第十章恒定電流實(shí)驗(yàn)十一測(cè)量金屬絲的電阻率單擊此處添加正文，文字是您思想的提煉，請(qǐng)盡量言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)。教材幫讀透教材融會(huì)貫通高考幫研透高考明確方向思維幫提升思維快速解題練習(xí)幫練透好題精準(zhǔn)分層目錄Contents單擊此處添加標(biāo)題01單擊此處添加標(biāo)題02教材實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)核心考點(diǎn)五年考情測(cè)電阻率2023：北京T15(2)，遼寧T12，浙江1

月T16－Ⅱ，全國(guó)乙T23；2021：福建T11，北京T16；2019：天津T9(3)，江蘇T11教材實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)核心考點(diǎn)五年考情測(cè)電阻2023：海南T15；2022：全國(guó)甲T22，山東T14；2021：湖北T13，海南T14；2019：海南T11創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)2023：廣東T12，江蘇T12，全國(guó)甲

T22；2022：廣東T12，浙江1月T18命題分析

預(yù)測(cè)①考讀數(shù)：U、I、L及d的測(cè)量.②考電路：電路設(shè)計(jì)或選擇，實(shí)物圖連線或改錯(cuò)，器材選擇.③考運(yùn)算：根據(jù)U－I圖像求Rx，求ρ.④考分析：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析.1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉“測(cè)量金屬絲的電阻率”的基本原理及注意事項(xiàng).(2)掌握測(cè)電阻的電路圖及誤差分析.2.實(shí)驗(yàn)原理

長(zhǎng)度l

直徑d

圖甲圖乙

三次(4)U、I的測(cè)量：把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到實(shí)驗(yàn)原理部分圖甲電路圖中a端對(duì)應(yīng)的

位置或圖乙電路圖中b端對(duì)應(yīng)的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)S，改變滑

動(dòng)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，記入表格

內(nèi)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.(5)整理：拆除實(shí)驗(yàn)電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材.5.數(shù)據(jù)處理(1)在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法

②圖像法：用U－I圖線的斜率求出阻值，如圖所示.(2)計(jì)算電阻率

6.誤差分析(1)金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得到的，直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源

之一.(2)采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測(cè)量值小于真實(shí)

值，使電阻率的測(cè)量值偏小.(3)金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來(lái)偶然誤差.(4)由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測(cè)量誤差.命題點(diǎn)1

教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)1.[讀數(shù)＋數(shù)據(jù)處理＋誤差分析]在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均

已校準(zhǔn).待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某次的測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)應(yīng)

為

mm(該值接近多次測(cè)量的平均值).圖甲0.397(0.396～0.399均可)

[解析]

由題圖甲可知，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0＋39.7×0.01mm＝0.397mm.(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電壓為3V)、電流表(內(nèi)阻

約為0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(阻值為0～20Ω，額定電流為2

A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，

并記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx采用的是下圖中的

圖(選填“乙”或

“丙”).所測(cè)金屬絲的電阻Rx為

Ω，測(cè)量值

(選填“大于”或“小

于”)真實(shí)值.乙4.46

小于

(3)本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法正確的是

(有多個(gè)正

確選項(xiàng)，填選項(xiàng)前的字母).A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由電流表和電壓表的內(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(jì)算在內(nèi)，可以減小由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差D.用U－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差CD

[解析]

由讀數(shù)引起的誤差是偶然誤差，由電壓表與電流表的內(nèi)阻引起的誤差是系統(tǒng)誤差，A、B錯(cuò)誤.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，則消除了電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，即減小了由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差，C正確.用U－I圖像處理數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了多次測(cè)量求平均值的思想，而且剔除了個(gè)別偶然誤差比較大的點(diǎn)，如圖中的第6個(gè)點(diǎn)，故可以減小偶然誤差，D正確.2.[實(shí)驗(yàn)原理/2023全國(guó)乙]一學(xué)生小組測(cè)量某金屬絲(阻值約十幾歐姆)的電阻率.現(xiàn)有

實(shí)驗(yàn)器材：螺旋測(cè)微器、米尺、電源E、電壓表(內(nèi)阻非常大)、定值電阻R0(阻值10.0

Ω)、滑動(dòng)變阻器R、待測(cè)金屬絲、單刀雙擲開(kāi)關(guān)K、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干.圖(a)是學(xué)生設(shè)

計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖.完成下列填空：(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大，閉合S.

