實驗11：電阻的測量　測定金屬絲的電阻率（原卷版）

實驗11：電阻的測量測定金屬絲的電阻率【5年58卷20考】(同時練習使用螺旋測微器)類型角度考查要素考查內(nèi)容教材實驗：利用伏安法測量伏安法、伏伏法測電阻(5年5考)器材選擇實驗原理實驗器材的選擇；電壓表或電流表接法的判斷數(shù)據(jù)處理誤差分析計算待測電阻阻值；不同電路接法引起的實驗誤差分析探究導體電阻與其影響因素的定量關系(5年5考)器材選擇實驗原理調(diào)整開關連接后判斷電流表應采用的接法；滑動變阻器的選擇數(shù)據(jù)處理誤差分析電阻率的計算；結合圖像進行數(shù)據(jù)分析；電壓表內(nèi)阻對實驗測量結果的影響方法創(chuàng)新：利用“—表兩用”的方法測量2023全國乙23題實驗原理滑動變阻器接入電路阻值的判斷；調(diào)整開關連接后電壓表讀數(shù)的變化數(shù)據(jù)處理電阻率的計算；測量待測電阻阻值方法創(chuàng)新：利用半偏法測量2023海南15題實驗原理器材選擇電路圖設計；實驗步驟的考查；實驗器材的選擇誤差分析測電壓表內(nèi)阻的實驗誤差分析；測量待測電阻阻值方法創(chuàng)新：利用等效替代法測量2021.6浙江18題實驗原理電流表內(nèi)外接法判斷；電路圖設計：電阻箱讀數(shù)誤差分析不同實驗方法引起的測量誤差分析原理應用：描繪小電珠的伏安特性曲線利用伏安法研究小電珠的伏安特性曲線(5年7考)器材選擇實驗原理連接電路圖；實驗器材的選擇圖像處理數(shù)據(jù)處理描繪伏安特性曲線；故障分析；計算燈泡的電阻；計算小燈泡電功率的大小總結：（1）類型角度：考查類型主要有三個，一是以教材實驗為原型，利用伏安法、伏伏法進行測量；二是在測量方法上進行創(chuàng)新，如一表兩用法、半偏法、等效替代法等；三是實驗原理的應用，考查描繪小電珠的伏安特性曲線。（2）考察要素和內(nèi)容：①基本實驗要求：考察器材選擇、器材接法、電路圖設計、電阻箱和電表讀數(shù)等進行設問；②數(shù)據(jù)處理和誤差分析：對故障電路、圖像數(shù)據(jù)、計算待測電阻的阻值和不同電路測量值進行分析。一、螺旋測微器的使用1．構造：如圖1所示，B為固定刻度，E為可動刻度．圖12．原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，F(xiàn)前進或后退0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm.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．圖23．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)．如圖2所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，半毫米刻度線未露出，而從可動刻度上讀的示數(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．構造：主尺、游標尺(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3所示)圖32．用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑．3．原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成．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.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，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)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻度線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表示為(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．(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，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.考點1基本實驗要求實驗目的掌握螺旋測微器及游標卡尺的原理及讀數(shù)方法；掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法；會用伏安法測電阻，并能測定金屬的電阻率。實驗原理根據(jù)電阻定律公式知道只要測出金屬絲的長度和它的直徑d，計算出橫截面積S，并用伏安法測出電阻Rx，即可計算出金屬絲的電阻率．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，導線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺．3．實驗步驟（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，反復測量三次，求出其平均值l.（4）把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置．（5）閉合開關，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)．（6）將測得的Rx、l、d值，代入公式R＝ρeq\f(l,S)和S＝eq\f(πd2,4)中，計算出金屬絲的電阻率．考點2數(shù)據(jù)處理及誤差分析1．注意事項（1）先測直徑，再連電路：為了方便，測量直徑應在金屬絲連入電路之前測量．（2）電流表外接法：本實驗中被測金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法．（3）電流控制：電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導致電阻率在實驗過程中變大．2．誤差分析（1）若為內(nèi)接法，電流表分壓．（2）若為外接法，電壓表分流．（3）長度和直徑的測量．考點3實驗創(chuàng)新設計（6種電阻測量方法）1．伏安法電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖特點：大內(nèi)偏大，小外偏小(內(nèi)接法測量值偏大，測大電阻時應用內(nèi)接法測量，測小電阻時應采用外接法測量)2．安安法若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當做電流表、電壓表以及定值電阻來使用．(1)如圖甲所示，當兩電流表所能測得的最大電壓接近時，如果已知的內(nèi)阻R1，則可測得的內(nèi)阻R2＝eq\f(I1R1,I2).(2)如圖乙所示，當兩電流表的滿偏電壓UA2?UA1時，如果已知的內(nèi)阻R1，串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可測得的電阻R2＝eq\f(I1R1＋R0,I2).3．伏伏法若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當做電流表、電壓表和定值電阻來使用．(1)如圖甲所示，兩電壓表的滿偏電流接近時，若已知的內(nèi)阻R1，則可測出的內(nèi)阻R2＝eq\f(U2,U1)R1.(2)如圖乙所示，兩電壓表的滿偏電流IV1?IV2時，若已知的內(nèi)阻R1，并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得的內(nèi)阻R2＝eq\f(U2,\f(U1,R1)＋\f(U1,R0)).4．等效法測電阻如圖所示，先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動勢恒定的電源上，讀出電流表示數(shù)I；然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，則電阻箱的讀數(shù)即等于待測電阻的阻值．5．比較法測電阻如圖所示，讀得電阻箱R1的阻值及、的示數(shù)I1、I2，可得Rx＝eq\f(I2R1,I1).如果考慮電流表內(nèi)阻的影響，則I1(Rx＋RA1)＝I2(R1＋RA2)．6．半偏法測電流表內(nèi)阻電路圖如圖所示實驗步驟：(1)斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R0，使的示數(shù)滿偏為Ig；(2)保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，使的示數(shù)為eq\f(Ig,2)；(3)由上可得RA＝R.高考真題感知1．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率。

（1）實驗時，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應處在（填“M”或“N”）端。（2）按照圖1連接實物圖，如圖2所示。閉合開關前檢查電路時，發(fā)現(xiàn)有一根導線接錯，該導線為（填“a”“b”或“c”）。若閉合開關，該錯誤連接會帶來的問題有。

2．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）小明通過實驗探究電壓表內(nèi)阻對測量結果的影響．所用器材有：干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻不計）2節(jié)；兩量程電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ；量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）1個；滑動變阻器（最大阻值50Ω）1個；定值電阻（阻值50Ω）21個；開關1個及導線若干．實驗電路如題1圖所示．

（1）電壓表量程應選用（選填“3V”或“15V”）．（2）題2圖為該實驗的實物電路（右側未拍全）．先將滑動變阻器的滑片置于如圖所示的位置，然后用導線將電池盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱（選填“B”“C”“D”）連接，再閉合開關，開始實驗．

