電阻測(cè)量創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)（解析版）-2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)講義與真題模擬題練習(xí)

2023高考一輪知識(shí)點(diǎn)精講和最新高考題模擬題同步訓(xùn)練

第十七章電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

專題101電阻和電阻率測(cè)量創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

第一部分知識(shí)點(diǎn)精講

一、測(cè)量電阻的各種方法

電阻的測(cè)定是歐姆定律的重要應(yīng)用，是整個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心，是高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)命題的熱

點(diǎn)。以教材中伏安法測(cè)電阻為原形實(shí)驗(yàn)，變換出安安法、伏伏法、比較法、半偏法、替代法

等多種不同的測(cè)量方式，綜合考查儀器選擇、電路設(shè)計(jì)與分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與誤差分析，

從而全方位考查考生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

?！蘶h-

R=7

（內(nèi)接法）

伏安法

大電阻用內(nèi)接法,測(cè)量結(jié)果偏大;小電阻用外接法，

→>-1

R*T測(cè)量結(jié)果偏小，簡(jiǎn)記為“大內(nèi)偏大，小外偏小”

―r^~∣~

(外接法)

如果已知④的內(nèi)阻R∣,則可測(cè)得④的內(nèi)阻R2=

-@—

——

-@—IIRI

h

安安法

④串聯(lián)一定值電阻RO后，同樣可測(cè)得(S)的內(nèi)阻

-@—

—

∕∣(R+Ro)

―T2一

兩電表的滿偏電流接近時(shí)，若已知?的內(nèi)阻R,

伏伏法-?----

則可測(cè)出④的內(nèi)阻&=華RI

Ul

④并聯(lián)一定值電阻RO后，同樣可得④的內(nèi)阻Rz

τ-Θη-Θ-

Ui

—I1—

RO幼

-5RJ+Ro

測(cè)得電阻箱Rl的阻值及?表、④表的示數(shù)/HI2,

比較法

可得R,=華i（電表阻值不計(jì)）

電阻箱與電流表并聯(lián),然后與大電阻滑動(dòng)變阻器串

聯(lián)，RXiVR支（測(cè)電流表內(nèi)阻）

半偏法

電阻箱與電壓表串聯(lián),滑動(dòng)變阻器為小電阻的變阻

器，R測(cè)＞R虱測(cè)電壓表內(nèi)阻）

調(diào)整Ro,使吊、S3均閉合與，、S2均閉合時(shí)電流

替代法

表示數(shù)相等，則&=RO

（電流等效替代）

調(diào)整R），使Si、S3均閉合與Si、S2均閉合時(shí)電壓

表示數(shù)相等，則Rx=RO

（電壓等效替代）

二、電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)大方向

L實(shí)驗(yàn)原理的拓展與創(chuàng)新,實(shí)驗(yàn)的基本原理和思想方法是考查的核心，要解決此類實(shí)驗(yàn)

問(wèn)題,應(yīng)摒棄簡(jiǎn)單地背誦實(shí)驗(yàn)而向分析理解實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變.

（1）實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新方法通常有：

（i）.轉(zhuǎn)換法:將無(wú)法（或不易）測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換成可以（或易于）測(cè)量的物理量進(jìn)行測(cè)量,然后

再求待測(cè)物理量,這種方法叫轉(zhuǎn)換測(cè)量法（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)換法）.如在“測(cè)量金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,雖

然無(wú)法直接測(cè)量電阻率,但通過(guò)測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度和直徑,并將金屬絲接入電路測(cè)出其電阻,可

以計(jì)算出它的電阻率.

（ii）.替代法:用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的已知量替代被測(cè)量,通過(guò)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量,使整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)恢復(fù)到替代

前的狀態(tài),則被測(cè)量等于標(biāo)準(zhǔn)量.