(3)繼續(xù)微調(diào)R，重復(fù)(2)的測(cè)量過(guò)程，得到多組測(cè)量數(shù)據(jù)，如下表所示：U1(mV)0.570.710.851.141.43U2(mV)0.971.211.451.942.43(4)利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻r＝14.2Ω.(5)用米尺測(cè)得金屬絲長(zhǎng)度L＝50.00cm.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲不同位置的直徑，

某次測(cè)量的示數(shù)如圖(b)所示，該讀數(shù)為d＝

mm.多次測(cè)量后，得到直徑的

平均值恰與d相等.0.150

[解析]

由題圖(b)可知螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為15.0×0.01mm＝0.150mm，故該讀數(shù)為d＝0.150mm.(6)由以上數(shù)據(jù)可得，待測(cè)金屬絲所用材料的電阻率ρ＝

×10－7Ω·m.(保留2位

有效數(shù)字)

5.0

命題點(diǎn)2創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3.[實(shí)驗(yàn)?zāi)康膭?chuàng)新/2023浙江1月]在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中：(1)測(cè)量一段金屬絲電阻時(shí)所用器材和部分電路連線如圖1所示，圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)

與

(選填“－”“0.6”或“3”)接線柱連接，b端應(yīng)與

(選填“－”“0.6”或“3”)接線柱連接.開(kāi)關(guān)閉合前，圖1中滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于

(選填“左”或“右”)端.0.6

0.6

左圖1[解析]

通常情況下金屬絲的電阻值約為幾歐姆，又電源為兩節(jié)干電池，為了減

小實(shí)驗(yàn)誤差，盡可能多地獲得數(shù)據(jù)，電流表應(yīng)選用0.6A量程，即a端與“0.6”接線

柱連接，所以b端也應(yīng)與“0.6”接線柱連接；由圖1可知，滑動(dòng)變阻器采用了分壓接

法，為了保護(hù)實(shí)驗(yàn)器材，開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于左端.(2)合上開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到多組U和I數(shù)據(jù).甲同學(xué)由每組U、I數(shù)據(jù)計(jì)算電

阻，然后求電阻平均值；乙同學(xué)通過(guò)U－I圖像求電阻.則兩種求電阻的方法更合理的

是

(選填“甲”或“乙”).[解析]

利用圖像法處理數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線時(shí)可將誤差比較大的數(shù)據(jù)點(diǎn)舍掉，因此

乙同學(xué)的方法更合理.乙

圖2

圖3

2.3(2.2～2.4均可)

0.26(0.24～0.28均可)

圖34.[實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)新/2024廣東名校聯(lián)考]工業(yè)上經(jīng)常用“電導(dǎo)儀”來(lái)測(cè)定液體的電阻

率，其中一個(gè)關(guān)鍵部件如圖甲所示，它是把兩金屬片放到液體中形成一個(gè)液體電

阻，兩金屬片中間的液體即電阻的有效部分.某研究小組想測(cè)定某導(dǎo)電溶液的電阻

率，在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)透明塑料長(zhǎng)方體容器，容器內(nèi)部左右兩側(cè)插入兩片面積均

為S＝10cm2、不計(jì)電阻的正方形鉑片作為兩個(gè)電極(正對(duì)放置)，現(xiàn)將容器充滿待測(cè)

的導(dǎo)電溶液.實(shí)驗(yàn)所用器材如下：電壓表(量程為15V，內(nèi)阻約為30kΩ)；電流表(量程為300μA，內(nèi)阻約為50Ω)；滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10Ω，允許通過(guò)的最大電流為0.1A)；電池組(電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝6Ω)；單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)；導(dǎo)線若干.(1)該小組先用多用電表粗測(cè)溶液電阻，他們先選擇歐姆“×100”擋，歐姆調(diào)零后測(cè)

量結(jié)果如圖乙所示，為了使讀數(shù)更精確些，接下來(lái)要進(jìn)行的步驟是

(填正確答

案標(biāo)號(hào)).D

A.換為“×10”擋，重新測(cè)量B.換為“×1k”擋，重新測(cè)量C.換為“×10”擋，先歐姆調(diào)零再測(cè)量D.換為“×1k”擋，先歐姆調(diào)零再測(cè)量[解析]

從題圖乙測(cè)量結(jié)果可知溶液的電阻比較大，為了減小誤差，應(yīng)換用大擋

位測(cè)量，選擇“×1k”擋，然后歐姆調(diào)零，再次測(cè)量，所以選擇D.(2)為了準(zhǔn)確測(cè)量其阻值，并測(cè)量多組數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D丙中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物

圖補(bǔ)充完整.[解析]

根據(jù)多用電表粗測(cè)結(jié)果可知待測(cè)溶液電阻阻值較大，而題中所給滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小，同時(shí)需要測(cè)量多組數(shù)據(jù)，所以滑動(dòng)變阻器需要選擇分壓式的接法，結(jié)合題給數(shù)據(jù)可知待測(cè)電阻和電壓表的內(nèi)阻比較接近，阻值均較大，所以電流表采用內(nèi)接法，實(shí)物圖如圖1所示.圖1圖1(3)某次測(cè)量過(guò)程中，兩個(gè)鉑片間距d＝20cm，測(cè)量時(shí)電流表讀數(shù)為I＝275μA，電

壓表指針偏轉(zhuǎn)如圖丁所示，電壓表讀數(shù)為U＝

V，則該溶液電阻R

＝

Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

5.5

2.0×104

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，僅多次改變兩個(gè)鉑片間距d，測(cè)得多組U、I數(shù)據(jù)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的電阻R，

在如圖戊所示的坐標(biāo)紙上描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并將(3)中計(jì)算的數(shù)據(jù)點(diǎn)也補(bǔ)充到圖戊上，

描繪出R－d圖線，根據(jù)圖線可求出該導(dǎo)電溶液的電阻率ρ＝

?

