11-3實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量（解析版）

11.3導(dǎo)體電阻率的測(cè)量知識(shí)點(diǎn)1：游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器（1）兩種測(cè)量儀器測(cè)量儀器游標(biāo)卡尺螺旋測(cè)微器圖示構(gòu)造主尺、游標(biāo)尺（主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)、外測(cè)量爪）、游標(biāo)卡尺上還有一個(gè)深度尺。測(cè)砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可動(dòng)刻度E、旋鈕D和微調(diào)旋鈕D′是與測(cè)微螺桿F連在一起的，并通過精密螺紋套在B上。原理游標(biāo)卡尺是利用主尺的單位刻度（1mm）與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的微量差值來提高測(cè)量精度的。常用的游標(biāo)卡尺有10分度、20分度和50分度三種。測(cè)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(jìn)或后退0.5mm，而可動(dòng)刻度E上有50個(gè)等分刻度，可動(dòng)刻度每旋轉(zhuǎn)一格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01mm，即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此螺旋測(cè)微器又叫千分尺。讀數(shù)測(cè)量值＝主尺上讀的整毫米數(shù)＋游標(biāo)尺上對(duì)齊格數(shù)×精確度(mm)。測(cè)量值＝固定刻度整毫米數(shù)＋半毫米數(shù)＋可動(dòng)刻度讀數(shù)(含估讀)×eq\f(0.5,50)mm。注意游標(biāo)卡尺是根據(jù)刻度線對(duì)齊來讀數(shù)的，所以不需要估讀，但讀數(shù)要注意最小精確度所在的位數(shù)，如果讀數(shù)最后一位是0，0要保留；注意游標(biāo)尺第幾條刻度線（不含零刻度線）與主尺對(duì)齊。讀數(shù)時(shí)準(zhǔn)確到0.01mm，要估讀到0.001mm，測(cè)量結(jié)果若用毫米做單位，則小數(shù)點(diǎn)后面必須保留三位；要注意固定刻度上半毫米刻度線是否露出。游標(biāo)卡尺的三種分度刻度格數(shù)精確度（mm）測(cè)量結(jié)果精確度（可精確到）100.1主尺上讀的毫米數(shù)＋0.1n0.1mm200.05主尺上讀的毫米數(shù)＋0.05n0.05mm500.02主尺上讀的毫米數(shù)＋0.02n0.02mm說明：n表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游標(biāo)尺的格數(shù)。螺旋測(cè)微器的讀數(shù)1．用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖所示，由圖可知其直徑D為（）A．4.700mm B．5.000mm C．5.700mm D．4.500mm【答案】A【詳解】螺旋測(cè)微器讀數(shù)是固定刻度讀數(shù)（0.5mm的整數(shù)倍）加可動(dòng)刻度讀數(shù)（0.5mm以下的小數(shù)），圖中讀數(shù)為故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2．用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖所示的讀數(shù)是（）A．0.68mm B．0.680mm C．0.180mm D．0.18mm【答案】B【詳解】螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是固定刻度的讀數(shù)與可動(dòng)部分讀數(shù)之和，有故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。游標(biāo)卡尺的使用與讀數(shù)3．下圖中游標(biāo)卡尺讀數(shù)正確的是（）A．0.044cm B．20.22mm C．2.44cm D．20.440cm【答案】A【詳解】由圖知游標(biāo)尺的刻度線大于20，即該游標(biāo)尺的精度應(yīng)為50分度，精確到0.02mm，游標(biāo)尺的長度主尺的長度為22mm，故游標(biāo)卡尺讀數(shù)為22mm-21.56mm=0.44mm=0.044cm故選A。4．如圖為10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼管內(nèi)徑時(shí)的示數(shù)，其示數(shù)為（）A．2.90cm B．2.9cm C．2.27mm D．2.27cm【答案】D【詳解】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)與游標(biāo)讀數(shù)的和，則有故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。知識(shí)點(diǎn)2：電壓表和電流表兩個(gè)電表的讀數(shù)電表的選用原則電流表的內(nèi)接和外接的選擇電流表的接法內(nèi)接法外接法電路圖適用條件RA?RxRV?Rx適合于測(cè)量大電阻小電阻電阻測(cè)量值R測(cè)＝eq\f(U測(cè),I測(cè))＝Rx＋RA>Rx測(cè)量值大于真實(shí)值。R測(cè)＝eq\f(U測(cè),I測(cè))＝eq\f(RxRV,Rx＋RV)<Rx測(cè)量值小于真實(shí)值。誤差分析電流表分壓U測(cè)＝Ux＋UA電壓表分流I測(cè)＝Ix＋I(xiàn)V選擇標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算法：當(dāng)RA?Rx或Rx>eq\r(RARV)時(shí)，選用電流表內(nèi)接法；當(dāng)RV?Rx或Rx<eq\r(RARV)時(shí)，選用電流表外接法（大內(nèi)偏大，小外偏?。?。