（3）將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變，依次測量電路中O與1，2，…，21之間的電壓．某次測量時，電壓表指針位置如題3圖所示，其示數(shù)為V．根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出電壓U與被測電阻值R的關系圖線，如題4圖中實線所示．

（4）在題1圖所示的電路中，若電源電動勢為E，電壓表視為理想電壓表，滑動變阻器接入的阻值為，定值電阻的總阻值為，當被測電阻為R時，其兩端的電壓（用E、、、R表示），據(jù)此作出理論圖線如題4圖中虛線所示．小明發(fā)現(xiàn)被測電阻較小或較大時，電壓的實測值與理論值相差較小．（5）分析可知，當R較小時，U的實測值與理論值相差較小，是因為電壓表的分流小，電壓表內(nèi)阻對測量結果影響較?。∶髡J為，當R較大時，U的實測值與理論值相差較小，也是因為相同的原因．你是否同意他的觀點？請簡要說明理由．3．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，為電阻箱，為半導體薄膜壓力傳感器，間連接電壓傳感器（內(nèi)阻無窮大）．

（1）先用歐姆表“”擋粗測的阻值，示數(shù)如圖（b）所示，對應的讀數(shù)是;（2）適當調(diào)節(jié)，使電壓傳感器示數(shù)為0，此時，的阻值為（用表示）；（3）依次將的標準砝碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大?。?，讀出電壓傳感器示數(shù)，所測數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)123456砝碼質(zhì)量0.00.51.01.52.02.5電壓057115168220280根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點，繪制關系圖線；

（4）完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用．在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，電壓傳感器示數(shù)為，則大小是（重力加速度取，保留2位有效數(shù)字）；（5）若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測量間電壓，在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，此時非理想毫伏表讀數(shù)為，則（填“>”“=”或“<”）．4．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）一學生小組測量某金屬絲（阻值約十幾歐姆）的電阻率?，F(xiàn)有實驗器材：螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表（內(nèi)阻非常大）、定值電阻（阻值）、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關K、開關S、導線若干。圖（a）是學生設計的實驗電路原理圖。完成下列填空：

（1）實驗時，先將滑動變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大，閉合S（2）將K與1端相連，適當減小滑動變阻器R接入電路的電阻，此時電壓表讀數(shù)記為，然后將K與2端相連，此時電壓表讀數(shù)記為。由此得到流過待測金屬絲的電流I=，金屬絲的電阻。（結果均用、、表示）（3）繼續(xù)微調(diào)R，重復（2）的測量過程，得到多組測量數(shù)據(jù)，如下表所示：（）0.570.710.851.141.43（）0.971.211.451.942.43（4）利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻。（5）用米尺測得金屬絲長度。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑，某次測量的示數(shù)如圖（b）所示，該讀數(shù)為mm。多次測量后，得到直徑的平均值恰好與d相等。（6）由以上數(shù)據(jù)可得，待測金屬絲所用材料的電阻率。（保留2位有效數(shù)字）5．（2023·浙江·高考真題）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中：（1）測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖1所示，圖中的導線a端應與（選填“一”、“0.6”或“3”）接線柱連接，b端應與（選填“—”、“0.6”或“3”）接線柱連接。開關閉合前，圖1中滑動變阻器滑片應置于（選填“左”或“右”）端。（2）合上開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學由每組U、I數(shù)據(jù)計算電阻，然后求電阻平均值；乙同學通過圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是（選填“甲”或“乙”）。（3）兩同學進一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲，調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)為I。改變L，重復上述步驟，獲得多組I、L數(shù)據(jù)，作出圖像如圖3所示。則圖像斜率。若要把該表頭G改裝成量程為的電流表，需要把長為m的鎳鉻絲并聯(lián)在表頭G兩端。（結果均保留兩位有效數(shù)字）限時針對訓練1．（2024·四川涼山·統(tǒng)考一模）某同學想用伏安法檢測家里裝修用銅線的電阻率，除電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻約3KΩ）、滑動變阻器R1（最大阻值20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干外，還有兩種規(guī)格的電流表供選擇：A．電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.15Ω）B．電流表（量程0-3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω）（1）為了調(diào)節(jié)方便、測量準確，實驗中電流表應選用（選填實驗器材前對應的字母）。（2）該同學用螺旋測微器測銅線直徑讀數(shù)如圖所示，銅線直徑為mm。（3）該同學測量1000m該銅線兩端的電壓U和通過銅線的電流I，得到多組數(shù)據(jù)并在坐標圖上標出，如圖所示。請在坐標圖上作出該銅線的U-I圖線，根據(jù)圖線得出該銅線電阻率約為（結果保留三位有效數(shù)字）。（4）本實驗操作正確，測量的電阻率比實際（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。2．（2023·山東濰坊·統(tǒng)考模擬預測）小明同學用測電阻的方法測量一捆銅電線的實際長度，其標注長度為100m，已知純銅的電阻率為小明同學從實驗室找來了如下器材測量電線的電阻：①量程為3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表V；②量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表A；③阻值為0~5Ω的滑動變阻器R；④內(nèi)阻較小，電動勢為3V的電源E；⑤阻值為4.50Ω的定值電阻⑥開關和導線若干。（1）用螺旋測微器測量銅電線的直徑，示數(shù)如圖所示，則銅電線的直徑為mm。（2）請幫小明同學設計實驗電路，將電路圖畫到方框內(nèi)，并標明各器材的符號。（3）正確測量后得到若干數(shù)據(jù)，在坐標紙上做出U-I圖像，由圖像結合已知數(shù)據(jù)測得電線長度為m（保留三位有效數(shù)字）。（4）再三檢查上述儀表及實驗操作均沒有問題后，他又用其它方法準確測出該捆電線的實際長度是100m，導致本次測量偏差較大可能是。A．實驗存在系統(tǒng)誤差，電阻的測量值偏大B．銅導線含有雜質(zhì)，導線的電阻率比純銅的大C．直徑的測量值比實際值偏小3．（2023·河北·校聯(lián)考模擬預測）為測量某銅導線的電阻率，某興趣小組進行了下列實驗。（1）先用毫米刻度尺測量接入電路中的銅導線的有效長度L，再用螺旋測微器測量銅導線的直徑D，如圖甲所示，則mm。