Ω·m(計(jì)算結(jié)果保留整數(shù))；若考慮電表內(nèi)阻的影響，計(jì)算結(jié)果與真實(shí)值相比

會(huì)

(選填“偏大”“偏小”或“相等”).96(95、96、97均

可)

相等

圖2圖2測(cè)量電阻的四種創(chuàng)新方法方法1

差值法測(cè)電阻電流表差值法電壓表差值法電路圖

電流表差值法電壓表差值法基本原理定值電阻R0中的電流I0＝I2－I1，電流表A1兩端的電壓U1＝(I2－I1)R0可測(cè)物理量1.[電流表差值法/2024山東齊魯名校質(zhì)量聯(lián)合檢測(cè)]某科技小組要測(cè)量某種電阻材料

的電阻率，他們找來(lái)一根用該材料制成的粗細(xì)均勻的電阻絲，該電阻絲的阻值大約

為10Ω.(1)首先用螺旋測(cè)微器測(cè)量該電阻絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則該電阻絲的直徑d

＝

?mm.8.000

[解析]

由題圖甲可知，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為8.000mm.(2)他們又精確測(cè)量該電阻絲的阻值Rx.除待測(cè)電阻絲外，實(shí)驗(yàn)室還提供了下列器材：電流表A1(量程為0～1A，內(nèi)阻約為0.4Ω)；電流表A2(量程為0～10mA，內(nèi)阻為10Ω)；定值電阻R1(阻值為10Ω)；定值電阻R2(阻值為100Ω)；定值電阻R3(阻值為1000Ω)；滑動(dòng)變阻器R4(最大阻值為5Ω，額定電流為3A)；電源(電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為0.5Ω).①因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室沒(méi)有提供電壓表，該實(shí)驗(yàn)小組用電流表A2和定值電阻改裝成所需要的

電壓表，定值電阻應(yīng)選用

.(選填“R1”“R2”或“R3”)R3

[解析]

電流表A2和定值電阻改裝成的電壓表的最大讀數(shù)為U＝10mA×(10Ω＋R)，定值電阻R選用R3時(shí)，改裝后的電壓表量程為0～10.1V，略小于電源電動(dòng)勢(shì)，若選用R1

或R2，改裝后的量程會(huì)比電源電動(dòng)勢(shì)小很多，實(shí)驗(yàn)時(shí)不安全或測(cè)量范圍偏小，故應(yīng)

選用R3.②在圖乙中將實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整.(待測(cè)金屬絲用“

”表示)[解析]

如圖所示的連接方式可準(zhǔn)確測(cè)量Rx兩端的電壓和通過(guò)Rx的電流.(3)用刻度尺測(cè)得電阻絲接入電路中的長(zhǎng)度為10.10cm.(4)電流表A1的示數(shù)用I1表示，電流表A2的示數(shù)用I2表示，該小組通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻

器進(jìn)行了多次測(cè)量，以I1為縱軸，I2為橫軸，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖像如圖丙所示，

則所測(cè)電阻材料的電阻率約為

Ω·m.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)5.1×10－3

2.[電壓表差值法]在測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：電壓表

V1(量程為3V，內(nèi)阻r1＝3kΩ)，電壓表V2(量程為5V，內(nèi)阻r2＝5kΩ)，滑動(dòng)變阻器

R(額定電流為1.5A，最大阻值為100Ω)，待測(cè)定值電阻Rx，電源E(電動(dòng)勢(shì)為6.0V，

內(nèi)阻不計(jì))，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干.回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用

(選填“限流”或“分壓”)式接法；[解析]

由于各電壓表的電阻值比較大，為了讓待測(cè)電阻分得較大電壓，滑動(dòng)變

阻器要選擇分壓式接法.分壓(2)將如圖甲所示的虛線框中的電路原理圖補(bǔ)充完整；圖甲[答案]

如圖1所示[解析]

完整的電路圖如圖1所示.圖1(3)根據(jù)下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(U1、U2分別為電壓表V1、V2的示數(shù))，在圖乙給出的坐標(biāo)

紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制U2－U1圖像；圖乙測(cè)量次數(shù)12345U1/V1.001.502.002.503.00U2/V1.612.413.214.024.82[答案]