實(shí)驗(yàn)試探法：按如圖所示接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法。電表的讀數(shù)5．一同學(xué)用一游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一物體的長度，測(cè)得的結(jié)果如圖甲所示，則該物體的長度L=________mm；（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，從圖乙中讀出金屬絲的直徑為________mm；（3）如圖丙所示，一電壓表接0~15V量程，讀數(shù)為________V；（4）如圖丁所示，一電流表接0~0.6A量程，讀數(shù)為________A?！敬鸢浮?0.15

0.520

10.8

0.16【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為主尺刻度與游標(biāo)尺刻度之和，故圖中測(cè)量得到的物體長度為螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度與可動(dòng)刻度之和，故圖中金屬絲的直徑為當(dāng)電壓表量程為0~15V時(shí)，每一小格為0.5V，故圖示讀數(shù)為]當(dāng)電流表量程為0~0.6A時(shí)，每一小格為0.02A，故圖示讀數(shù)為6．（1）如圖甲所示用0.6A量程時(shí)，電流表的讀數(shù)是________A；（2）如圖乙所示螺旋測(cè)微器讀數(shù)為_________mm?！敬鸢浮?.440

6.861～6.867【解析】（1）．如圖甲所示用0.6A量程時(shí)，最小分度0.02A，電流表的讀數(shù)是0.440A；（2）如圖乙所示螺旋測(cè)微器讀數(shù)為6.5mm+0.01mm×36.2=6.862mm。電流表內(nèi)接與外接及相應(yīng)的誤差分析7．在“用伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量電路中電表的連接方式如圖甲或乙所示，把電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)的比值作為電阻的測(cè)量值，考慮到實(shí)際電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量的影響，兩種連接方式都存在系統(tǒng)誤差。下列判斷正確的是（）A．若采用甲圖，誤差是由電壓表分流引起的B．若采用甲圖，誤差是由電流表分壓引起的C．若采用乙圖，電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值D．若采用甲圖，電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值【答案】B【詳解】AB．若采用甲圖，電壓表測(cè)量的是待測(cè)電阻和電流表串聯(lián)后兩端的電壓，誤差是由電流表分壓引起的，故A錯(cuò)誤，B正確；C．若采用乙圖，電流表測(cè)量的是通過電壓表和待測(cè)電阻的電流和，電流的測(cè)量值大于真實(shí)值，根據(jù)歐姆定律可知電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值，故C錯(cuò)誤；D．若采用甲圖，電壓的測(cè)量值偏大，根據(jù)歐姆定律可知電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值，故D錯(cuò)誤。8．某同學(xué)要用伏安法測(cè)電阻，現(xiàn)有電壓表（量程10V，內(nèi)阻約為40kΩ），電流表（量程100mA，內(nèi)阻為約為2Ω），待測(cè)電阻Rx約為200Ω，他準(zhǔn)備選用如圖甲或乙電路，關(guān)于他應(yīng)選用的電路和測(cè)量結(jié)果的說法正確的是（）A．他應(yīng)選用甲電路，測(cè)量值會(huì)略大于待測(cè)電阻R的真實(shí)值B．他應(yīng)選用甲電路，測(cè)量值會(huì)略小于待測(cè)電阻R的真實(shí)值C．他應(yīng)選用乙電路，測(cè)量值會(huì)略大于待測(cè)電阻R的真實(shí)值D．他應(yīng)選用乙電路，測(cè)量值會(huì)略小于待測(cè)電阻R的真實(shí)值【答案】B【詳解】由題意可得電路應(yīng)該選擇電流表外接法，即甲電路；甲電路所測(cè)電壓準(zhǔn)確，但電流偏大，由歐姆定律可知，測(cè)量值會(huì)略小于待測(cè)電阻R的真實(shí)值。知識(shí)點(diǎn)3：滑動(dòng)變組器的分壓接法和限流接法兩種接法的對(duì)比接法類型限流接法分壓接法說明電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不同。負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍(不計(jì)電源內(nèi)阻)eq\f(RE,R＋R0)≤U≤E0≤U≤E分壓電路調(diào)節(jié)范圍大。閉合S前觸頭位置b端a端原因：保護(hù)電路元件。兩種接法的選擇滑動(dòng)變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且不要求電壓從零開始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)簡單、耗能少，優(yōu)先使用限流式?；瑒?dòng)變阻器必須接成分壓電路的幾種情況：①要求電壓表能從零開始讀數(shù)，要求電壓(電流)測(cè)量范圍盡可能大；②當(dāng)待測(cè)電阻Rx?R(滑動(dòng)變阻器的最大阻值)時(shí)(限流式接法滑動(dòng)變阻器幾乎不起作用)；③若采用限流式接法，電路中的最小電流仍超過電路中電表、電阻允許的最大電流。