（iii）.控制變量法:研究一個(gè)物理量與其他幾個(gè)物理量的關(guān)系時(shí),要使其中一個(gè)或幾個(gè)物理量

不變,分別研究這個(gè)物理量與其他各物理量的關(guān)系,然后再歸納總結(jié).如''探究電阻的決定因素”

實(shí)驗(yàn).

（2）.在解決設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意條件的充分利用，如對(duì)于給定確切阻值的電壓表和電流表，

電壓表可當(dāng)作電流表使用，電流表也可當(dāng)作電壓表使用，利用這一特點(diǎn),可以拓展伏安法測(cè)電

阻的方法,如伏伏法、安安法等.

（3）.對(duì)一些特殊電阻的測(cè)量,如電流表或電壓表內(nèi)阻的測(cè)量，電路設(shè)計(jì)有其特殊性，即首先

要注意到其自身量程對(duì)電路的影響,其次要充分利用其“自報(bào)電流或自報(bào)電壓”的功能,因此

在測(cè)電壓表內(nèi)阻時(shí)無(wú)需另并聯(lián)電壓表,測(cè)電流表內(nèi)阻時(shí)無(wú)需再串聯(lián)電流表.

2.實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新與使用，試題的創(chuàng)新點(diǎn)有時(shí)是改變實(shí)驗(yàn)器材,或者將一個(gè)“全新”的元

件引入實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行應(yīng)用或研究,注重考查考生的知識(shí)遷移能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

一般電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新有兩方面：

（1）.引用新的器件,如二極管、感光材料、熱敏電阻等與實(shí)際生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的常見(jiàn)

器件,要求學(xué)生多關(guān)注一些生活中的傳感器；

（2）.改變器材的使用方法,電源進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)、把電壓表當(dāng)電流表或者改裝電壓表等.

第二部分最新高考題精選

1.（2022?高考廣東物理）（9分）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11（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H（b）所示的電路中。

國(guó)Il

（2）導(dǎo)電繩拉伸后的長(zhǎng)度L及其電阻凡的測(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)度心

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)5,調(diào)節(jié)凡使電壓表和電

流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和/1。

③閉合S?,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)則此時(shí)導(dǎo)電繩的電阻R,=（用乙、和。表

示）。

④斷開(kāi)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。

（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。

（4）圖11（c）是根據(jù)部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的R,-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)電繩的電阻均為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。

【參考答案】（2）變小-----(3)有(4)51.80cm

Λ-A

【命題意圖】本題考查測(cè)量彈性導(dǎo)電繩的電阻實(shí)驗(yàn)，意在考查歐姆定律，數(shù)據(jù)處理，誤差分

析和實(shí)驗(yàn)探究能力。

【解題思路】

(2)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,根據(jù)歐姆定律，定值電阻Ro=U小.

閉合開(kāi)關(guān)S2,導(dǎo)電繩與定值電阻RO并聯(lián)，等效電阻小于定值電阻Ro,電流表示數(shù)增大，電

壓表示數(shù)變小。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電壓表的示數(shù)仍為U,設(shè)導(dǎo)電繩與定值電阻RO并聯(lián)的

,

等效電阻為R',則Rj-RoR,根據(jù)歐姆定律，R=U∕I2..聯(lián)立解得RX=一。.

RO+RX12~1I

(3)分析電壓表內(nèi)阻對(duì)導(dǎo)電繩電阻的測(cè)量值有無(wú)影響，可以設(shè)電壓表內(nèi)阻Rv,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,

第一步測(cè)量實(shí)際上是電壓表內(nèi)阻與Ro的并聯(lián)等效電阻，由并聯(lián)電阻公式，l∕R∣=l∕Ro+l∕Rv,

U=I∣R,；第二步測(cè)量實(shí)際上是電壓表內(nèi)阻與Ro、RX三個(gè)電阻的并聯(lián)等效電阻，由并聯(lián)電阻

公式，l∕R2=l∕Ro+l∕Rv+l∕Rχ,U=IIR2;聯(lián)立解得：RX=?—丁，由此可知，該電

&RV

壓表內(nèi)阻對(duì)導(dǎo)電繩電阻的測(cè)量值有影響。

(4)由Rx——L圖線可知，導(dǎo)電繩電阻RX=I.33kQ對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電繩拉伸后的長(zhǎng)度L=51.80Cm。