（2）該小組考慮設計一個較為精確的測量電路來測量該銅導線的電阻，現(xiàn)有以下器材可供選擇：電動勢的電源（內(nèi)阻不計）；量程為的電壓表（可視為理想電壓表）；量程為的電壓表（內(nèi)阻約5.0kΩ）；定值電阻（的阻值約為的1.5倍）；滑動變阻器R；開關S、導線若干設計最佳方案，充分利用兩個電壓表的量程，請在圖乙方框中將電路圖補充完整，并標出相應元件的符號。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器、測得多組數(shù)據(jù)，記錄電壓表示數(shù)為，電壓表示數(shù)為，描繪出圖像、測得圖像的斜率為k，則該銅導線的電阻率（用符號k、L、D、表示）。4．（2024·四川成都·校考一模）某同學為測定金屬絲的電阻率，設計了如圖甲所示電路，電路中ab是一段電阻率較大、粗細均勻的電阻絲，保護電阻，電源的電動勢，電流表為理想電流表，滑片P與電阻絲始終接觸良好。（1）實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖丙所示，（2）實驗時閉合開關，調(diào)節(jié)滑片的位置，分別測量出每次實驗中aP長度及對應的電流值，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：x（m）0.100.200.300.400.500.60I（A）0.490.430.380.330.310.28（）2.042.332.633.033.233.57①將表中數(shù)據(jù)描在坐標紙中，如圖乙所示，圖像中直線斜率的表達式（用字母：、、、表示），由圖線求得電阻絲的電阻率（保留三位有效數(shù)字）。②根據(jù)圖乙中關系圖線縱軸截距的物理意義，可求得電源的內(nèi)阻為保留三位有效數(shù)字）。5．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考模擬預測）某同學通過實驗測量螺線管中金屬絲的長度，已知螺線管使用的金屬絲電阻率。所用器材：電源、毫安表（內(nèi)阻為）、電流表、電阻箱、滑動變阻器、螺旋測微器、開關和導線若干。

（1）如圖（a），用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為mm；（2）圖（b）為實驗原理圖，圖（c）為實物圖，請根據(jù)圖（b）在圖（c）中完成余下電路的連接；（3）測量金屬絲的阻值①將電阻箱的阻值調(diào)到最大，滑動變阻器的滑片移到（選填“a”或“b”）端；②閉合開關S，調(diào)節(jié)和，當電流表的示數(shù)為0.50A，此時毫安表的示數(shù)為100.0mA，電阻箱的示數(shù)如圖（d），讀得電阻值是；

③計算出螺線管中金屬絲的阻值為（保留兩位有效數(shù)字）。（4）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，求得螺線管中金屬絲的長度為m（保留兩位有效數(shù)字）。6．（2023·浙江紹興·統(tǒng)考模擬預測）某同學按圖1所示電路進行實物連接，改變滑動變阻器阻值，測得多組U、Ⅰ數(shù)據(jù)，繪制U—I圖像如圖2所示，在測量第2組數(shù)據(jù)到測量第4組數(shù)據(jù)時滑動變阻器滑片移動了n=50匝電阻絲的距離，已知電源的輸出電壓恒定，內(nèi)阻不計。

（1）在圖1中，測量第2組數(shù)據(jù)到第4組數(shù)據(jù)，滑動變阻器滑片P該往（選填“A”或“B”）端滑動，由圖2可得，定值電阻約為Ω（保留2位有效數(shù)字）；（2）用游標卡尺測量瓷管的外徑D如圖3所示，其讀數(shù)為mm，測得滑動變阻器電阻絲的直徑d為0.50mm，則電阻絲電阻率約為Ω·m（保留2位有效數(shù)字）。

7．（2023·黑龍江·校聯(lián)考模擬預測）在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中：（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的直徑d=mm。（2）為了準確地測量金屬絲電阻（Rx≈26Ω），需測量多組數(shù)據(jù)，實驗室提供的器材如下：電源E（電動勢12V，內(nèi)阻為0.5Ω）；電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約為2kΩ）；電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約為10kΩ）；電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約為5Ω）；電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約為1Ω）；滑動變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流2A）；滑動變阻器R2（阻值0~1750Ω，額定電流0.3A）；開關S和導線若干。①電壓表應選用，電流表應選用，滑動變阻器應選用。（填所選器材的符號）②請在如圖乙所示的虛線方框內(nèi)畫出實驗電路圖；在圖丙中用筆畫線代替導線把實物圖補充完整，。8．（2023·安徽·校聯(lián)考二模）某實驗小組要測量一段粗細均勻的金屬絲的電阻率。（1）用螺旋測微器測待測金屬絲的直徑如圖甲所示，可知該金屬絲的直徑mm。（2）用多用電表粗測金屬絲的阻值。當用電阻“”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應換用倍率為（填“”或“”）擋，在進行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖乙所示，其讀數(shù)為。（3）為了更精確地測量金屬絲的電阻率，實驗室提供了下列器材：A．電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻較小可忽略）B．保護電阻C．電源（輸出電壓恒為U）D．開關S、導線若干①實驗小組設計的測量電路如圖丙所示，調(diào)節(jié)接線夾在金屬絲上的位置，測出接入電路中金屬絲的長度L，閉合開關，記錄電流表A的讀數(shù)I。②改變接線夾位置，重復①的步驟，測出多組L與I的值。根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，作出如圖丁所示的圖線，橫軸表示金屬絲長度L（單位：m），則縱軸應用（填“I/A”或“”）表示；若縱軸截距為b，斜率為k，可得，金屬絲的電阻率（用題中給出的已知物理量U、b、k、d等表示）。③關于本實驗的誤差，下列說法正確的是（填選項字母）。A．電表讀數(shù)時為減小誤差應多估讀幾位B．用圖像求金屬絲電阻率可以減小偶然誤差C．若考慮電流表內(nèi)阻的影響，電阻率的測量值大于真實值9．（2023·浙江寧波·統(tǒng)考模擬預測）某同學買了一卷銅導線，想在不拆散導線卷情況下，測定帶卷銅導線的長度。（1）該同學剝?nèi)Ь€末端的少許絕緣皮，用螺旋測微器測銅導線直徑，如圖（a）所示，該銅導線直徑為mm。

（2）該同學找來實驗器材來測量該卷銅導線的總電阻R?，電路圖如圖（b），其中R1=0.6Ω，R2=100Ω，G為靈敏電流計，R3為電阻箱，電路其余部分電阻均不計。①開關閉合前，滑動變阻器滑片應置于端（填“A”或“B”）；②閉合開關并移動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流計有示數(shù)。調(diào)節(jié)電阻箱，使電流計指針穩(wěn)定指向中央零刻度線，此時電阻箱阻值如圖（c），則該卷銅導線的電阻為Ω；③已知銅導線的電阻率為，該同學測得導線的實際長度為m（π取3.14，保留一位小數(shù)）。10．（2023·廣西河池·統(tǒng)考一模）現(xiàn)有一根由某種材料制成的粗細均勻的金屬絲，為測量其電阻率，實驗小組設計了如下實驗：

（1）分別用螺旋測微器測出其直徑、用游標卡尺測出其長度，如甲圖所示，則金屬絲的直徑mm，金屬絲的長度l=cm。（2）用乙圖所示電路圖測量電阻絲的電阻，其中為定值電阻。請用筆畫線代替導線，把丙圖中的實物電路補充完整。