如圖2所示圖2[解析]

根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的U2－U1圖像如圖2所示.圖2(4)由U2－U1圖像得到待測(cè)定值電阻的阻值Rx＝

Ω(結(jié)果保留3位有效數(shù)

字)；

1.82×103

(5)完成上述實(shí)驗(yàn)后，若要繼續(xù)采用該實(shí)驗(yàn)原理測(cè)定另一個(gè)定值電阻Ry(阻值約為700

Ω)的阻值，在不額外增加器材的前提下，要求實(shí)驗(yàn)精度盡可能高，請(qǐng)?jiān)趫D丙的虛線

框內(nèi)畫(huà)出你改進(jìn)的電路圖.圖丙[答案]

如圖3所示圖3[解析]

因待測(cè)電阻Ry(阻值約為700Ω)的阻值較小，若仍與電壓表V1串聯(lián)，則Ry所分得的電壓過(guò)小，不利于測(cè)量，故可使待測(cè)電阻Ry與已測(cè)出阻值的Rx串聯(lián)，使其替代Rx接入圖1電路，此時(shí)Rx＋Ry分得的總電壓較大，可得出較準(zhǔn)確的Rx＋Ry值，故改進(jìn)后的電路圖如圖3所示.方法2

半偏法測(cè)電表內(nèi)阻電流半偏法電壓半偏法電路圖

實(shí)驗(yàn)步驟電流半偏法電壓半偏法實(shí)驗(yàn)原理電流半偏法電壓半偏法誤差分析(1)測(cè)量值偏?。篟A測(cè)＝R2＜RA真.(2)原因分析：當(dāng)閉合S2時(shí)，總電阻

減小，總電流增大，大于原電流表

的滿偏電流，而此時(shí)電流表半偏，

所以流經(jīng)R2的電流比電流表所在支

路的電流大，R2的電阻比電流表的

內(nèi)阻小，而我們把R2的讀數(shù)當(dāng)成電

流表的內(nèi)阻，故測(cè)得的電流表的內(nèi)

阻偏小.(3)減小誤差的方法：選電動(dòng)勢(shì)較大

的電源E，選最大阻值非常大的滑

動(dòng)變阻器R1，滿足R1?RA3.[測(cè)電流表內(nèi)阻/2023海南]用如圖甲所示的電路測(cè)量一個(gè)量程為100μA、內(nèi)阻約為2

000Ω的微安表頭的內(nèi)阻，所用電源的電動(dòng)勢(shì)約為12V，有兩個(gè)電阻箱可選，R1(0～

9999.9Ω)，R2(0～99999.9Ω)圖甲(1)RM應(yīng)選

，RN應(yīng)選

?；[解析]

根據(jù)半偏法的測(cè)量原理可知，閉合開(kāi)關(guān)S2之后，要求通過(guò)RN的電流應(yīng)基本不變，就需要RN較大，對(duì)下方分壓電路影響甚微，故RM應(yīng)選R1，RN應(yīng)選R2.R1

R2

(2)根據(jù)電路圖甲，請(qǐng)把實(shí)物圖乙連線補(bǔ)充完整；圖乙[解析]

按實(shí)驗(yàn)原理圖依次連接實(shí)物電路，如圖所示.①將滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端，將RN調(diào)至最大值；②閉合開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)RM，使微安表半偏，并讀出RM的阻值；③斷開(kāi)S2，閉合S1，調(diào)節(jié)滑片P至某位置再調(diào)節(jié)RN使表頭滿偏；④斷開(kāi)S1、S2，拆除導(dǎo)線，整理好器材[解析]

閉合開(kāi)關(guān)S1前，需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使測(cè)量電路短路，即滑片P移

至最左端，然后斷開(kāi)S2、閉合S1，調(diào)節(jié)滑片P使微安表達(dá)到滿偏，接著閉合S2，保證

滑片P不動(dòng)，調(diào)節(jié)RM，使微安表半偏，最后斷開(kāi)所有開(kāi)關(guān)，拆除導(dǎo)線，整理器材.故

正確的操作順序是①③②④.(3)下列操作順序合理排列是：

?；①③②④

(4)如圖丙是RM調(diào)節(jié)后的面板，則待測(cè)表頭的內(nèi)阻為

，該測(cè)量值

?

(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值.圖丙1998.0Ω

小

于

(5)將該微安表改裝成量程為2V的電壓表后，某次測(cè)量指針指在圖丁所示位置，則

待測(cè)電壓為

V.

圖丁1.28

(6)某次半偏法測(cè)量表頭內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，S2斷開(kāi)，電表滿偏時(shí)讀出RN的值，在滑片P

不變的情況下，S2閉合后調(diào)節(jié)電阻箱RM，使電表半偏時(shí)讀出RM，若認(rèn)為O、P間電

壓不變，則微安表內(nèi)阻為

(用RM、RN表示).

