1、 實驗二：測金屬絲的電阻率實驗電路圖：電阻的內外接法選取（由于待測電阻較小，一般選外接法）電阻率的表達式滑動變阻器可以選擇限流法，也可以用分壓法電壓表和電流表的選取和讀數螺旋測微器的讀數、游標卡尺讀數實物圖的連接根據電壓表和電流表讀數計算待測電阻，或者根據U-I圖像計算斜率求電阻，再計算電阻率或者長度【典型例題剖析】考點1：實驗原理和儀器選擇例1在探究決定導體電阻的因素的實驗中，可供選用的器材如下：待測金屬絲：Rx(阻值約4 ，額定電流約0.5 A)；電壓表：V(量程3 V，內阻約3 k)；電流表：A1(量程0.6 A，內阻約0.2 )；A2(量程3 A，內阻約0.05 )；電源：E1(電源電

2、壓為3 V)；E2(電源電壓為12 V)；滑動變阻器：R(最大阻值約20 )；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關S；導線(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖所示，讀數為_mm.(2)若滑動變阻器采用限流式接法，為使測量盡量精確，電流表應選_，電源應選_(均填器材代號)，在虛線框中完成電路原理圖電壓表最大量程3V，因此電源得選擇3V，電流表得選0.6A解析(1)螺旋測微器的讀數為：15 mm27.4×0.01 mm1.774 mm.(2)在用伏安法測電阻的實驗中，為使測量盡量精確，電流表、電壓表指針需達到半偏以上，又因待測金屬絲的額定電流為0.5 A，所以電流表選A1，電源選E1即可

3、電路原理圖如圖所示答案(1)1.774(1.7721.776均正確)(2)A1E1見解析圖1-1在“探究決定導體電阻的因素”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖所示，用米尺測出金屬絲的長度l，金屬絲的電阻大約為5 ，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據電阻定律計算出該金屬材料的電阻率(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為_mm.(2)為此取來兩節新的干電池、開關和若干導線及下列器材：A電壓表03 V，內阻10 kB電壓表015 V，內阻50 kC電流表00.6 A，內阻0.05 D電流表03 A，內阻0.01 E滑動變阻器，010 F滑動變阻器，0100 要求較準確地測出其阻值，電壓

4、表應選_，電流表應選_，滑動變阻器應選_(填序號)滑動變阻器F接入電路會造成電流過小實驗中某同學的實物接線如圖所示，請指出該同學實物接線中的兩處明顯錯誤錯誤1：_錯誤2：_(3)若測得金屬絲的直徑用d表示，電阻用R表示，則該金屬材料的電阻率_.答案(1)0.680(2)ACE導線連接在滑動變阻器的滑片上采用了電流表內接法(3)解析(1)從螺旋測微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度線已經露出來，因此主尺上應讀0.5 mm，可動刻度上接近第18個刻度線，可以估讀0.180 mm，所以該金屬絲直徑應為0.5 mm0.180 mm0.680 mm.(2)由電路圖知電源是兩節干電池，電動勢是3 V，用3

5、 V量程的電壓表A；因為電阻絲的電阻大約為 5 ，如果把3 V的電動勢全加在電阻絲上，電流才是0.6 A，因此用量程是0.6 A的電流表C；此題中金屬絲的電阻大約為5 ，為了減小實驗誤差，應選10 的滑動變阻器E.(3)由R可得：.考點2：數據處理及誤差分析【例2】某同學在一次“探究決定導體電阻的因素”的實驗中，用刻度尺測出接入電路部分的金屬絲長度為l0.720 m，用螺旋測微器測出金屬絲直徑(刻度位置如圖所示)，用伏安法測出金屬絲的電阻(阻值大約為5 )，然后計算出該金屬材料的電阻率在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測金屬絲外，還有如下實驗器材：A直流電源E(輸出電壓為3 V)B電流表A(量

6、程00.6 A，內阻約0.125 )C電壓表V(量程03 V，內阻3 k)D滑動變阻器R1(最大阻值20 )E開關、導線等(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為_mm.(2)根據所提供的器材，在虛線框中畫出實驗電路圖 (3)若根據伏安法測出金屬絲的阻值為Rx4.0 ，則這種金屬材料的電阻率為_·m(保留兩位有效數字)答案(1)0.600(2)如圖所示(3)1.6×106解析(3)由R得，將Rx4.0 、l0.720 m、d0.600 mm0.600×103 m代入得1.6×106 ·m.2-1在“探究決定導體電阻的因素”的實驗中，待測金屬絲的電阻Rx約