當(dāng)采用分壓式接法時(shí)，一般應(yīng)選用最大阻值較小、而額定電流較大的滑動(dòng)變阻器；當(dāng)采用限流式接法時(shí)，一般應(yīng)選用最大阻值比待測(cè)電阻稍大或差不多的滑動(dòng)變阻器?；瑒?dòng)變組器的分壓接法和限流接法9．甲、乙兩電路圖分別是滑動(dòng)變阻器的兩種連接方式。R是滑動(dòng)變阻器，P是滑動(dòng)變阻器的滑片，a、b是滑動(dòng)變阻器的兩端，R是待測(cè)電阻，下列說法正確的是（）A．乙圖電路中的滑動(dòng)變阻器采用“一上一下”的連接方式B．在閉合開關(guān)測(cè)量前，甲、乙兩圖中滑片P都應(yīng)置于b端C．Rx阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，選擇甲圖電路連接D．甲、乙兩圖中待測(cè)電阻R上的電壓都可以調(diào)到零【答案】B【詳解】A．乙圖電路中的滑動(dòng)變阻器沒有采用“一上一下”的連接方式，A錯(cuò)誤；B．在閉合開關(guān)測(cè)量前，為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的阻值都應(yīng)該在最大位置處，即甲、乙兩圖中滑片P都應(yīng)置于b端，B正確；C．當(dāng)Rx阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)，如果選擇甲圖電路連接，則通過待測(cè)電阻的電流幾乎不發(fā)生變化，所以應(yīng)選擇分壓式電路，即選擇乙電路比較合適，C錯(cuò)誤；D．甲電路叫做限流式電路，滑片滑到b端時(shí)，加在R兩端的電壓最低但達(dá)不到零，D錯(cuò)誤。故選B。10．在許多精密的儀器中，如果需要較精確地調(diào)節(jié)某一電阻兩端的電壓，常常采用如圖所示的電路通過兩只滑動(dòng)變阻器和對(duì)一阻值為500Ω左右的電阻兩端電壓進(jìn)行粗調(diào)和微調(diào)．已知兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為200Ω和10Ω關(guān)于滑動(dòng)變阻器、的連接關(guān)系和各自所起的作用，下列說法正確的是（

）A．取=200Ω，＝10Ω，調(diào)節(jié)起粗調(diào)作用B．取=10Ω，=200Ω，調(diào)節(jié)起微調(diào)作用C．取=200Ω，=10Ω，調(diào)節(jié)起粗調(diào)作用D．取=10Ω，=200Ω，調(diào)節(jié)起微調(diào)作用【答案】B【詳解】若=200Ω，＝10Ω,則與R0組成的部分電路的電阻遠(yuǎn)小于,移動(dòng)上的滑片很不方便調(diào)節(jié)兩端的電壓.當(dāng)=10Ω，=200Ω時(shí),移動(dòng)上的滑片使兩端的電壓變化較快,移動(dòng)上的滑片使R0兩端的電壓變化相對(duì)較慢,故B對(duì)；ACD錯(cuò)故選B【點(diǎn)睛】滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法時(shí),為使電壓變化明顯,滑動(dòng)變阻器的總電阻要遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻的電阻值。知識(shí)點(diǎn)4：電阻的測(cè)量方法雙安法①基本原理：定值電阻R0的電流I0＝I2－I1，電流表A1的電壓U1＝(I2－I1)R0，電路圖如下：②電阻的求解方法：若r1為已知量，可求得R0＝eq\f(I1r1,I2－I1)。（2）雙伏法①定值電阻R0的電壓U0＝U2－U1，電壓表U1的電流I1＝eq\f(U2－U1,R0)，電路圖如下：②電阻的求解方法：若r1為已知量，可求得R0＝eq\f(U2－U1,U1)r1。（3）等效替代法測(cè)電阻如下圖所示，先讓待測(cè)電阻串聯(lián)后接到電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上，調(diào)節(jié)R2，使電表指針指在適當(dāng)位置讀出電表示數(shù)；然后將電阻箱串聯(lián)后接到同一電源上，保持R2阻值不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電表的讀數(shù)仍為原來記錄讀數(shù)，則電阻箱的讀數(shù)即等于待測(cè)電阻的阻值．（4）電橋法測(cè)電阻如下左圖所示，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；當(dāng)IG＝0時(shí)，有UAB＝0，則UR1＝UR3，UR2＝URx，電路可以等效為如下右圖所示；根據(jù)歐姆定律有eq\f(UR1,R1)＝eq\f(UR2,R2)，eq\f(UR1,R3)＝eq\f(UR2,Rx)，由以上兩式解得R1Rx＝R2R3或eq\f(R1,R2)＝eq\f(R3,Rx)，這就是電橋平衡的條件，由該平衡條件可求出被測(cè)電阻Rx的阻值。利用雙安法測(cè)量電阻11．某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖（1）所示電路來測(cè)量靈敏電流計(jì)G的內(nèi)阻Rg，若要求測(cè)量時(shí)電表讀數(shù)不得小于其量程的，且能多次測(cè)量，誤差盡可能小，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材A．待測(cè)電流計(jì)G（量程1mA，內(nèi)阻Rg約為）B．電流表A（量程10mA，內(nèi)阻RA約為）C．定值電阻R各1個(gè)（阻值分別為和）D．滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為E．電源電動(dòng)勢(shì)E=3V（內(nèi)阻很小，可不計(jì)）F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干。（1）根據(jù)上述器材完成此實(shí)驗(yàn)，要滿足實(shí)驗(yàn)要求，定值電阻應(yīng)選__________。（和）（2）請(qǐng)你根據(jù)圖（1）的電路圖在圖（2）中把實(shí)物器材連完整____________。