[測(cè)電壓表內(nèi)阻]某同學(xué)利用圖甲所示電路測(cè)量量程為2.5V的電壓表V的內(nèi)阻(內(nèi)阻為

數(shù)千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值為99999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最

大阻值為50Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為5kΩ)，直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為3V)，開(kāi)關(guān)1

個(gè)，導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖甲①按電路原理圖甲連接實(shí)驗(yàn)器材；②將電阻箱阻值調(diào)為零，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖中最左端所對(duì)應(yīng)的位置，閉

合開(kāi)關(guān)S；③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表滿偏；④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00

V，記下電阻箱的阻值.回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器

(選填“R1”或“R2”).R1

[解析]

本實(shí)驗(yàn)測(cè)電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不大，則接入電阻

箱后電路的總電阻變化不大，故需要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小，故選R1可減

小實(shí)驗(yàn)誤差.(2)根據(jù)圖甲所示電路將圖乙中的實(shí)物連線.圖乙[答案]

如圖所示[解析]

滑動(dòng)變阻器為分壓式接法，實(shí)物圖連線如圖所示.(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的

分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為

Ω(結(jié)果保留到個(gè)位).〗2520

[解析]

電壓表和電阻箱串聯(lián)，它們各自兩端的電壓分別為2.00V和0.50V，則RV＝4R＝2520Ω.

(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿偏電流

為

(填正確[答案]標(biāo)號(hào)).A.100μAB.250μAC.500μAD.1mAD

方法3

等效替代法測(cè)電阻

等效替代法測(cè)電阻是借助電阻箱、單刀雙擲開(kāi)關(guān)、電壓表或電流表等測(cè)電阻的

一種方法，利用電阻箱與待測(cè)電阻對(duì)電路產(chǎn)生相同的阻礙效果，進(jìn)行等效替代.電流等效替代電壓等效替代電路圖

電流等效替代電壓等效替代步驟(1)按如圖所示的電路圖連接好電

路，并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最

大，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端.(2)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑片P，使

電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?，記?/p>

此時(shí)電流表的示數(shù)I.

(1)按如圖所示電路圖連好電路，并

將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大，滑動(dòng)

變阻器的滑片P置于a端.(2)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑片P，使

電壓表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?，記?/p>

此時(shí)電壓表的示數(shù)U.

(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，再閉合開(kāi)關(guān)S3，保

持滑片P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，

使電流表的示數(shù)仍為I.

(4)此時(shí)電阻箱連入電路的阻值R0與

未知電阻Rx的阻值相等，即Rx＝R0(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，再閉合開(kāi)關(guān)S3，保

持滑片P的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，

使電壓表的示數(shù)仍為U.

(4)此時(shí)電阻箱連入電路的阻值R0與

未知電阻Rx的阻值相等，即Rx＝R04.[電壓等效替代法]如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路可以用來(lái)測(cè)量電阻，可供選用的實(shí)驗(yàn)器材

如下：A.待測(cè)電阻Rx(阻值約為55Ω)B.定值電阻R0(阻值為16Ω)C.電壓表V1(0～3V，內(nèi)阻很大，可看成理想電壓表)D.電壓表V2(0～15V，內(nèi)阻很大，可看成理想電壓表)E.滑動(dòng)變阻器R1(0～5Ω，2A)F.滑動(dòng)變阻器R2(0～50Ω，2A)G.蓄電池(電動(dòng)勢(shì)為4.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì))H.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等(1)要完成本實(shí)驗(yàn)且較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，電壓表應(yīng)該選用

?，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選

用

.(填器材前面的字母)[解析]

由于電源電動(dòng)勢(shì)為4.0V，0～15V量程的電壓表量程太大，因此選用量

程為0～3V的電壓表；最大阻值為5Ω的滑動(dòng)變阻器R1會(huì)使被測(cè)電阻兩端的電壓超過(guò)

3V，因此不能選用，只能選用最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器R2.C

F

(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按照電路圖連接實(shí)驗(yàn)器材，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S0，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S空置，把滑動(dòng)變阻器的觸頭滑到最左端；②閉合S0，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲于“1”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭，使電壓表讀數(shù)為2.8V；③將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲于“2”，

(選填“向左滑動(dòng)”“向右滑動(dòng)”或“不再滑動(dòng)”)滑動(dòng)變阻器觸頭，觀察并記錄電壓表讀數(shù)為1.6V.不再滑動(dòng)

[解析]

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是不能改變的，否則就不能

解出Rx的值.(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，被測(cè)電阻的測(cè)量值Rx＝

?Ω.

