每节电动势约为，内阻约几欧姆

B．直流电压表、，量程均为，内阻约为3

C．电流表，量程0.6 A，内阻小于1 Ω

D．定值电阻，阻值为5

E．滑动变阻器R，最大阻值50

F．导线和开关若干

①如图所示的电路是实验室测定电源的电动势和内阻的电路图，按该电路图组装实验器材进行实验，测得多组、数据，并画出图象，求出电动势和内电阻。电动势和内阻的测量值均偏小，产生该误差的原因是__________________，这种误差属于_______________。（填“系统误差”或“偶然误差”）

②实验过程中，电流表发生了故障，某同学设计如图甲所示的电路，测定电源电动势和内阻，连接的部分实物图如图乙所示，其中还有一根导线没有连接，请补上这根导线。

③实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表和的多组数据、，描绘出图象如图丙所示，图线斜率为，与横轴的截距为，则电源的电动势__________，内阻___________（用、、表示）。

6．在“测量金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数为______mm（该值接近多次测量的平均值）。

（2）用伏安法测金属丝的电阻R_x。实验所用器材为：电池组（电动势3 V，内阻约1 Ω）、电流表（内阻约0.1 Ω）、电压表（内阻约3 kΩ）、滑动变阻器（0~20 Ω，允许通过最大电流为2 A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0. 460	0.520

由以上实验数据可知，他们测量R_x是采用图2中的_______（填“甲”或“乙”）电路。

（3）图3 是测量R_x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，用笔画线代替导线连接实物图。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，描绘出U–I图线。由图线得到金属丝的阻值R_x=______Ω（保留两位有效数字）。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为__________Ω·m。（填选项前的符号）

A．1×10^–2 B．1×10^–3 C．1×10^–5 D．1×10^–6

（6）下列关于实验误差的说法中正确的是________。

A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差

B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差

D．用U–I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

7．【2018·重庆市第一中学高三上学期期中考试】要测量一段阻值大约为100 Ω粗细均匀的电阻丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源E（电动势为3 V、内阻约为0.5 Ω）、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R、开关S、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A₁（量程1 A、内阻约为1 Ω）、A₂（量程30 mA、内阻约为2 Ω）、V₁（量程3 V、内阻约为1 000 Ω）、V₂（量程15 V、内阻约为3 000 Ω）。

（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图所示，则电阻丝的直径为______mm。

（2）为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选__________，电压表应选__________。（填题目中的对应符号）

（3）实验电路应选择下列电路中的________。

A． B．

C． D．

（4）若用刻度尺测得电阻丝的长度为L，用螺旋测微器测得电阻丝的直径为d，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该电阻丝的电阻率表达式为ρ＝________。

8．金属丝ab由两段粗细相同、材料不同的金属拼接而成，但仅从外观上看不出拼接点的位置。为找到拼接点的位置，同时测出两种材料的电阻率，某同学进行了如下实验：

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d时如图1所示，则d=_______mm。

（2）将欧姆表的选择开关拨至“×l”挡，进行欧姆表调零后测量金属丝的电阻，表盘指针如图2所示，则金属丝的电阻为______Ω。

（3）将金属丝ab拉直后固定在绝缘米尺上，a端点与米尺0刻度线对齐，测得金属丝长度为99.00 cm。在金属丝上夹上一个可移动的小金属夹P，用图3电路进行测量。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动触头，保持电流表的示数为0.45 A不变，电压表的示数U与对应aP长度x如下表：

利用描点法在图4中绘出U–x图象（图中已描出了部分数据点）。

（4）由绘出的U–x图象可知，两种材料的拼接点与a的距离为______cm。

（5）两种材料中，较大的电阻率是___________Ω·m。（保留两位有效数字）

9．【2018·福建省福州第一中学高二期中】在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为：________mm。

（2）某同学用伏安法测金属丝的电阻R_x。实验所用器材为：

电池组（电动势为3 V，内阻约为1 Ω），

电流表（内阻约为0.1 Ω），

电压表（内阻约为3 kΩ），

滑动变阻器R（0~20 Ω，额定电流为2 A），

开关，导线若干。

记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0.460	0.520

由以上实验数据可知测量R_x是采用图1中的图__________（选填“甲”或“乙”）。

（3）图2是测量R_x的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，请根据图1所选的电路图，补充完成图中实物间的连线。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图3所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在图3中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U–I图线。请根据由图线及以上数据可以估算出金属丝电阻率约为__________（填选项前的符号）。