（3）用電流表A的讀數(shù)I1，電流計(jì)G的讀數(shù)I2和已選定值電阻R來表示電流計(jì)G的內(nèi)阻Rg，則Rg=____________。（4）若已測(cè)出此靈敏電流計(jì)G準(zhǔn)確內(nèi)阻Rg=，現(xiàn)將此電流計(jì)G改裝成量程為5V的電壓表，需要與之____________聯(lián)一個(gè)阻值為____________的電阻?！敬鸢浮?5串4850【詳解】（1）[1]根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)有，則電流表A與電流計(jì)G的電流關(guān)系為若，則則當(dāng)電流表A達(dá)到滿偏電流時(shí)，電流計(jì)G電流可以達(dá)到，超過其量程的，滿足要求；若，則，則電流計(jì)G達(dá)到滿偏電流時(shí)，電流表A的電流只能達(dá)到，不滿足對(duì)電表測(cè)量的要求，所以應(yīng)該選擇的電阻。（2）[2]根據(jù)電路圖完成的實(shí)物連接圖如下所示，電流表A的正接線柱連接滑動(dòng)變阻器的上端接線柱，開關(guān)一端連接滑動(dòng)變阻器的下端接線柱。（3）[3]根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)有，聯(lián)立解得（4）[4][5]電流表改裝電壓表，需要串聯(lián)一個(gè)較大的電阻進(jìn)行分壓，有代入數(shù)據(jù)解得利用雙伏法測(cè)量電阻12．某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某定值電阻的阻值（約）。使用的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．兩個(gè)完全相同的電壓表、（量程為0～3V，內(nèi)阻約為）；B．待測(cè)電阻；C．電阻箱；D．電源（電動(dòng)勢(shì)恒定，內(nèi)阻不計(jì)）；E．開關(guān)、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）按圖甲連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱如圖乙所示，則電阻箱的阻值__________。（2）閉合開關(guān)，將單刀雙擲開關(guān)撥向接線柱1，電壓表的示數(shù)如圖丙所示；然后再將單刀雙擲開關(guān)撥向接線柱2，電壓表的示數(shù)如圖丁所示，則電壓表的示數(shù)__________V，電壓表的示數(shù)__________V。（3）若電壓表可看作理想電表，則待測(cè)電阻__________，上述測(cè)量值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真實(shí)值?！敬鸢浮?8851.402.601015等于【詳解】（1）[1]由題圖乙可知，電阻箱的阻值（2）[2][3]讀數(shù)時(shí)要估讀到分度值的下一位，所以電壓表的示數(shù)電壓表的示數(shù)（3）[4][5]根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻的關(guān)系有解得若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，當(dāng)開關(guān)撥向接線柱1時(shí)，電壓表和待測(cè)電阻并聯(lián)的總電阻為，則同理，當(dāng)開關(guān)撥向接線柱2時(shí)有故測(cè)量值與真實(shí)值相等。利用等效替代法測(cè)量電阻13．某小組要測(cè)定一未知電阻R的阻值。他們選用規(guī)格和量程合適的器材，按如圖所示的電路圖連接好電路進(jìn)行測(cè)量。（1）閉合開關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到___________（填“a”或“b”）端，將電阻箱調(diào)為某一阻值。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)及電阻箱的阻值，斷開開關(guān)S。（2）將電壓表與c點(diǎn)連接的導(dǎo)線改接到d點(diǎn)，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)和，使電壓表和電流表的示數(shù)與步驟（1）中記錄的示數(shù)相同。記錄此時(shí)電阻箱的阻值，斷開開關(guān)S。（3）根據(jù)以上記錄數(shù)據(jù)可知，電阻R的阻值為___________（用和表示）。（4）已知電壓表和電流表均不是理想電表，則本實(shí)驗(yàn)中電阻R的測(cè)量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值?！敬鸢浮縝等于【詳解】（1）[1]為保護(hù)電路，開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器達(dá)到接入電路的阻值最大處，故滑片滑到b端；（3）[2]設(shè)記錄此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)分別為U、I，則第一次記錄根據(jù)歐姆定律得第二次記錄根據(jù)歐姆定律得聯(lián)立可得（4）[3]由上述表達(dá)式可知，電壓表和電流表的阻值對(duì)電阻R的測(cè)量沒影響，則本實(shí)驗(yàn)中電阻R的測(cè)量值等于真實(shí)值。利用電橋法測(cè)量電阻14．