【方法總結(jié)】此題測(cè)量電阻的方法不同于一般的伏安法，導(dǎo)致解答時(shí)思維難度較大，對(duì)(2)

解題時(shí)應(yīng)先根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,分別運(yùn)用歐姆定律列出相關(guān)方程,得出彈性導(dǎo)電繩的電阻表達(dá)式。

分析電壓表內(nèi)阻對(duì)導(dǎo)電繩電阻的測(cè)量值有無(wú)影響，需要得出考慮電壓表內(nèi)阻時(shí)測(cè)量得出Rx

的表達(dá)式，才能正確分析得出。

7.(2021年6月浙江選考物理)小李在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一電阻R的阻值。

(I)因電表內(nèi)阻未知，用如圖1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)

G=L65V,電流表的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)4A；將K擲到2,電壓表和

電流表的讀數(shù)分別為〃=1?75V,∕∣=O?33A。由此可知應(yīng)采用電流表(填“內(nèi)”

或“外”)接法。

(2)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小李進(jìn)一步嘗試用其它方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①器材與連線如圖3所示，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫(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，記錄電流表讀數(shù)，再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)挪到右邊，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3所示。則待測(cè)電阻凡=

Ω。此方法(填“有''或"無(wú)")明顯的實(shí)驗(yàn)誤差,其理由是

圖3

【參考答案】⑴.0.34(2).見(jiàn)解析(3).外(4).5(5).有

(6).電阻箱的最小分度與待測(cè)電阻比較接近(或其它合理解釋)

【名師解析】

(I)11］由電流表的表盤(pán)可知電流大小為0.34A

12］電壓表的百分比變化為7=I，：：，XloO%=5.7%

0.34-0.33

電流表的百分比變化為優(yōu)×100%=3.0%

0.33

因此可知電壓表的示數(shù)變化更明顯，說(shuō)明電流表的分壓更嚴(yán)重，因此不能讓電流表分壓，電

流表采用外接法電路。

(2)①［3］電路圖如圖

電阻箱,

②[4]兩次實(shí)驗(yàn)中電路電流相同，因此可有I=-------=--------

R,?+r+Rχ出+r+&

可得%=%

讀數(shù)可得用=5Ω

電阻箱的最小分度和待測(cè)阻值阻值接近，這樣測(cè)得的阻值不夠精確，如待測(cè)電阻阻值為5.4Ω,

則實(shí)驗(yàn)只能測(cè)得其為Rx=5Ω,誤差較大。

5.（2015重慶理綜）同學(xué)們測(cè)量某電阻絲的電阻R,,所用電流表的內(nèi)阻與號(hào)相當(dāng)，電壓表

可視為理想電壓表。.

①若使用題6圖2所示電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要使得RA的測(cè)量值更接近真實(shí)值，電壓表的α端

應(yīng)連接到電路的點(diǎn)（選填或"c”）.

②測(cè)得電阻絲的U—/圖如題6圖3所示，則R、為Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

③實(shí)驗(yàn)中，隨電壓進(jìn)一步增加電阻絲逐漸進(jìn)入熾熱狀態(tài).某同學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)熾熱電阻絲吹風(fēng)，其

阻值會(huì)變化.他們對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行探究，在控制電阻絲兩端的電壓為IOV的條件下，得到電阻

絲的電阻尺隨風(fēng)速v（用風(fēng)速計(jì)測(cè)）的變化關(guān)系如題6圖4所示.由圖可知當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，Rx

會(huì)（選填“增大”或“減小”）。當(dāng)風(fēng)速增加過(guò)程中，為保持電阻絲兩端電壓為

10V,需要將滑動(dòng)變阻器RW的滑片向（選填"M”或"N”）滑動(dòng)。.