（3）第一次按乙圖所示的電路測量，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，測得多組電壓U及電流I的值；第二次將電壓表改接在a、b兩點測量，測得多組電壓U及電流I的值，并根據(jù)兩次測量結果分別作出U-I圖像，如丁圖所示。則第一次測量得到的圖線是（填“M”或“N”）。（4）電壓表可看作理想電表，由U-I圖像可得電阻絲的電阻，根據(jù)電阻定律可求得電阻絲的電阻率（π取3.14，計算結果均保留2位有效數(shù)字）。11．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預測）某實驗小組要測量一段圓柱形導體的電阻率，設計了如圖1所示的電路。（1）如圖2所示，用50分度游標卡尺測導體的直徑，則導體直徑為mm；（2）測量導體電阻時所用器材和部分電路連線如圖3所示，圖中的導線①端應與滑動變阻器的（選填“a”、“b”或“c”）接線柱連接，導線②端應與導體的（選填“m”或“n”）端連接。（3）正確連接電路后，實驗小組發(fā)現(xiàn)電流表已損壞，但完好的電壓表有兩個。于是設計了如圖4所示的電路圖，圖中R0為標準電阻，阻值為4Ω；V1、V2可視為理想電壓表。合上開關S，移動滑動變阻器滑片，記下兩電壓表的示數(shù)U1、U2，則導體電阻的表達式為Rx=（用U1、U2、R0表示）。為了減小偶然誤差，移動滑動變阻器滑片，多測幾組U1、U2的值，作出的U1—U2圖像如圖5所示，圖像的斜率為k=（用R0、Rx表示），可得Rx=Ω。12．（2023·貴州·統(tǒng)考模擬預測）某同學測定一細金屬絲的電阻率，部分實驗步驟如下：

（1）用螺旋測微器測量該金屬絲的直徑時，螺旋測微器示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為mm。（2）因找不到合適的電壓表和電流表，但有一個多用電表，該同學設計了如圖乙所示的電路，代表待測金屬絲，為電阻箱，測量時將多用電表調(diào)到直流250mA檔接到a、b之間，多用電表的紅表筆應接到（填“a”或“b”）端。（3）取金屬絲適當長度接入電路，接通電路后調(diào)整電阻箱的阻值，使多用電表示數(shù)為200mA，之后不斷改變接入電路的長度，再調(diào)整電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)始終為200mA，記錄下電阻絲接入電路的長度L及對應的電阻箱的阻值R，在坐標紙中作出R隨L變化的圖像如圖丙所示。根據(jù)該圖像可求得該金屬絲的電阻率。（計算結果保留兩位有效數(shù)字）（4）若電源電動勢為3V，可得電源內(nèi)阻r與多用電表直流250mA檔的內(nèi)阻之和為Ω。（計算結果保留兩位有效數(shù)字）13．（2023·安徽淮南·壽縣第一中學?？家荒＃┛蒲行〗M成員的同學，利用暑期放假撰寫“測量某金屬電阻率”的社會實踐報告，特意從家里找了一根長為L的空心金屬管。如圖甲所示，其橫截面為半徑為D的圓、中空部分為邊長為d的正方形。在測定金屬管的電阻時，實驗室中的備用器材如下：

A．電池（，內(nèi)阻很小）B．電流表（，內(nèi)阻約）C．電流表（，內(nèi)阻約）D．電壓表（，內(nèi)阻約）E．電壓表（，內(nèi)阻約）F．滑動變阻器（，）G．滑動變阻器（，）H．電鍵、導線（1）若所測金屬管的電阻約為，要用伏安法盡量準確地測量其阻值，則電流表應選用，電壓表應選用，滑動變阻器應選用。（填對應的字母）（2）為了盡可能減小測量誤差，需要金屬管上所加電壓能夠從零開始變化，且變化范圍比較大，請在圖乙虛線框中畫出符合要求的電路圖。（3）利用電壓表測量值U、電流表測量值I和題中所述物理量，推導出金屬管電阻率的計算公式。