7、為5 ，實驗室備有下列實驗器材：A電壓表(量程03 V，內阻約為15 k)B電壓表(量程015 V，內阻約為75 k)C電流表(量程03 A，內阻約為0.2 )D電流表(量程00.6 A，內阻約為1 )E變阻器R1(0100 ，0.6 A)F變阻器R2(02 000 ，0.1 A)G電池組E(電動勢為3 V，內阻約為0.3 )H開關S，導線若干(1)為減小實驗誤差，應選用的實驗器材有_(填器材前面的序號)小電阻外接法(2)為減小實驗誤差，應選用如圖中_(選填“甲”或“乙”)為該實驗的電路原理圖，并按所選擇的電路原理圖把圖中的實物圖用線連接起來(3)若用毫米刻度尺測得金屬絲長度為60.00 cm

8、，螺旋測微器測得金屬絲的直徑及兩電表的示數如圖所示，則金屬絲的直徑為_ mm，電阻值為_ .答案(1)ADEGH(2)乙實物圖見解析(3)0.637(0.6360.638均可)2.4解析(1)由于電源的電動勢為3 V，所以電壓表應選A；被測電阻約為5 ，電路中的最大電流約為IA0.6 A，電流表應選D；根據變阻器允許通過的最大電流可知，變阻器應選E；還要選用電池和開關，導線若干故應選用的實驗器材有A、D、E、G、H.(2)由于>，應采用電流表外接法，應選如圖乙所示電路，實物連接如圖所示(3)從螺旋測微器可以讀出金屬絲的直徑為0.637 mm，從電壓表可以讀出電阻兩端電壓為1.20 V，從

9、電流表可以讀出流過電阻的電流為0.50 A，被測金屬絲的阻值為Rx2.4 .考點：儀器的選擇（電壓表、電流表、滑動變阻器）、內外接法選擇、實物圖連接、螺旋測微器讀數、電壓表與電流表的讀數【鞏固訓練】1.【2013 山東】圖甲為一游標卡尺的結構示意圖,當測量一鋼筆帽的內徑時,應該用游標卡尺的(選填“A”“B”或“C”)進行測量;示數如圖乙所示,該鋼筆帽的內徑為mm。【A；d=11mm+0.05mm×6=11.30mm】2.在測定金屬的電阻率實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖所示，讀數為_mm。【0.617mm】3.【2012 山東】用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數如圖所示

10、，讀數為_mm。【1.773】4. 【2014 海南】現有一合金制成的圓柱體，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標卡尺的示數如圖（a）和圖（b）所示。由上圖讀得圓柱體的直徑為 mm，長度為 cm.【1.843mm;4.240cm】（化單位的時候注意有效數字）5.【2014 海南】現有一合金制成的圓柱體，為測量該合金的電阻率，現用伏安法測圓柱體兩端之間的電阻， 若流經圓柱體的電流為I，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別為D、L，測得D、L、I、U表示的電阻率的關系式為= 。6.【2012 山東】在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下

11、：待測金屬絲：Rx（阻值約4，額定電流約0.5）；電壓表：V（量程3V，內阻約3K）；電流表：A1（量程0.6 A，內阻約0.2）； A（量程3 A，內阻約0.05）；電源：E1（電動勢3 V，內阻不計）； E（電動勢12V，內阻不計）；滑動變阻器：R（最大阻值約20）；螺旋測微器；毫米刻度尺；開關S；導線。若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選_、電源應選_（均填器材代號），在虛線框內（見答題卡）完成電路原理圖。【分析】：電壓表的量程最大為3V，因此電源選擇E1；通過電阻的額定電流為0.5A，因此，電流表選A1；除此之外，還得判斷電流表的內外接（看電阻之比）答案：A1E1電路

12、圖如圖考點：儀器的選取（電流表、電源）、電路原理圖7.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,某同學進行了如下測量：（1）用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度,測量3次,求出其平均值L;其中一次測量結果如圖甲所示,金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊,圖中讀數為cm。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,選不同的位置測量3次,求出其平均值d;其中一次測量結果如圖乙所示,圖中讀數為mm。（2）采用圖丙所示的電路測量金屬絲的電阻,則金屬絲電阻的測量值比真實值(選填“偏大”或“偏小”)。最后由公式=計算出金屬絲的電阻率(用直接測量的物理量表示)。考點：電流表外接法、誤差分析、刻度尺讀數、螺旋測微器讀數、