某興趣小組想要較精確地測(cè)量靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室中可供利用的器材有：待測(cè)靈敏電流計(jì)：（量程，內(nèi)阻約）靈敏電流計(jì)：（量程，內(nèi)阻約）定值電阻：（阻值為）定值電阻：（阻值為）電阻箱R：（，最小調(diào)節(jié)量）滑動(dòng)變阻器：（最大阻值）滑動(dòng)變阻器：（最大阻值）直流電源：電動(dòng)勢(shì)，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，連接好電路，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器和電阻箱的阻值調(diào)至接近最大值，閉合開關(guān)，再減小電阻箱的阻值時(shí)，發(fā)現(xiàn)的示數(shù)也減小，則此時(shí)a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)________（選填“高”或“低”）。（2）當(dāng)?shù)氖緮?shù)為0時(shí)，電阻箱的示數(shù)為，的示數(shù)為，則的內(nèi)阻________，實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器選用的是________（選填“”或“”）。（3）該電源的內(nèi)阻對(duì)的內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果________（選填“有”或“沒有”）影響?！敬鸢浮扛?00.6沒有【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器和電阻箱的阻值調(diào)至接近最大值，閉合開關(guān)，再減小電阻箱的阻值時(shí)，電橋原理則a點(diǎn)電勢(shì)降低，發(fā)現(xiàn)的示數(shù)也減??；通過的電流方向由a到b，則此時(shí)a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)高。（2）[2]當(dāng)?shù)氖緮?shù)為0時(shí)，電阻箱的示數(shù)為，的示數(shù)為，則有可得的內(nèi)阻為[3]此時(shí)電路總電流為此時(shí)電路總電阻為由于則滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為可知實(shí)驗(yàn)中的滑動(dòng)變阻器選用的是。（3）[4]根據(jù)可知該電源的內(nèi)阻對(duì)的內(nèi)阻的測(cè)量結(jié)果沒有影響。知識(shí)點(diǎn)4：金屬絲電阻率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，如圖，取一段金屬電阻絲連接到電路中，測(cè)出電阻絲的電阻R、長度l和直徑d（S＝eq\f(πd2,4)），由R＝ρeq\f(l,S)得：ρ＝eq\f(RS,l)（用R、S、l表示）＝eq\f(πd2R,4l)（用R、d、l表示），從而計(jì)算出該電阻絲所用材料的電阻率。物理量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆针娏鞅?、電壓表和滑?dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法；會(huì)用伏安法測(cè)電阻，進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率。（4）實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)金屬絲，直流電源，電流表，電壓表，滑動(dòng)變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線若干，螺旋測(cè)微器，刻度尺。（5）實(shí)驗(yàn)步驟（6）數(shù)據(jù)處理求Rx的平均值的方法：①用Rx＝eq\f(U,I)分別算出各次的數(shù)值，再取平均值；用U－I圖線的斜率求出；②將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算公式ρ＝Rxeq\f(S,l)＝eq\f(πd2U,4lI)。（7）誤差分析（8）注意事項(xiàng)①先測(cè)直徑，再連電路。為了準(zhǔn)確，應(yīng)測(cè)量拉直懸空的連入電路的導(dǎo)線的有效長度（測(cè)量待測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測(cè)金屬絲長度），且各測(cè)量三次，取平均值。②實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電流表、待測(cè)金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬絲的兩端。③本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法。④實(shí)驗(yàn)過程中電流不宜過大，通電時(shí)間不宜太長，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大。⑤閉合開關(guān)S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在阻值最大的位置。⑥為準(zhǔn)確求出R的平均值，應(yīng)多測(cè)幾組U、I數(shù)值，若采用圖象法求R的平均值時(shí)，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。測(cè)量電阻絲電阻率的實(shí)驗(yàn)原理和器材15．在“測(cè)定金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，以下操作中錯(cuò)誤的是（