實驗11：電阻的測量測定金屬絲的電阻率【5年58卷20考】(同時練習使用螺旋測微器)類型角度考查要素考查內(nèi)容教材實驗：利用伏安法測量伏安法、伏伏法測電阻(5年5考)器材選擇實驗原理實驗器材的選擇；電壓表或電流表接法的判斷數(shù)據(jù)處理誤差分析計算待測電阻阻值；不同電路接法引起的實驗誤差分析探究導體電阻與其影響因素的定量關系(5年5考)器材選擇實驗原理調(diào)整開關連接后判斷電流表應采用的接法；滑動變阻器的選擇數(shù)據(jù)處理誤差分析電阻率的計算；結合圖像進行數(shù)據(jù)分析；電壓表內(nèi)阻對實驗測量結果的影響方法創(chuàng)新：利用“—表兩用”的方法測量2023全國乙23題實驗原理滑動變阻器接入電路阻值的判斷；調(diào)整開關連接后電壓表讀數(shù)的變化數(shù)據(jù)處理電阻率的計算；測量待測電阻阻值方法創(chuàng)新：利用半偏法測量2023海南15題實驗原理器材選擇電路圖設計；實驗步驟的考查；實驗器材的選擇誤差分析測電壓表內(nèi)阻的實驗誤差分析；測量待測電阻阻值方法創(chuàng)新：利用等效替代法測量2021.6浙江18題實驗原理電流表內(nèi)外接法判斷；電路圖設計：電阻箱讀數(shù)誤差分析不同實驗方法引起的測量誤差分析原理應用：描繪小電珠的伏安特性曲線利用伏安法研究小電珠的伏安特性曲線(5年7考)器材選擇實驗原理連接電路圖；實驗器材的選擇圖像處理數(shù)據(jù)處理描繪伏安特性曲線；故障分析；計算燈泡的電阻；計算小燈泡電功率的大小總結：（1）類型角度：考查類型主要有三個，一是以教材實驗為原型，利用伏安法、伏伏法進行測量；二是在測量方法上進行創(chuàng)新，如一表兩用法、半偏法、等效替代法等；三是實驗原理的應用，考查描繪小電珠的伏安特性曲線。（2）考察要素和內(nèi)容：①基本實驗要求：考察器材選擇、器材接法、電路圖設計、電阻箱和電表讀數(shù)等進行設問；②數(shù)據(jù)處理和誤差分析：對故障電路、圖像數(shù)據(jù)、計算待測電阻的阻值和不同電路測量值進行分析。一、螺旋測微器的使用1．構造：如圖1所示，B為固定刻度，E為可動刻度．圖12．原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進或后退0.5mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，F(xiàn)前進或后退0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm.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．圖23．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)．如圖2所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm，半毫米刻度線未露出，而從可動刻度上讀的示數(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．構造：主尺、游標尺(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3所示)圖32．用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑．3．原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成．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.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，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)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻度線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表示為(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．(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，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.考點1基本實驗要求實驗目的掌握螺旋測微器及游標卡尺的原理及讀數(shù)方法；掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法；會用伏安法測電阻，并能測定金屬的電阻率。實驗原理根據(jù)電阻定律公式知道只要測出金屬絲的長度和它的直徑d，計算出橫截面積S，并用伏安法測出電阻Rx，即可計算出金屬絲的電阻率．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，導線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺．3．實驗步驟（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，反復測量三次，求出其平均值l.（4）把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置．（5）閉合開關，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)．（6）將測得的Rx、l、d值，代入公式R＝ρeq\f(l,S)和S＝eq\f(πd2,4)中，計算出金屬絲的電阻率．考點2數(shù)據(jù)處理及誤差分析1．注意事項（1）先測直徑，再連電路：為了方便，測量直徑應在金屬絲連入電路之前測量．（2）電流表外接法：本實驗中被測金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法．（3）電流控制：電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導致電阻率在實驗過程中變大．2．誤差分析（1）若為內(nèi)接法，電流表分壓．（2）若為外接法，電壓表分流．（3）長度和直徑的測量．考點3實驗創(chuàng)新設計（6種電阻測量方法）1．伏安法電流表內(nèi)接法電流表外接法電路圖特點：大內(nèi)偏大，小外偏小(內(nèi)接法測量值偏大，測大電阻時應用內(nèi)接法測量，測小電阻時應采用外接法測量)2．安安法若電流表內(nèi)阻已知，則可將其當做電流表、電壓表以及定值電阻來使用．(1)如圖甲所示，當兩電流表所能測得的最大電壓接近時，如果已知的內(nèi)阻R1，則可測得的內(nèi)阻R2＝eq\f(I1R1,I2).(2)如圖乙所示，當兩電流表的滿偏電壓UA2?UA1時，如果已知的內(nèi)阻R1，串聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可測得的電阻R2＝eq\f(I1R1＋R0,I2).3．伏伏法若電壓表內(nèi)阻已知，則可將其當做電流表、電壓表和定值電阻來使用．(1)如圖甲所示，兩電壓表的滿偏電流接近時，若已知的內(nèi)阻R1，則可測出的內(nèi)阻R2＝eq\f(U2,U1)R1.(2)如圖乙所示，兩電壓表的滿偏電流IV1?IV2時，若已知的內(nèi)阻R1，并聯(lián)一定值電阻R0后，同樣可得的內(nèi)阻R2＝eq\f(U2,\f(U1,R1)＋\f(U1,R0)).4．等效法測電阻如圖所示，先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動勢恒定的電源上，讀出電流表示數(shù)I；然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)仍為I，則電阻箱的讀數(shù)即等于待測電阻的阻值．5．比較法測電阻如圖所示，讀得電阻箱R1的阻值及、的示數(shù)I1、I2，可得Rx＝eq\f(I2R1,I1).如果考慮電流表內(nèi)阻的影響，則I1(Rx＋RA1)＝I2(R1＋RA2)．6．半偏法測電流表內(nèi)阻電路圖如圖所示實驗步驟：(1)斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R0，使的示數(shù)滿偏為Ig；(2)保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，使的示數(shù)為eq\f(Ig,2)；(3)由上可得RA＝R.高考真題感知1．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率。

（1）實驗時，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應處在（填“M”或“N”）端。（2）按照圖1連接實物圖，如圖2所示。閉合開關前檢查電路時，發(fā)現(xiàn)有一根導線接錯，該導線為（填“a”“b”或“c”）。若閉合開關，該錯誤連接會帶來的問題有。

【答案】Mb移動滑片時，電壓表和電流表的示數(shù)不變【詳解】（1）[1]實驗時，閉合開關S前，為保護電路，滑動變阻器滑片P應處在最大阻值處，滑動變阻器的滑片P應處在M端。（2）[2][3]滑動變阻器采用分壓式接法，滑動變阻器下端兩接線柱與電源相連，故b導線接錯；該錯誤帶來的問題是移動滑片的過程中電壓表和電流表的示數(shù)不變。2．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）小明通過實驗探究電壓表內(nèi)阻對測量結果的影響．所用器材有：干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻不計）2節(jié)；兩量程電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ；量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）1個；滑動變阻器（最大阻值50Ω）1個；定值電阻（阻值50Ω）21個；開關1個及導線若干．實驗電路如題1圖所示．

（1）電壓表量程應選用（選填“3V”或“15V”）．（2）題2圖為該實驗的實物電路（右側未拍全）．先將滑動變阻器的滑片置于如圖所示的位置，然后用導線將電池盒上接線柱A與滑動變阻器的接線柱（選填“B”“C”“D”）連接，再閉合開關，開始實驗．

（3）將滑動變阻器滑片移動到合適位置后保持不變，依次測量電路中O與1，2，…，21之間的電壓．某次測量時，電壓表指針位置如題3圖所示，其示數(shù)為V．根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出電壓U與被測電阻值R的關系圖線，如題4圖中實線所示．

（4）在題1圖所示的電路中，若電源電動勢為E，電壓表視為理想電壓表，滑動變阻器接入的阻值為，定值電阻的總阻值為，當被測電阻為R時，其兩端的電壓（用E、、、R表示），據(jù)此作出理論圖線如題4圖中虛線所示．小明發(fā)現(xiàn)被測電阻較小或較大時，電壓的實測值與理論值相差較?。?）分析可知，當R較小時，U的實測值與理論值相差較小，是因為電壓表的分流小，電壓表內(nèi)阻對測量結果影響較?。∶髡J為，當R較大時，U的實測值與理論值相差較小，也是因為相同的原因．你是否同意他的觀點？請簡要說明理由．【答案】3VD1.50不同意，理由見解析【詳解】（1）[1]所用電源為兩節(jié)干電池，電動勢為3V，則所用電表量程為3V；（2）[2]閉合電鍵之前，滑動變阻器阻值應該調(diào)到最大，則由圖可知，電池盒上的接線柱A應該與滑動變阻器的接線柱D連接；（3）[3]電壓表最小刻度為0.1V，則讀數(shù)為1.50V；（4）[4]由閉合電路歐姆定律可得，當被測電阻阻值為R時電壓表讀數(shù)，（5）[5]不同意；當R較大時，則電壓表內(nèi)阻不能忽略，則電路中的電流，則電壓表讀數(shù)為當R較大時，R=R2時R最大，此時，因RV>>R1，則電壓表讀數(shù)接近于，3．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）某探究小組利用半導體薄膜壓力傳感器等元件設計了一個測量微小壓力的裝置，其電路如圖（a）所示，為電阻箱，為半導體薄膜壓力傳感器，間連接電壓傳感器（內(nèi)阻無窮大）．