56

(4)由于蓄電池內(nèi)阻r的存在，Rx的測(cè)量值將

真實(shí)值(選填“大于”“小于”

或“等于”).[解析]

蓄電池的內(nèi)電阻r與滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻可當(dāng)作一個(gè)整體，則r的

存在不影響Rx的值.等于

[電流等效替代法/2021浙江6月]小李在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一電阻Rx的阻值.(1)因電表內(nèi)阻未知，用如圖甲所示的電路來(lái)判定電流表該內(nèi)接還是外接.正確連線

后，合上開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至合適位置.單刀雙擲開(kāi)關(guān)K擲到“1”，

電壓表的讀數(shù)U1＝1.65V，電流表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)I1＝

A；將K

擲到“2”，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為U2＝1.75V，I2＝0.33A.由此可知應(yīng)采用

電流表

(選填“內(nèi)”或“外”)接法.0.34

外

(2)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小李進(jìn)一步嘗試用其他方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：圖?、倨鞑呐c連線如圖丙所示，請(qǐng)?jiān)趫D丁的虛線框內(nèi)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的電路圖；②先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲到左邊，記錄電流表的示數(shù)，再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)擲到右邊，

調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的讀數(shù)與前一次盡量相同，電阻箱的示數(shù)如圖丙所

示，則待測(cè)電阻Rx＝

Ω.此方法

(選填“有”或“無(wú)”)明顯的實(shí)驗(yàn)誤差，

其理由是

?.5

有電阻箱的分度值與待測(cè)電阻比較接近(合理即可)

[解析]

由題可知，使兩次電流表的示數(shù)盡量相同，則兩次電路的總電阻接近

相等，可知待測(cè)電阻的阻值近似等于電阻箱的阻值，由題圖丙可知電阻箱的讀數(shù)為

5Ω，則Rx＝5Ω.此方法有明顯的實(shí)驗(yàn)誤差，因?yàn)殡娮柘涞姆侄戎禐?Ω，與待測(cè)電

阻(約5Ω)比較接近，在調(diào)節(jié)電阻箱的阻值時(shí)，很可能無(wú)法使電流表的讀數(shù)與前一次

完全相同，即電阻箱的阻值很可能無(wú)法調(diào)節(jié)到和待測(cè)電阻相同.方法4

電橋法測(cè)電阻操作：如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)電阻箱R3，使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為0.圖甲

圖乙

5.[2024陜西寶雞名校聯(lián)合摸底]某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量一質(zhì)地均勻的金屬絲的電阻

率”實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下：(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲橫截面直徑的示數(shù)如圖甲所示，則其直徑D

＝

?mm.(2)用刻度尺量出金屬絲接入電路的長(zhǎng)度L.

1.770

[解析]

利用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲橫截面的直徑為D＝1.5mm＋27.0×0.01mm

＝1.770mm.(3)用圖乙所示的電路測(cè)量金屬絲的電阻Rx、電路中R1、R3為阻值未知的定值電阻，

R2為電阻箱.①先閉合開(kāi)關(guān)S、S0，然后調(diào)整電阻箱R2的阻值，使電流表G的示數(shù)為

?并記下電阻箱的示數(shù)R21；②然后將電阻箱與金屬絲調(diào)換位置，再次調(diào)整電阻箱R2的阻值，使電流表G的示數(shù)為

并記下電阻箱的示數(shù)R22，則金屬絲的電阻Rx＝

(用R21、R22表示).零零

[解析]

本實(shí)驗(yàn)用電橋法測(cè)電阻，在電阻箱與金屬絲位置調(diào)換前后，都應(yīng)使B、D兩點(diǎn)

(4)求得金屬絲的電阻率ρ＝

(用L、D、R21、R22表示).

1.[伏安法/2023遼寧]導(dǎo)電漆是將金屬粉末添加于特定樹(shù)脂原料中制作而成的能導(dǎo)電

的噴涂油漆.現(xiàn)有一根用導(dǎo)電漆制成的截面為正方形的細(xì)長(zhǎng)樣品(固態(tài))，某同學(xué)欲測(cè)

量其電阻率，設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.測(cè)得樣品截面的邊長(zhǎng)a＝0.20cm；b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動(dòng)；c.將丙調(diào)節(jié)至某位置，測(cè)量丙和某探針之間的距離L；d.閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表示數(shù)I＝0.40A，讀出相應(yīng)的電壓表示

數(shù)U，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S；e.改變丙的位置，重復(fù)步驟c、d，測(cè)量多組L和U，作出U－L圖像如圖(b)所示，得到

直線的斜率k.回答下列問(wèn)題：(1)L是丙到

(填“甲”“乙”或“丁”)的距離；[解析]

由圖(a)可知，電壓表測(cè)的是乙、丙探針之間的樣品兩端的電壓，從圖(b)

中可以看出L越大，電壓表示數(shù)U越大，且U－L圖像的延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，在串聯(lián)

電路中電壓表所測(cè)電阻部分的阻值越大，電壓越大，說(shuō)明L為電壓表所測(cè)樣品部分

的長(zhǎng)度，即L是丙到乙的距離.乙(2)寫(xiě)出電阻率的表達(dá)式ρ＝

(用k、a、I表示)；

(3)根據(jù)圖像計(jì)算出該樣品的電阻率ρ＝

Ω·m(保留兩位有效數(shù)字).