）A．用米尺測(cè)量金屬絲的全長三次，算出其平均值B．用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值C．用伏安法測(cè)電阻時(shí)采用電流表外接電路，多次測(cè)量后算出平均值D．實(shí)驗(yàn)中保持金屬絲的溫度不變【答案】A【詳解】A.應(yīng)測(cè)量出金屬絲連入電路的有效長度三次，求平均值，而不是全長，故A錯(cuò)誤；B.為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值，B正確；C.金屬絲電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使電壓表和金屬絲并聯(lián)，電壓表的分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法，故C正確；D.金屬絲的電阻率隨溫度的改變而改變，為保持電阻率不變，應(yīng)保持溫度不變，故D正確；此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選A。16．在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，以下操作中正確的是（）A．用刻度尺量出金屬絲的全長三次，算出其平均值B．用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部分各測(cè)量一次直徑，算出其平均值C．讀電壓表示數(shù)時(shí)，任何情況下都不需要估讀D．閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到使接入電路中的電阻值最小【答案】B【詳解】A．應(yīng)測(cè)量出金屬絲連入電路的有效長度三次，求平均值，而不是全長，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值，選項(xiàng)B正確；C．對(duì)電壓表讀數(shù)時(shí)要先確定其量程與分度值，讀數(shù)要準(zhǔn)確到分度值，10分度的分度值后要估讀一位，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到使接入電路中的電阻值最大的位置，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。測(cè)量電阻絲電阻率的實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)17．在測(cè)量金屬絲的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是（）A．用刻度尺測(cè)量金屬絲全長，且測(cè)量三次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入電路中B．用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲測(cè)量一次直徑就可以C．用伏安法測(cè)電阻時(shí)，采用電流表內(nèi)接法，多次測(cè)量后算出平均值D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持金屬絲的溫度不變【答案】D【詳解】A．應(yīng)測(cè)量出金屬絲連入電路的有效長度三次，求平均值，而不是全長，A錯(cuò)誤；B．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同部位各測(cè)量一次直徑，算出其平均值，B錯(cuò)誤；C．金屬絲電阻很小，與電壓表內(nèi)阻相差很大，使電壓表和金屬絲并聯(lián)，電壓表的分流作用很小，應(yīng)采用電流表外接法，C錯(cuò)誤；D．金屬絲的電阻率隨溫度的改變而改變，為保持電阻率不變，應(yīng)保持溫度不變，D正確。故選D。18．某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)量一金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，將一段金屬絲接入電路中，先用螺旋測(cè)微器測(cè)量這段金屬絲直徑，再用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲接入電路的有效長度，最后用實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量金屬絲的電阻，利用這些測(cè)量值就可以計(jì)算出金屬絲的電阻率，在此實(shí)驗(yàn)中，以下操作不正確的是（）A．閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片可置于任意位置B．用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲接人電路的有效長度時(shí)，要多測(cè)量幾次，求出其平均值C．用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同位置各測(cè)量一次直徑，求出其平均值D．實(shí)驗(yàn)中測(cè)電阻時(shí)為保持金屬絲的溫度不變，每次讀完示數(shù)后應(yīng)立即斷開開關(guān)【答案】A【詳解】A．閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器需要保護(hù)電表，故A錯(cuò)誤；B．為了減小誤差，用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲接人電路的有效長度時(shí)，要多測(cè)量幾次，求出其平均值，故B正確；C．為了減小誤差，用螺旋測(cè)微器在金屬絲三個(gè)不同位置各測(cè)量一次直徑，求出其平均值，故C正確；D．實(shí)驗(yàn)中測(cè)電阻時(shí)為保持金屬絲的溫度不變，每次讀完示數(shù)后應(yīng)立即斷開開關(guān)，故D正確。本題選不正確項(xiàng)，故選A。測(cè)量電阻絲電阻率的數(shù)據(jù)處理方法19．在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，按圖所示的電路圖測(cè)量金屬絲的電阻。將滑動(dòng)變阻器、分別接入實(shí)驗(yàn)電路，，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，以R表示滑動(dòng)變阻器可接入電路的最大阻值，以表示滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值，以U表示兩端的電壓值，下圖中實(shí)線表示接入時(shí)的情況，虛線表示接入時(shí)的情況。