（1）先用歐姆表“”擋粗測的阻值，示數(shù)如圖（b）所示，對應的讀數(shù)是;（2）適當調(diào)節(jié)，使電壓傳感器示數(shù)為0，此時，的阻值為（用表示）；（3）依次將的標準砝碼加載到壓力傳感器上（壓力傳感器上所受壓力大小等于砝碼重力大?。?，讀出電壓傳感器示數(shù)，所測數(shù)據(jù)如下表所示：次數(shù)123456砝碼質(zhì)量0.00.51.01.52.02.5電壓057115168220280根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點，繪制關系圖線；

（4）完成前面三步的實驗工作后，該測量微小壓力的裝置即可投入使用．在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，電壓傳感器示數(shù)為，則大小是（重力加速度取，保留2位有效數(shù)字）；（5）若在步驟（4）中換用非理想毫伏表測量間電壓，在半導體薄膜壓力傳感器上施加微小壓力，此時非理想毫伏表讀數(shù)為，則（填“>”“=”或“<”）．【答案】1000#1000.01.7×10-2>【詳解】（1）[1]歐姆表讀數(shù)為10×100Ω=1000Ω（2）[2]當電壓傳感器讀數(shù)為零時，CD兩點電勢相等，即，即，，解得，（3）[3]繪出U-m圖像如圖

（4）[4]由圖像可知，當電壓傳感器的讀數(shù)為200mV時，所放物體質(zhì)量為1.75g，則，（5）[5]可將CD以外的電路等效為新的電源，電動勢E＇，內(nèi)阻r＇，CD兩點電壓看做路端電壓，因為換用非理想電壓傳感器時內(nèi)阻不是無窮大，此時電壓傳感器讀數(shù)，當讀數(shù)為U＇=200mV時，實際CD間斷路（接理想電壓傳感器時）時的電壓等于E＇大于200mV，則此時壓力傳感器的讀數(shù)F1>F0。4．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）一學生小組測量某金屬絲（阻值約十幾歐姆）的電阻率?，F(xiàn)有實驗器材：螺旋測微器、米尺、電源E、電壓表（內(nèi)阻非常大）、定值電阻（阻值）、滑動變阻器R、待測金屬絲、單刀雙擲開關K、開關S、導線若干。圖（a）是學生設計的實驗電路原理圖。完成下列填空：

（1）實驗時，先將滑動變阻器R接入電路的電阻調(diào)至最大，閉合S（2）將K與1端相連，適當減小滑動變阻器R接入電路的電阻，此時電壓表讀數(shù)記為，然后將K與2端相連，此時電壓表讀數(shù)記為。由此得到流過待測金屬絲的電流I=，金屬絲的電阻。（結果均用、、表示）（3）繼續(xù)微調(diào)R，重復（2）的測量過程，得到多組測量數(shù)據(jù)，如下表所示：（）0.570.710.851.141.43（）0.971.211.451.942.43（4）利用上述數(shù)據(jù)，得到金屬絲的電阻。（5）用米尺測得金屬絲長度。用螺旋測微器測量金屬絲不同位置的直徑，某次測量的示數(shù)如圖（b）所示，該讀數(shù)為mm。多次測量后，得到直徑的平均值恰好與d相等。（6）由以上數(shù)據(jù)可得，待測金屬絲所用材料的電阻率。（保留2位有效數(shù)字）【答案】0.1505.0【詳解】（1）[1]根據(jù)題意可知，兩端的電壓為，則流過即流過待測金屬絲的電流，[2]金屬絲的電阻，聯(lián)立可得，（5）[3]螺旋測微器的讀數(shù)為，（6）[4]根據(jù)電阻定律，，又代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得5．（2023·浙江·高考真題）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中：（1）測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖1所示，圖中的導線a端應與（選填“一”、“0.6”或“3”）接線柱連接，b端應與（選填“—”、“0.6”或“3”）接線柱連接。開關閉合前，圖1中滑動變阻器滑片應置于（選填“左”或“右”）端。（2）合上開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學由每組U、I數(shù)據(jù)計算電阻，然后求電阻平均值；乙同學通過圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是（選填“甲”或“乙”）。（3）兩同學進一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流的表頭G改裝成電流表。如圖2所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲，調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)為I。改變L，重復上述步驟，獲得多組I、L數(shù)據(jù)，作出圖像如圖3所示。則圖像斜率。若要把該表頭G改裝成量程為的電流表，需要把長為m的鎳鉻絲并聯(lián)在表頭G兩端。（結果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】0.60.6左乙2.1/2.2/2.3/2.4/2.50.24/0.25/0.26/0.27/0.28【詳解】（1）[1][2][3]實驗中用兩節(jié)干電池供電，滑動變阻器分壓式連接，電壓從零開始調(diào)節(jié)，電流表選較小量程測量電流減小誤差，則圖中的導線a端應與“0.6”接線柱連接，電壓表測電阻兩端的電壓，則金屬絲的電阻較小，電流表外接誤差較小，故b端應與“0.6”接線柱連接。為了保護電表，開關閉合前，圖1中滑動變阻器滑片應置于左端。（2）[4]做U-I圖象可以將剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實驗的準確程度，減少實驗的誤差，則乙同學通過U-I圖像求電阻，求電阻的方法更合理；（3）[5]由圖像可知圖像斜率，[6]方法一：由電路可知，解得，，則，若要把該滿偏電流為表頭G改裝成量程為的電流表，則并聯(lián)的電阻，，解得，方法二：延長圖像可知，當I=9.0mA時可得，，即，限時針對訓練1．（2024·四川涼山·統(tǒng)考一模）某同學想用伏安法檢測家里裝修用銅線的電阻率，除電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻約3KΩ）、滑動變阻器R1（最大阻值20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干外，還有兩種規(guī)格的電流表供選擇：A．電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.15Ω）B．電流表（量程0-3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω）（1）為了調(diào)節(jié)方便、測量準確，實驗中電流表應選用（選填實驗器材前對應的字母）。（2）該同學用螺旋測微器測銅線直徑讀數(shù)如圖所示，銅線直徑為mm。（3）該同學測量1000m該銅線兩端的電壓U和通過銅線的電流I，得到多組數(shù)據(jù)并在坐標圖上標出，如圖所示。請在坐標圖上作出該銅線的U-I圖線，根據(jù)圖線得出該銅線電阻率約為（結果保留三位有效數(shù)字）。（4）本實驗操作正確，測量的電阻率比實際（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮緼2.595//偏小【詳解】（1）[1]根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)，若不考慮待測的銅線電阻可知，電路中最小電流為考慮到滑動變阻器電阻可調(diào)、銅線也存在電阻以及為了測量準確，則電流表選擇即可，故電流表選A。（2）[2]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則可知，銅線的直徑為（3）[3]根據(jù)多個數(shù)據(jù)連線，得出該銅線的U-I圖線如下圖所示[4]為了減小誤差，根據(jù)圖線得出該銅線電阻為根據(jù)電阻定律，解得（4）[5]利用比值法，根據(jù)上述所求銅線電阻可得銅線電阻為小電阻。本實驗操作正確，則為了減小實驗誤差，實驗應采用的是電流表外接法。則誤差來源是電壓表分流，使電流表示數(shù)偏大，則電阻測量值偏小。則電阻率測量值比實際值偏小。2．（2023·山東濰坊·統(tǒng)考模擬預測）小明同學用測電阻的方法測量一捆銅電線的實際長度，其標注長度為100m，已知純銅的電阻率為小明同學從實驗室找來了如下器材測量電線的電阻：①量程為3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表V；②量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表A；③阻值為0~5Ω的滑動變阻器R；④內(nèi)阻較小，電動勢為3V的電源E；⑤阻值為4.50Ω的定值電阻⑥開關和導線若干。（1）用螺旋測微器測量銅電線的直徑，示數(shù)如圖所示，則銅電線的直徑為mm。（2）請幫小明同學設計實驗電路，將電路圖畫到方框內(nèi)，并標明各器材的符號。（3）正確測量后得到若干數(shù)據(jù)，在坐標紙上做出U-I圖像，由圖像結合已知數(shù)據(jù)測得電線長度為m（保留三位有效數(shù)字）。（4）再三檢查上述儀表及實驗操作均沒有問題后，他又用其它方法準確測出該捆電線的實際長度是100m，導致本次測量偏差較大可能是。A．實驗存在系統(tǒng)誤差，電阻的測量值偏大B．銅導線含有雜質(zhì)，導線的電阻率比純銅的大C．直徑的測量值比實際值偏小【答案】3.989/3.988119B【詳解】（1）[1]螺旋測微器讀數(shù)為（2）[2]由電阻定律，可知，金屬絲阻值大約為阻值較小，直接選擇伏安法，電流表量程不夠，故應使與串聯(lián)，電流表外界，電路圖為（3）[3]由圖像可知結合電阻定律可知（4）[4]A．實驗中電流表外接，會導致電阻測量值偏小，由可知，電阻測量值偏小，會導致l偏小。A錯誤；B．由可知，銅導線含有雜質(zhì)，導線的電阻率比純銅的大，將純銅電阻率代入表達式中會導致l偏大，B正確；C．由可知，直徑的測量值比實際值偏小，會導致l偏小，C錯誤。故選B。3．（2023·河北·校聯(lián)考模擬預測）為測量某銅導線的電阻率，某興趣小組進行了下列實驗。（1）先用毫米刻度尺測量接入電路中的銅導線的有效長度L，再用螺旋測微器測量銅導線的直徑D，如圖甲所示，則mm。