6.5×10－5

2.[測(cè)量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長(zhǎng)之間的關(guān)系/2022廣東]彈性導(dǎo)電繩逐步成為

智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件.某同學(xué)測(cè)量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長(zhǎng)

之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1)裝置安裝和電路連接如圖(a)所示，導(dǎo)電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B

的導(dǎo)線接入如圖(b)所示的電路中.(2)導(dǎo)電繩拉伸后的長(zhǎng)度L及其電阻Rx的測(cè)量①將導(dǎo)電繩拉伸后，用刻度尺測(cè)量并記錄A、B間的距離，即為導(dǎo)電繩拉伸后的

長(zhǎng)度L.

②將滑動(dòng)變阻器R的滑片滑到最右端.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合開(kāi)關(guān)S1，調(diào)節(jié)R，使電壓表和

電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置.記錄兩表的示數(shù)U和I1.③閉合S2，電壓表的示數(shù)

(選填“變大”或“變小”).調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)

仍為U，記錄電流表的示數(shù)I2，則此時(shí)導(dǎo)電繩的電阻Rx＝

(用I1、I2和U表

示).④斷開(kāi)S1，增大導(dǎo)電繩拉伸量，測(cè)量并記錄A、B間的距離，重復(fù)步驟②和③.變小

(3)該電壓表內(nèi)阻對(duì)導(dǎo)電繩電阻的測(cè)量值

(選填“有”或“無(wú)”)影響.

無(wú)(4)圖(c)是根據(jù)部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的Rx－L圖線.將該導(dǎo)電繩兩端固定在某種機(jī)械臂

上，當(dāng)機(jī)械臂彎曲后，測(cè)得導(dǎo)電繩的電阻Rx為1.33kΩ，則由圖線可讀出導(dǎo)電繩拉伸

后的長(zhǎng)度為

cm，即為機(jī)械臂彎曲后的長(zhǎng)度.51.80

[解析]

由Rx－L圖線可知，導(dǎo)電繩電阻Rx＝1.33kΩ對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電繩拉伸后的長(zhǎng)度L＝51.80cm.3.[替代法測(cè)電阻/2022山東]某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量電阻阻值

的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)器材：干電池E(電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻未知)；電流表A1(量程10mA，內(nèi)阻為90Ω)；電流表A2(量程30mA，內(nèi)阻為30Ω)；定值電阻R0(阻值為150Ω)；滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為100Ω)；待測(cè)電阻Rx；開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干.測(cè)量電路如圖所示.

A1

60

[解析]

器材選擇需要結(jié)合測(cè)量電路，用假設(shè)法初步分析，電流表半偏時(shí)，若電流表為A1，由閉合電路歐姆定律可計(jì)算出電路中總電阻為300Ω，定值電阻與電流表A1的內(nèi)阻之和為

240Ω，不考慮電池內(nèi)阻，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為60Ω，實(shí)驗(yàn)器材可滿足需求；若電流表為A2，電流表半偏時(shí)，電路中總電阻為100Ω，不符合題意.

100

(3)本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻，對(duì)Rx的測(cè)量值

(填“有”或“無(wú)”)影響.[解析]

由(2)問(wèn)分析可得，是否考慮電池內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響.無(wú)1.用圖示的電路可以測(cè)量電阻的阻值.圖中Rx是待測(cè)電阻，R0是定值電阻，G是靈敏

度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲.閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)觸頭P的位置，當(dāng)通

過(guò)電流表G的電流為零時(shí)，測(cè)得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為(

C

)C

1234562.某同學(xué)欲測(cè)量一阻值大約為10Ω且粗細(xì)均勻的金屬絲的電阻率.實(shí)驗(yàn)桌上除游標(biāo)卡

尺、螺旋測(cè)微器、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有以下器材可供選擇：A.電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V)B.電壓表V(量程為6V，內(nèi)阻約為8kΩ)C.電流表A1(量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω)D.電流表A2(量程為3A，內(nèi)阻約為0.05Ω)E.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為5Ω，額定電流為2A)123456(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬絲的長(zhǎng)度如圖甲所示，讀數(shù)L＝

cm；用螺旋測(cè)微器

測(cè)得金屬絲的直徑如圖乙所示，讀數(shù)D＝

?mm.圖甲圖乙[解析]

游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為52mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×9mm＝0.45mm，所

以L＝52mm＋0.45mm＝52.45mm＝5.245cm.螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為2mm，

可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×15.4mm＝0.154mm，所以D＝2mm＋0.154mm＝2.154mm.5.245

2.154(2.152～2.156均可)

123456(2)測(cè)量金屬絲的電阻Rx時(shí)，為了便于調(diào)節(jié)，測(cè)量得盡可能準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中所用電流表

應(yīng)選用

(填所選器材前的字母符號(hào))，然后選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，在圖丙的方框

內(nèi)把實(shí)驗(yàn)原理圖補(bǔ)充完整.圖丙C

123456(3)設(shè)測(cè)得的金屬絲的電阻為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，求得金屬絲的電阻率為ρ

＝

(用R、L、D三個(gè)物理量表示).