④為了通過(guò)電壓表的示數(shù)來(lái)顯示風(fēng)速，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如題6圖5所示的電路.其中R為兩只

阻值相同的電阻，Rx為兩根相同的電阻絲，一根置于氣流中，另一根不受氣流影響，⑨為

待接入的理想電壓表。如果要求在測(cè)量中，風(fēng)速?gòu)牧汩_(kāi)始增加，電壓表的示數(shù)也從零開(kāi)始增

加，則電壓表的“+”端和“一”端應(yīng)分別連接到電路中的點(diǎn)和點(diǎn)（在“屋’

ubnucnadn中選填）.

丫

I』

ΛxJ一

6F

1

/i?A

【名師解析】所用電流表的內(nèi)阻與R,相當(dāng)，說(shuō)明電流表分壓明顯，可采用電流表外接電路，

電壓表的α端應(yīng)連接到電路的C點(diǎn)。測(cè)得電阻絲的U—/圖如題6圖3所示，則&斗=4.1

Ωo.當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，號(hào)會(huì)減小。當(dāng)風(fēng)速增加過(guò)程中，由于電阻絲電阻減小，為保持電阻

絲兩端電壓為10V,需要將滑動(dòng)變阻器RW的滑片向M滑動(dòng)，增大電流。由圖5可知，在

吹風(fēng)前，bd兩點(diǎn)電勢(shì)相等，電勢(shì)差為零。吹風(fēng)后，卜面電阻絲電阻減小，d點(diǎn)電勢(shì)降低，bd

之間電勢(shì)差隨風(fēng)速的增大而增大。所以在測(cè)量中，要求風(fēng)速?gòu)牧汩_(kāi)始增加，電壓表的示數(shù)也

從零開(kāi)始增加，則電壓表的“+”端和“一”端應(yīng)分別連接到電路中的b點(diǎn)和d點(diǎn)。

第三部分最新模擬題精選

1.（2022福建廈門(mén)四模）某同學(xué)為了測(cè)量一段粗細(xì)均勻電阻絲AB的電阻率P，設(shè)計(jì)了如圖

甲所示的電路。已知電源為一節(jié)干電池（約1.5V）,滑片P與電阻絲接觸良好。實(shí)驗(yàn)步驟

如下：

（1）連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片P應(yīng)置于端（填"A"或"B”）；

（2）閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑片P的位置，測(cè)出電阻絲A尸部分的長(zhǎng)度L和電壓表的讀數(shù)U；當(dāng)

滑片P處在某一位置時(shí)，電壓表的指針位置如圖乙所示，則讀數(shù)U=V；

乙

（3）改變P的位置，測(cè)得多組L與U的值；

（4）在坐標(biāo)紙上作出L的圖像，如圖丙所示;

丙

（5）若不計(jì)電源內(nèi)阻，定值電阻阻值為R,金屬絲的直徑為d,-—L圖像的縱軸截距為6,

U

斜率為左，則金屬絲的電阻率為（用Rd,π,b,k表示）；

（6）若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，則金屬絲電阻率的測(cè)量值________（填“大于”“小于”

或“等于"）真實(shí)值。

【參考答案】①.B②.1.00③.0=2竺E④.大于

4Z?