（2）該小組考慮設計一個較為精確的測量電路來測量該銅導線的電阻，現(xiàn)有以下器材可供選擇：電動勢的電源（內(nèi)阻不計）；量程為的電壓表（可視為理想電壓表）；量程為的電壓表（內(nèi)阻約5.0kΩ）；定值電阻（的阻值約為的1.5倍）；滑動變阻器R；開關S、導線若干設計最佳方案，充分利用兩個電壓表的量程，請在圖乙方框中將電路圖補充完整，并標出相應元件的符號。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器、測得多組數(shù)據(jù)，記錄電壓表示數(shù)為，電壓表示數(shù)為，描繪出圖像、測得圖像的斜率為k，則該銅導線的電阻率（用符號k、L、D、表示）?！敬鸢浮?.412/1.413/1.414/1.415/1.416

【詳解】（1）[1]由圖甲可知螺旋測微器讀數(shù)。（2）[2]由題中所給儀器，利用雙電壓表方式測量電阻，如圖所示。

（3）[3]根據(jù)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點有可得即圖像的斜率解得又得4．（2024·四川成都·?？家荒＃┠惩瑢W為測定金屬絲的電阻率，設計了如圖甲所示電路，電路中ab是一段電阻率較大、粗細均勻的電阻絲，保護電阻，電源的電動勢，電流表為理想電流表，滑片P與電阻絲始終接觸良好。（1）實驗中用螺旋測微器測得電阻絲的直徑如圖丙所示，（2）實驗時閉合開關，調(diào)節(jié)滑片的位置，分別測量出每次實驗中aP長度及對應的電流值，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：x（m）0.100.200.300.400.500.60I（A）0.490.430.380.330.310.28（）2.042.332.633.033.233.57①將表中數(shù)據(jù)描在坐標紙中，如圖乙所示，圖像中直線斜率的表達式（用字母：、、、表示），由圖線求得電阻絲的電阻率（保留三位有效數(shù)字）。②根據(jù)圖乙中關系圖線縱軸截距的物理意義，可求得電源的內(nèi)阻為保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?.9001.10【詳解】（1）[1]電阻絲的直徑（2）[2][3]根據(jù)閉合電路歐姆定律而整理得因此圖像中直線斜率的表達式利用圖像可知斜率代入數(shù)據(jù)可得[4]圖像中截距表達式為利用圖像可知截距代入可得5．（2023·廣東廣州·統(tǒng)考模擬預測）某同學通過實驗測量螺線管中金屬絲的長度，已知螺線管使用的金屬絲電阻率。所用器材：電源、毫安表（內(nèi)阻為）、電流表、電阻箱、滑動變阻器、螺旋測微器、開關和導線若干。

（1）如圖（a），用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為mm；（2）圖（b）為實驗原理圖，圖（c）為實物圖，請根據(jù)圖（b）在圖（c）中完成余下電路的連接；（3）測量金屬絲的阻值①將電阻箱的阻值調(diào)到最大，滑動變阻器的滑片移到（選填“a”或“b”）端；②閉合開關S，調(diào)節(jié)和，當電流表的示數(shù)為0.50A，此時毫安表的示數(shù)為100.0mA，電阻箱的示數(shù)如圖（d），讀得電阻值是；

③計算出螺線管中金屬絲的阻值為（保留兩位有效數(shù)字）。（4）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，求得螺線管中金屬絲的長度為m（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?.340見解析b10.04.021【詳解】（1）[1]螺旋測微器的精確值為，由圖可知，金屬絲的直徑為（2）[2]根據(jù)實驗原理圖，實物連線如圖所示

（3）①[3]將電阻箱的阻值調(diào)到最大，滑動變阻器的滑片移到b端；②[4]由圖（d）電阻箱的示數(shù)可知電阻值為；③[5]根據(jù)歐姆定律可得（4）[6]根據(jù)電阻定律可得可得螺線管中金屬絲的長度為6．（2023·浙江紹興·統(tǒng)考模擬預測）某同學按圖1所示電路進行實物連接，改變滑動變阻器阻值，測得多組U、Ⅰ數(shù)據(jù)，繪制U—I圖像如圖2所示，在測量第2組數(shù)據(jù)到測量第4組數(shù)據(jù)時滑動變阻器滑片移動了n=50匝電阻絲的距離，已知電源的輸出電壓恒定，內(nèi)阻不計。