13、電阻率表達式8.【2012 廣東】某同學測量一個圓柱體的電阻率,需要測量圓柱體的尺寸和電阻。（1）分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數如圖甲和圖乙所示,長度為cm,直徑為mm。（2）按圖丙連接電路后,實驗操作如下：將滑動變阻器R1的阻值置于最(選填“大”或“小”)處;將S2撥向接點1,閉合S1,調節R1,使電流表示數為I0;將電阻箱R2的阻值調至最(選填“大”或“小”),將S2撥向接點2;保持R1不變,調節R2,使電流表示數仍為I0,此時R2阻值為1280;由此可知,圓柱體的電阻為。考點：游標卡尺、螺旋測微器的讀數、替代法測電阻替代法測電阻在2011年新課標考察9

14、.【2014 山東】實驗室購買了一捆標稱長度為100m的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度。該同學首先測得導線橫截面積為1.0mm2，查得銅的電阻率為，再利用圖甲所示電路測出銅導線的電阻Rx，從而確定導線的實際長度。可供使用的器材有：電流表：量程0.6A，內阻約為0.2；電壓表：量程3v，內阻約9K；滑動變阻器R1：最大阻值5；滑動變阻器R2：最大阻值20；定值電阻：R0=3；電源：電動勢6V，內阻可不計；開關、導線若干。回答下列問題：（1）實驗中滑動變阻器應選_（填“R1”或“R2”），閉合開關S前應將滑片移至_端（填“a”或“b”）.（2）在實物圖（見答題卡）中，已正確連接了部分導線，

15、請根據圖甲電路完成剩余部分的連接。（3）調節滑動變阻器，當電流表的讀數為0.50A時，電壓表示數如圖乙所示，讀數為_V.（4）導線實際長度為_m（保留2位有效數字）【分析】：先估算出電阻值，通過電流表的量程計算電路中電阻的最小值，再計算接入電路中R的部分應該為多大。根據伏安法測出的電阻為Rx和R0的總和。(1)被測電阻的阻值約為,而電路中最大電流為Im=0.6A,所以電路中總電阻的最小值為,則滑動變阻器的阻值最小為R動=R-Rx-R0=5.3,故滑動變阻器應選擇R2;在電路中滑動變阻器為限流接法,閉合開關之前,其阻值應置于最大值處,即a處。【測量電路的總電阻肯定大于3歐，因此，為了使得電流變化

16、范圍大，滑動變阻器應該選用R2】(2)電路連接如圖所示(3)電壓表的讀數為2.30V。(4)被測電阻的測量值為,代入數據,解得導線的實際長度為l=94m。答案:(1)R2a(2)見解析(3)2.30(4)94【后兩個答案有誤差范圍】考點：限流接法滑動變阻器的選取問題、實物圖的連接、電壓表的讀數、歐姆定律計算電阻、電阻定律難點：滑動變阻器的選取（根據待測電阻大小選取滑動變阻器：限流法得選一個比待測電阻大的不太多的滑變，分壓法選擇一個與待測電阻大小差不多的滑變）；計算導線實際長度（計算量大）10.【2012 北京】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

17、50cm.(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一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Rx.實驗所用器材為:電池組(電動勢3V,內阻約1)、電流表(內阻約0.1)、電壓表(內阻約3k)、滑動變阻器R(020,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1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數據可知,他們測量Rx采用的是(選填“甲”或“乙”)圖.(3)圖丙是

18、測量Rx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P置于變阻器的一端.請根據(2)所選的電路圖,補充完成圖丙中實物間的連線,并使閉合開關的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞.(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系,如圖丁所示,圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點.請在圖丁中標出第2、4、6次測量數據的坐標點,并描繪出U-I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx= (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(填選項前的符號).A.1×10-2·mB.1×10-3·mC.1×10-6·m D.1×10-8·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,下列關于誤差的說法中正確的選項是(有多個正確選項).A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時,由于讀數引起的誤差屬于系統誤差B.由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差C.若將電流表和電壓表的內阻計算在內,可以消除由測量儀表引起