【名師解析】

（1）［1］連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片P應(yīng)置于B端，此時(shí)回路電阻最大，電流最小;

（2）⑵電壓表選擇的是0-3V量程，最小刻度為0.1V,則讀數(shù)U=LOOV

（3）［3］由電路可知

UUD“UL4pLU

E=-U-?—R=U-?-----p—=τUτ-I---；—

RRSπdλR

即

1-1+4P

——..1-------L

UETrd2RE

由題意可知

—=b

E

?πd=2RE^

解得

πkd^R

P=----------

4b

（4）［4］若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，因Rv與K并聯(lián)的限值為

CRRVC

R甘=——

井

R+Rv

電阻率的真實(shí)值應(yīng)該為

2

πkdR.i

L

PΛλ=-AΓbΓ

則測(cè)量值偏大。

2.（2022山西臨汾模擬）某同學(xué)探究導(dǎo)電溶液的電阻隨長(zhǎng)度、橫截面積的變化規(guī)律。他拿

了一根彈性很好的橡膠管，里面灌滿了鹽水，兩端用與膠管內(nèi)徑大小相同的銅棒塞住管口,

形成一段封閉的鹽水柱，給兩銅棒連接導(dǎo)線，測(cè)量鹽水柱的電阻。

（I）該同學(xué)測(cè)出了在不受拉力時(shí)鹽水柱的長(zhǎng)度L=30.00cm,并用歐姆表的“X1”擋粗略

測(cè)量此時(shí)的電阻，如圖甲所示，則此時(shí)電阻為一。

（2）為了更精確的測(cè)量鹽水柱的電阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，其中與、/?2為

已知電阻，RO為電阻箱，號(hào)為滑動(dòng)變阻器，R、為鹽水柱形成的電阻。操作步驟如下:

①接通開(kāi)關(guān)S∣；

②接通開(kāi)關(guān)S2后馬上斷開(kāi)，觀察靈敏電流計(jì)G的偏轉(zhuǎn)情況；

③反復(fù)調(diào)節(jié)Ro并重復(fù)步驟②，直至S2接通后靈敏電流計(jì)G示數(shù)為零。

則&=_（用題目中物理量的符號(hào)表示）。

（3）該同學(xué)用力拉橡膠管，使橡膠管變長(zhǎng)，測(cè)出幾個(gè)不同長(zhǎng)度L下橡膠管中鹽水柱的電阻，

并用圖像法進(jìn)行探究。他用鹽水柱的電阻RA.為縱坐標(biāo)，為了使圖線為直線，則橫坐標(biāo)應(yīng)為一

（選填“L"、"Z?”或“JE”）o該同學(xué)選取正確的坐標(biāo)做出圖像，測(cè)得圖線的斜率

為％=4。（單位采用國(guó)際單位），又測(cè)得橡膠管中鹽水的體積為V=L5xl（Γ2m3,則可知該

鹽水的電阻率為（保留兩位有效數(shù)字）。

【參考答案】?.12②.警③.13④.6.0×10^2

A2

【名師解析】

（1）口］根據(jù)圖甲可知，指針的示數(shù)為12,則此時(shí)電阻為R=12xlO=12C

R.R

（2）［2］根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，當(dāng)靈敏電流計(jì)的示數(shù)為零時(shí)，滿足關(guān)系式SL=片

K2KU

化筒得R,=釜1

(3)[3]根據(jù)電阻定律R=年

而且V=SL

聯(lián)立得&=也

為了使圖線為直線，則橫坐標(biāo)應(yīng)為Z?,此時(shí)斜率Z=∕=4.0

[4]則有鹽水的電阻率0=6.Oxl()TC?m

3.(2022重慶名校質(zhì)檢)12.為測(cè)量A、8兩金屬絲的電阻率，小戴同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、

乙所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案。已知電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持不變。

(I)小戴先進(jìn)行圖甲方案的測(cè)量：

①利用螺旋測(cè)微器測(cè)出4金屬絲的直徑，示數(shù)如圖丙所示，則4金屬絲直徑的測(cè)量值即

:mm；

②把A金屬絲接入圖甲電路，并用刻度尺測(cè)出接入電路的A金屬絲的長(zhǎng)度/=50.0OCm。閉合

開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器阻值，記錄兩電表的測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示，數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)己經(jīng)標(biāo)在如

圖丁所示的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)?jiān)趫D丁中畫(huà)出S/圖線；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456