1234563.[2024江西九校聯(lián)考]某實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量一段粗細(xì)均勻合金材料的電阻率，用多用

電表測(cè)得該合金材料的電阻Rx大約為5kΩ，除被測(cè)電阻外，還有如下實(shí)驗(yàn)器材：A.電源(電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻約為2Ω)B.電流表A1(量程0～1mA，內(nèi)阻約為15Ω)C.電流表A2(量程0～300mA，內(nèi)阻約為100Ω)D.電壓表V(量程0～5V，內(nèi)阻約為5kΩ)E.滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω，額定電流為2A)F.滑動(dòng)變阻器R2(0～5Ω，額定電流為0.2A)G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干123456實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)上述器材中，應(yīng)該選用的電流表是

，滑動(dòng)變阻器是

.(填器材前

面的字母)

B

E

123456(2)為減小誤差，應(yīng)選用下列實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，較合理的是

?.

C

123456123456(3)用螺旋測(cè)微器測(cè)合金材料的直徑D，示數(shù)如圖所示，其直徑D＝

?

mm；再用刻度尺測(cè)出合金材料接入電路的有效長(zhǎng)度L.

[解析]

根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知，待測(cè)合金材料的直徑D＝5.5mm＋

0.01×40.0mm＝5.900mm.5.900(5.898～

5.902均可)

(4)若電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，則合金材料的電阻率的表達(dá)式

為

(用U、I、L、D表示).由于電表內(nèi)阻的影響，本實(shí)驗(yàn)中合金材料電阻率

的測(cè)量值

(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值.

大于123456

4.[2024福建泉州質(zhì)量檢測(cè)]為了較精確地測(cè)量某定值電阻R的阻值，小尤設(shè)計(jì)了如圖

所示的電路.(1)閉合開(kāi)關(guān)S1前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到

(選填“a”或“b”)端；開(kāi)關(guān)S2

接d點(diǎn)，S1閉合，由于電路某一處出現(xiàn)故障，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示

數(shù)始終接近3V，電流表示數(shù)始終接近0，產(chǎn)生故障的原因可能是：

?

(寫(xiě)出一個(gè)即可).b

R斷路(R兩端的接線柱沒(méi)有接好，d、e之間

出現(xiàn)斷路，d、f之間出現(xiàn)斷路亦可)

123456[解析]

作出本實(shí)驗(yàn)的電路原理圖如圖所示，由圖可知滑動(dòng)變阻器在此電路中采用了限流接法，所以為了保護(hù)電路，在閉合開(kāi)關(guān)S1前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑到阻值最大處，即滑到b端；由于S2接d點(diǎn)，S1閉合時(shí)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)始終接近3V，電流表的示數(shù)始終接近0，所以與電壓表并聯(lián)的電路部分出現(xiàn)了斷路，即電路的d、f之間出現(xiàn)了斷路，可能是R斷路，也可能是d、e之間出現(xiàn)斷路.123456(2)排除故障后，滑動(dòng)變阻器的滑片滑至合適位置保持不變，將S2先后與c、d點(diǎn)連

接，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化較大，電流表示數(shù)基本不變，則測(cè)量時(shí)應(yīng)將S2接

(選

填“c”或“d”)點(diǎn)；按此連接測(cè)量，測(cè)量結(jié)果

(選填“小于”“等于”或

“大于”)真實(shí)值.d

小于123456

123456(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，若已知電流表的內(nèi)阻為0.2Ω，在此情況下，為使待測(cè)電阻的測(cè)量值更接

近真實(shí)值，應(yīng)將S2接

(選填“c”或“d”)點(diǎn)；讀得電壓表的示數(shù)為3.00V，電

流表的示數(shù)為0.40A，則R＝

Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

c

7.3

1234565.用半偏法測(cè)量電流表G的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，器材如下：A.待測(cè)電流表G(量程為200μA)；B.電源：電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V；C.電源：電動(dòng)勢(shì)E＝3V；D.電阻箱：0～999.9Ω；E.滑動(dòng)變阻器：0～10kΩ；F.滑動(dòng)變阻器：0～500Ω；G.開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干.(1)連接電路時(shí)，圖甲