在圖中U隨變化的圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】兩端電壓值為說明在R和R不變時(shí)，U與不為一次函數(shù)關(guān)系，圖線為曲線，四個(gè)選項(xiàng)均滿足，當(dāng)R分別取R1和R2時(shí)，根據(jù)公式可知，在相同的前提下，R越大，U越小，所以虛線在實(shí)線下方，且根據(jù)公式可知，對(duì)兩個(gè)圖線來講，斜率剛開始變化得快。20．在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，由ρ=可知，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是（）A．導(dǎo)線直徑d的測(cè)量 B．電壓U的測(cè)量C．電流I的測(cè)量 D．導(dǎo)線長度的測(cè)量【答案】A【詳解】從公式中涉及的4個(gè)物理量，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果均有影響，但只有直徑的指數(shù)是2，其余均為1，所以影響最大的是金屬絲的直徑的測(cè)量誤差。一、實(shí)驗(yàn)題1．在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，選用金屬絲的電阻約為5Ω。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則金屬絲的直徑d=______mm。（2）實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）滑動(dòng)變阻器（最大阻值5Ω，額定電流2A）電源（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)）某同學(xué)為了使金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍更大，并使測(cè)量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，應(yīng)選用圖所示的______電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。A．B．C．D．（3）該同學(xué)建立坐標(biāo)系，如圖3所示。圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的六個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)描繪出圖線______，并由圖線數(shù)據(jù)計(jì)算出金屬絲的電阻為______Ω（結(jié)果保留1位小數(shù)）。設(shè)被測(cè)金屬絲電阻為，金屬絲直徑為d，接入電路部分的長度為l，則該金屬絲電阻率的表達(dá)式是______（用題目給出的物理量符號(hào)表示）?！敬鸢浮?.183A5.2【詳解】（1）[1]由圖1可知，螺旋測(cè)微器固定刻度的讀數(shù)是0，可動(dòng)刻度的讀數(shù)為0.01×18.3mm=0.183mm，則有金屬絲的直徑為d=0+0.183mm=0.183mm（2）[2]因?yàn)橛蛛妷阂獜?開始變化，滑動(dòng)變阻器要用分壓式接入電路，因此為減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用圖A所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。故選A。（3）[3]描繪出圖線時(shí)，應(yīng)使更多的坐標(biāo)點(diǎn)在圖線上，如圖所示。[4]由歐姆定律可得由圖線數(shù)據(jù)計(jì)算出金屬絲的電阻為[5]設(shè)被測(cè)金屬絲電阻為，金屬絲直徑為d，接入電路部分的長度為l，由電阻定律可得該金屬絲電阻率的表達(dá)式是2．某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量金屬棒電阻率的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．電流表內(nèi)阻，滿偏電流B．電流表（內(nèi)阻約為，量程為）C．定值電阻D．滑動(dòng)變阻器R（），允許通過的最大電流E.干電池組電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻約F.一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干G.螺旋測(cè)微器，游標(biāo)卡尺（1）如圖1，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑為_______mm，用游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長度為______cm；（2）用多用電表粗測(cè)金屬棒的阻值：當(dāng)用“”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用______擋（填“”或“），換擋并進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時(shí)如圖2所示，則金屬棒阻值約為_______；（3）若測(cè)出金屬棒的阻值為R，則金屬棒電阻率表達(dá)式為________用R、L、D表示?！敬鸢浮?.123/6.122/6.12412.0/12【詳解】（1）[1]金屬棒直徑為[2]金屬棒長度為（2）[3]指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明電阻較小，倍率選擇較大，應(yīng)減小倍率，變?yōu)椤啊北堵?。[4]如圖，金屬棒阻值約為。（3）[5]由電阻定律可得，金屬棒電阻率表達(dá)式為3．隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。