U/V0.901.201.501.802.102.40

I/A0.182.240310.370.430.49

③該方案測(cè)得的A金屬絲的電阻率0=Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）。

（2）小戴又用圖乙所示方案測(cè)量8金屬絲的電阻率，通過(guò)移動(dòng)接線夾位置（即圖乙滑動(dòng)變

阻器符號(hào)上的箭頭接觸金屬絲的位置），以控制接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度;

①實(shí)驗(yàn)操作步驟:

a.正確連接電路，設(shè)計(jì)電阻箱的阻值，閉合開(kāi)關(guān)；

b.讀出電流表的示數(shù)，記錄接線夾的位置；

c.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，測(cè)出接入電路的金屬絲的長(zhǎng)度；

d.閉合開(kāi)關(guān)，重復(fù)b、C的操作。

②根據(jù)測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，畫(huà)出如圖戊所示的關(guān)系圖線，由圖可以得到

圖線的斜率為左。已知金屬絲直徑為“，電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r,則乙金屬絲的電阻率為

（用給出的字母表示）。

（3）圖乙方案中電流表的內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量值（填"會(huì)''或"不會(huì)”）造成影響。

【參考答案】

πΓJ2k

③.(4.5-4.9)×IO5④.一--⑤.不會(huì)

4

【名師解析】

(1)①川用螺旋測(cè)微器測(cè)出A金屬絲的直徑的測(cè)量值

d甲=2.5mm+0.01mmx0.0=2.500mm;

②⑵畫(huà)出U-/圖線如圖；

?

S

B

≡Π

③[3]由圖像可得4金屬絲電阻

29

/?=—Ω=4.83Ω

0.6

根據(jù)

R=PLy

Sπdιv~

解得

RTrd甲2

P=

4L

帶入數(shù)據(jù)解得

p=4.7×10^5Ω?m

(2)②[4]由閉合電路的歐姆定律

E=I[pvr+R]=I[p^+r+R

即

14p_R+r

-=—?-￡+---

1Trd2EE

則

%k

πd~E

則

πEd2k

P=-

（3）[5]圖乙中若考慮電流表內(nèi)阻，則

1_42,ιr+R+R^

7=砧L+^Γ-

不影響圖像的斜率，電阻率的測(cè)量值不變。

4.（8分）（2022山西太原重點(diǎn)高中質(zhì)檢）在高速鐵路電力機(jī)車上,為了保證長(zhǎng)距

離穩(wěn)定供電,常用一種配件——受電弓碳滑板.某同學(xué)想利用如圖（甲）所示的電路

測(cè)量一段碳滑板上碳材料的電阻率,他在工程師的指導(dǎo)下將這種碳材料均勻涂抹

在一根外徑為d=8.5mm的細(xì)長(zhǎng)陶瓷管表面,形成一層導(dǎo)電膜.

（甲）（乙）㈣

（1）該同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量涂完碳材料的陶瓷管的外徑D,示數(shù)如圖（乙）

所示,則外徑D=mm.

（2）由圖（甲）可知該電路中滑動(dòng)變阻器采用的是接法,電流表采

用的是接法.若已知該導(dǎo)電膜的長(zhǎng)度為L(zhǎng),某次測(cè)量時(shí)電壓表的讀數(shù)為U,電

流表的讀數(shù)為L(zhǎng)則該碳材料的電阻率的表達(dá)式為p=（用已知量的符號(hào)

表示）.

（3）請(qǐng)你在圖（丙）虛線框中將圖（甲）所示的實(shí)物電路轉(zhuǎn)化成電路原理圖（用給

出的符號(hào)連接）.

【參考答案】：（1）8.560（8.559?8.561均正確）（2分）；（2）分壓式（1分）內(nèi)（1分）

則富&2分）；（3）圖見(jiàn)解析（2分）

【名師解析】：

（1）由圖（乙）可知,螺旋測(cè)微器的固定刻度為8.5mm,可動(dòng)刻度為6.0×0.01

mm=0.060mm

所以最終讀數(shù)為8.5mm+0.060mm=8.560mm.