A．1×10^–2 Ω·m B．1×10^–3Ω·m C．1×10^–6Ω·m D．1×10^–8Ω·m

1．【2019·天津卷】现测定长金属丝的电阻率。

（1）某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是______。

（2）利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R_x约为，画出实验电路图，并标明器材代号。

电源（电动势，内阻约为）

电流表（量程，内阻）

电流表（量程，内阻约为）

滑动变阻器（最大阻值，额定电流）

开关及导线若干

（3）某同学设计方案正确，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式R_x=______。从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

2．【2019·江苏卷】某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：

（1）螺旋测微器如图1所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动 （选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。

图1

（2）选择电阻丝的 （选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．

（3）图2中R_x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图3实物电路中的正确位置．

图2 图3

（4）为测量R，利用图2所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U₁和电流I₁的值，作出的U₁–I₁关系图象如图4所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U₂和电流I₂的值，数据见下表：

U2/V	0.50	1.02	1.54	2.05	2.55
I2/mA	20.0	40.0	60.0	80.0	100.0

请根据表中的数据，在方格纸上作出U₂–I₂图象．

图4

（5）由此，可求得电阻丝的R_x= Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．

3．【2018·天津卷】某同学用伏安法测定待测电阻R_x的阻值（约为10 kΩ），除了R_x，开关S、导线外，还有下列器材供选用：

A．电压表（量程0~1 V，内阻约10 kΩ）

B．电压表（量程0~10 V，内阻约100 kΩ）

C．电流表（量程0~1 mA，内阻约30 Ω）

D．电流表（量程0~0.6 A，内阻约0.05 Ω）

E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计）

F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计）

G．滑动变阻器R₀（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）

（1）为使测量尽量准确，电压表选用_______，电流表选用_______，电源选用_______。（均填器材的字母代号）；

（2）画出测量R_x阻值的实验电路图。

（3）该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_______其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_________________。

1．【答案】0.010 6.870 6.860

【解析】图（a）所示读数为0.01×1.0 mm=0.010 mm，图（b）所示读数为6.5 mm+0.01×37.0 mm=6.870 mm，所测金属板的厚度为6.870 mm–0.010 mm=6.860 mm。

2．【答案】10.55 2.62 0.52

【解析】d=1 cm+0.05 mm×11=10.55 mm；电压表最小刻度为0.1 V，则读数U=2.62 V ；电流表最小刻度为0.02 A，则读数I=0.52 A。

3．（1）待测金属丝 （2）0.700

【解析】（1）如果待测金属丝断路，电路断路，电流表示数为零，电压表接在电源两端，测电源电动势，电压表示数为E，则电路故障是：待测金属丝断路。

（2）螺旋测微器的固定刻度为0.5 mm，可动刻度为20.0×0.01 mm=0.200 mm，所以最终读数为0.5 mm+0.200 mm=0.700 mm。

4．【答案】（1）0.666~0.669 （2）A E （3）错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2：采用了电流表内接法 （4）2.10 0.40 （5）

【解析】（1）固定刻度读数：0；半刻度读数：0.5 mm；可动刻度读数0.01 mm×16.8=0.168 mm；故螺旋测微器读数为：0.668 mm；

（2）两节干电池电动势共为3 V，为减小读数误差，选小量程电压表，故选A；滑动变阻器的特点是：电阻大的调节精度低，电阻变化快，操作不方便，故选小电阻的，即选E；

（3）在连接的电路中的两处错误是：导线连接在滑动变阻器的滑片上了；采用了电流表内接法，电压表的“+3”接线柱应该接在电键的左接线柱上；

（4）电压表的示数U=2.10 V，电流表的示数I=040 A。

（5）由欧姆定律可知，待测金属丝电阻，由电阻定律可知，，则金属丝电阻率ρ=。

5．【答案】（1）2.600 （2）①电压表的分流作用 系统误差 ②如图所示 ③

【解析】（1）螺旋测微器的读数为；

（2）①由图a可以知道，电流表不是流过干路电路，原因是电压表的分流造成的；这种误差是因为电路设计造成的，都属于系统误差；

②由乙图可知电路的连接方法，则可知滑动变阻器没有正确接入，接入电路如答案图所示。

③由闭合电路欧姆定律可知

变形得

则有：当U₁=0时，U₂=a，则有：；

解得，

6．【答案】（1）0.395~0.399 （2）甲 （3）如左图 （4）如右图 4.3~4.7 （5）D （6）CD

【解析】（1）螺旋测微器的读数为0.01×39.7 mm=0.397 mm。

（2）由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻R_x约5 Ω，则滑动变阻器采用限流接法时，电路中的最小电流约为0.12 A，大于表中的最小电流，故滑动变阻器采用的是分压接法，选甲电路。