某市對(duì)市場(chǎng)上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行了抽測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有部分樣品的電導(dǎo)率（電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)）不合格。（1）你認(rèn)為不合格的純凈水的電導(dǎo)率__________（選填“偏大”或“偏小”）；（2）為了方便測(cè)量純凈水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的長方體玻璃槽中，如圖1所示，玻璃槽內(nèi)腔的長度，寬度，水的高度h，用多用電表歐姆擋粗測(cè)玻璃槽中水的電阻，選擇開關(guān)置于“×100”擋，發(fā)現(xiàn)指針如圖2所示，為使指針在中央刻度附近，需要換選__________（選填“×10”或“×1k”）擋；（3）為了精確測(cè)量玻璃槽中水的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：待測(cè)電阻直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻約1Ω）電壓表（量程6V，內(nèi)阻約3kΩ）電壓表（量程15V，內(nèi)阻約5kΩ）電流表（量程，內(nèi)阻約200Ω）電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）滑動(dòng)變阻器R（最大阻值20Ω）開關(guān)S一個(gè)及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)中要求盡量減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)保證電表在測(cè)量時(shí)其最大讀數(shù)超過量程的三分之二，則電壓表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”），電流表應(yīng)選擇__________（選填“”或“”）。請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖_________：（4）連接好實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量玻璃槽中水的高度h，電壓表示數(shù)U，電流表示數(shù)I，改變玻璃槽中水的高度，測(cè)得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制圖像如圖3所示，則待測(cè)純凈水的電導(dǎo)率__________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字。國家標(biāo)準(zhǔn)：在25℃時(shí)飲用純凈水電導(dǎo)率?！敬鸢浮科?0.6/20.7/20.8/20.9/21.0【詳解】（1）[1]越不純凈的水，水中能夠自由移動(dòng)的粒子就越多，則導(dǎo)電性能越強(qiáng)，電阻越小，即電阻率越小，而電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，則可知越不純凈的水電導(dǎo)率越大，即不合格的純凈水的電導(dǎo)率偏大。（2）[2]由圖2可知，歐姆表指針偏角過小，為使指針在中央刻度附近，需要換選。（3）[3][4]由于電源的電動(dòng)勢(shì)為，則在選取電壓表時(shí)應(yīng)選擇接近電源電動(dòng)勢(shì)量程的電表，即選擇電壓表，這樣在實(shí)驗(yàn)中才能保證電表在測(cè)量時(shí)其最大讀數(shù)超過量程的三分之二，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差；選擇電流表時(shí)可用直除法，用電源的電動(dòng)勢(shì)直接除以待測(cè)電阻的大概阻值，從而得到一個(gè)粗略電流的范圍進(jìn)行電流表的選擇，由圖2中“”擋時(shí)歐姆表的讀數(shù)可知待測(cè)電阻大致在左右，通過直除法可得電流大概在左右，再根據(jù)電表的讀數(shù)要求可知電流表應(yīng)選擇表；[5]由于所給滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的阻值，因此滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，而電流表的內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的阻值，定量方面可根據(jù)進(jìn)行判斷，則可知電流表采用內(nèi)接法，電路圖如下所示（4）[6]由于電流表的內(nèi)阻遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的阻值，則計(jì)算時(shí)可忽略電流表的分壓作用，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得根據(jù)電阻定律可得聯(lián)立可得而圖線的斜率代入數(shù)據(jù)可得4．某同學(xué)利用如下器材采取圖甲所示電路測(cè)量某金屬絲的電阻率。A．待測(cè)金屬絲電阻約為10ΩB．毫米刻度尺C．螺旋測(cè)微器D．電流表A（0~0.6A，約為0.5Ω）E.毫安表mAF.定值電阻G.定值電阻H.滑動(dòng)變阻器I.蓄電池（6V，最大電流2A，內(nèi)阻很小）（1）利用毫米刻度尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量金屬絲的長度和直徑如圖丙、丁所示，則金屬絲的長度_______cm，直徑_______mm。（2）電流表選擇_______，定值電阻選擇_______（均填選項(xiàng)的序號(hào)）。（3）按圖甲所示電路，在圖戊實(shí)物圖上，利用筆畫線代替導(dǎo)線，進(jìn)行實(shí)物圖連接_______。（4）該同學(xué)改變滑片位置，測(cè)得多組電流表的值。以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，繪得圖像如圖乙所示，結(jié)合圖乙利用題