（2）由圖（甲）知,滑動(dòng)變阻器采用的是分壓式接法,電流表采用的是內(nèi)接法.導(dǎo)電膜的

電阻R=^,橫截面積為S=Tr嗎）2-（g）2],又R=p∣,

聯(lián)立解得p-?d5<

（3）由圖（甲）中所示的實(shí)物電路畫(huà)出電路原理圖,如圖所示.

5.（2020?濰坊五校聯(lián)考）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一根粗細(xì)均勻、中空的圓柱形導(dǎo)電元件,

其橫截面為同心圓環(huán)，如圖甲所示，該同學(xué)想知道中空部分的內(nèi)徑d,但該元件的內(nèi)徑太小,

無(wú)法直接測(cè)量，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量，已知該元件的長(zhǎng)度L及電阻率p。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)元件的外徑力，結(jié)果如圖乙所示，該讀數(shù)為mm。

（2）用多用電表測(cè)出其阻值，多用電表的“C”擋有“XI”“X10”"XIOo"''Xlk"

四擋，選用“義100”擋測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，換用相鄰的某倍率，重新調(diào)零后

進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果如圖丙所示，則該元件的電阻為Ωo

（3）為精確地測(cè)量該元件電阻，有下列器材可供選擇：

A.電流表A∣（量程50mA,內(nèi)阻r∣=100C）

B.電流表A2（量程150mA,內(nèi)阻底大約為40Ω）

C.電流表A3（量程3A,內(nèi)阻門(mén)大約為0.1Ω）

D.滑動(dòng)變阻器R（O?20C,額定電流2A）

E.直流電源E(9V,內(nèi)阻不計(jì))

F.導(dǎo)電元件R

G.開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干

請(qǐng)選擇合適的儀器，將實(shí)驗(yàn)電路圖畫(huà)在虛線框內(nèi)，并標(biāo)明所選器材的代號(hào)。

(4)若測(cè)得該元件的電阻為R,則元件的內(nèi)徑d=。(用己知量和所測(cè)

物理量的符號(hào)表示)

(名師解析]：(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度為6.0Inm,可動(dòng)刻度為0.5X0.01mm=0.005

mm,所以最終讀數(shù)為6.0mm÷0.005mm=6.005mm。

(2)選用“X100”擋測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，則說(shuō)明所選擋位較大，應(yīng)選擇相

鄰小倍率擋，則選用的是“X10”，由圖可知，該元件的電阻為9X10C=90C.

(3)由于實(shí)驗(yàn)器材中沒(méi)有電壓表，但電流表AI內(nèi)阻已知，且電流表Al能測(cè)最大電壓為

t∕max=50×IO-XIOOV=5V,

則可將電流表Al充當(dāng)電壓表，由于測(cè)量過(guò)程中流過(guò)電阻的電流不宜太大，則電流表選

A2,為了多測(cè)量數(shù)據(jù)而減小誤差，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式，由于電流表A2的內(nèi)阻未知，

則用外接法。

(4)由電阻定律有R=IK=PiDL-]

κ2~π2

解得“二≠z?=

【參考答案】：(1)6.005(2)90(3)電路圖如圖所示。

6.（10分）（2020江蘇高考仿真模擬3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路來(lái)測(cè)量一未知電阻RX

的阻值。該電阻約為200Q,已知直流電源的電動(dòng)勢(shì)為9V,內(nèi)阻較小，電陽(yáng)箱R的規(guī)格為

0-999.90.可供選擇的電流表為：人|（量程5000^,內(nèi)阻約為IOQ）,A2（量程IOomA,內(nèi)阻

約為20Q）,A3（量程50mA,內(nèi)阻約為50Q）

（1）如