（3）略。

（4）描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U–I图线，图线斜率即电阻R_x=4.5 Ω。

（5）根据电阻定律可得，故选D。

（6）测量读数时的误差为偶然误差，A错误；由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，B错误；若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由电表内阻引起的系统误差，C正确；用U–I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差，D正确。

7．【答案】（1）0.851（0.850~0.853） （2）A₂ V₁ （3）A （4）

【解析】（1）螺旋测微器的固定部分读数为：0.5 mm，可动部分读数为：35.1×0.01 mm=0.351 mm，故最后读数为：0.5 mm+0.351 mm=0.851 mm；

（2）因电源E（电动势3 V），因此电压表选择V₁，而金属丝电阻约为5 Ω，则最大电流，因此电流表选择A₂；

（3）根据实验原理：，所以电流外采用内接法；滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω，而金属丝电阻约为100 Ω，因此采用滑动变阻器的分压式，实验电路应选择A；

（4）根据欧姆定律得：，根据电阻定律得：，联立解得：。

8．【答案】（1）0.490 （2）4.0 （3）如图所示 （4）55.0（54.0~56.0） （5）1.1×10^–6

【解析】（1）螺旋测微器的读数为d=0.01×49.0 mm=0.490 mm。（2）多用电表欧姆挡的读数为4.0×1 Ω=4.0 Ω。（3）根据表格数据描点，过两侧的点各作直线，即作一折线。（4）图线的转折点即拼接位置，读得横坐标为x=55.0 cm。（5）由欧姆定律和电阻定律有，其中，可得，即图象斜率大的电阻率大，左侧金属丝的电阻率大，电阻率。

9．【答案】（1）0.398 （2）甲 （3）如图1所示 （4）如图2所示 C

图1 图2

【解析】（1）由图所示螺旋测微器可知，其示数为：（0.396~0.399均正确）；（2）由表中实验数据最小电压为0.10 V，而电流最小为0.020 A，而且得到的实验数据较多，所以肯定用的分压，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，因此实验采用的是图甲所示电路；（3）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如答案图所示。（4）根据坐标系内描出的点作出图象如答案图所示。由图示图象可知，第6组实验数据偏离图线太远，该组实验数据是错误的，应舍去，由图示图象可知，电阻（均正确），由电阻定律：得：，故选C正确，选项ABD错误。

1．【答案】（1）（均可） （2）如图所示 （3） 相等

【解析】（1）根据螺旋测微器的读数法则可知读数为。（2）因该实验没有电压表，电流表A₁的内阻已知，故用A₁表当电压表使用，为了调节范围大，应用分压式滑动变阻器的接法，则电路图如答案图所示。（3）由电路图可知流过的电流为，电阻两端的电压为，因此电阻，该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等。

2．【答案】（1）C （2）不同 （3）如图1所示 （4）如图2所示 （5）23.5（23.0~24.0都算对）

图1 图2

【解析】（1）在测量时，为了不损坏被测物体，最后也改用微调方旋钮即C，直到听见“喀喀”的响声；（2）为了减小测量误差，应选用电阻丝不同位置进行多次测量；（3）按照原理图，将实物图连线如答案图所示。（4）将表格中各组数据在坐标纸上描出，再连成一条直线，如答案图所示。当电压表按甲图连接时，电压表测的电压为的电压之和，当电压表接在a、b间时，电压表测的电压为的电压，由图可得：，所以。

3．【答案】（1）B C F （2） （3）大于 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压

【解析】（1）若选用电源1.5 V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用12 V的，即F；则电压表就应该选取B；电路中的最大电流为，故选用电流表C；

（2）因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10 Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，由于，所以采用电流表内接法，电路图如答案图所示。

（3）由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据可知测量值偏大。

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