（1）在圖1中，測量第2組數(shù)據(jù)到第4組數(shù)據(jù)，滑動變阻器滑片P該往（選填“A”或“B”）端滑動，由圖2可得，定值電阻約為Ω（保留2位有效數(shù)字）；（2）用游標卡尺測量瓷管的外徑D如圖3所示，其讀數(shù)為mm，測得滑動變阻器電阻絲的直徑d為0.50mm，則電阻絲電阻率約為Ω·m（保留2位有效數(shù)字）。

【答案】A4.9/5.017.2【詳解】（1）[1]由閉合電路的歐姆定律可知，從第第2組數(shù)據(jù)到第4組數(shù)據(jù)，電流I增大，故電阻減小，滑動變阻器滑片P該往A端滑動；[2]根據(jù)圖可得圖像的縱截距為斜率的絕對值為（2）[3]游標卡尺的讀數(shù)為[4]50匝電阻絲對應的電阻為由電阻定律電阻絲電阻率約為7．（2023·黑龍江·校聯(lián)考模擬預測）在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中：（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的直徑d=mm。（2）為了準確地測量金屬絲電阻（Rx≈26Ω），需測量多組數(shù)據(jù)，實驗室提供的器材如下：電源E（電動勢12V，內(nèi)阻為0.5Ω）；電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約為2kΩ）；電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約為10kΩ）；電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約為5Ω）；電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約為1Ω）；滑動變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流2A）；滑動變阻器R2（阻值0~1750Ω，額定電流0.3A）；開關S和導線若干。①電壓表應選用，電流表應選用，滑動變阻器應選用。（填所選器材的符號）②請在如圖乙所示的虛線方框內(nèi)畫出實驗電路圖；在圖丙中用筆畫線代替導線把實物圖補充完整，?！敬鸢浮?.384/0.385/0.386V2A1R1【詳解】（1）[1]螺旋測微器固定刻度示數(shù)為零，可動刻度示數(shù)為（2）[2]①由于電源的電動勢為12V，所以電壓表應選0~15V量程的V2；[3]根據(jù)可得，通過待測電阻的最大電流,所以電流表應選0~0.6A量程的A1；[4]滑動變阻器R2的阻值遠大于金屬絲電阻，不方便調(diào)節(jié)，為了測量范圍更大，本實驗采用分壓式，所以滑動變阻器應用阻值較小的R1。②[5][6]待測阻值大于滑動變阻器總阻值，采用分壓式接法，由于滿足所以電流表應用外接法，電路圖、實物連接圖分別如圖1、2所示。8．（2023·安徽·校聯(lián)考二模）某實驗小組要測量一段粗細均勻的金屬絲的電阻率。（1）用螺旋測微器測待測金屬絲的直徑如圖甲所示，可知該金屬絲的直徑mm。（2）用多用電表粗測金屬絲的阻值。當用電阻“”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應換用倍率為（填“”或“”）擋，在進行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖乙所示，其讀數(shù)為。（3）為了更精確地測量金屬絲的電阻率，實驗室提供了下列器材：A．電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻較小可忽略）B．保護電阻C．電源（輸出電壓恒為U）D．開關S、導線若干①實驗小組設計的測量電路如圖丙所示，調(diào)節(jié)接線夾在金屬絲上的位置，測出接入電路中金屬絲的長度L，閉合開關，記錄電流表A的讀數(shù)I。②改變接線夾位置，重復①的步驟，測出多組L與I的值。根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，作出如圖丁所示的圖線，橫軸表示金屬絲長度L（單位：m），則縱軸應用（填“I/A”或“”）表示；若縱軸截距為b，斜率為k，可得，金屬絲的電阻率（用題中給出的已知物理量U、b、k、d等表示）。③關于本實驗的誤差，下列說法正確的是（填選項字母）。A．電表讀數(shù)時為減小誤差應多估讀幾位B．用圖像求金屬絲電阻率可以減小偶然誤差C．若考慮電流表內(nèi)阻的影響，電阻率的測量值大于真實值【答案】0.72011.0bUB【詳解】（1）[1]根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為（2）[2][3]當用電阻“”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，表明電阻過小，為了減小讀數(shù)的偶然誤差，換用“”擋，則指針靜止時位置的讀數(shù)為（3）[4][5][6]根據(jù)歐姆定律有根據(jù)電阻定律有解得則縱軸應用來表示。根據(jù)圖像有，解得，③[7]A．電表讀數(shù)時應該根據(jù)量程確定精度，由出現(xiàn)不精確的位次選擇估讀的位次，因此電表讀數(shù)時多估讀幾位并不能減小誤差，A錯誤；B．圖像法處理實驗數(shù)據(jù)時，能夠盡量利用到更多的數(shù)據(jù)，減小實驗產(chǎn)生的偶然誤差，即用圖像求金屬絲電阻率可以減小偶然誤差，B正確；C．根據(jù)上述分析過程電阻率是根據(jù)圖線的斜率求解的，令斜率為k，即可見電阻率的測量值與是否考慮電流表的內(nèi)阻無關，C錯誤。故選B。9．（2023·浙江寧波·統(tǒng)考模擬預測）某同學買了一卷銅導線，想在不拆散導線卷情況下，測定帶卷銅導線的長度。（1）該同學剝?nèi)Ь€末端的少許絕緣皮，用螺旋測微器測銅導線直徑，如圖（a）所示，該銅導線直徑為mm。

（2）該同學找來實驗器材來測量該卷銅導線的總電阻R?，電路圖如圖（b），其中R1=0.6Ω，R2=100Ω，G為靈敏電流計，R3為電阻箱，電路其余部分電阻均不計。①開關閉合前，滑動變阻器滑片應置于端（填“A”或“B”）；②閉合開關并移動變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)電流計有示數(shù)。調(diào)節(jié)電阻箱，使電流計指針穩(wěn)定指向中央零刻度線，此時電阻箱阻值如圖（c），則該卷銅導線的電阻為Ω；③已知銅導線的電阻率為，該同學測得導線的實際長度為m（π取3.14，保留一位小數(shù)）?！敬鸢浮?.779/1.780/1.781A0.4055.7/55.8/55.9/56.0/56.1【詳解】（1）[1]該銅導線直徑為1.5mm+0.01mm28.0=1.780mm。（2）①開[2]關閉合前，滑動變阻器滑片應置于A端；②[3]當電流計指針穩(wěn)定指向中央零刻度線時，電阻箱的阻值為R3=150Ω，則解得Rx=0.40Ω（3）[4]根據(jù)解得10．（2023·廣西河池·統(tǒng)考一模）現(xiàn)