实验二：测金属丝地电阻率

1、标准实用文案实验二：测金属丝的电阻率实验电路图：电阻的内外接法选取（由于待测电阻较小，一般选外接法）电阻率的表达式滑动变阻器可以选择限流法，也可以用分压法电压表和电流表的选取和读数螺旋测微器的读数、游标卡尺读数实物图的连接根据电压表和电流表读数计算待测电阻，或者根据 U-I 图像计算斜率求电阻，再计算电阻率或者长度【典型例题剖析】考点 1：实验原理和仪器选择 例 1 在探究决定导体电阻的因素的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝： Rx( 阻值约 4 ，额定电流约0.5 A) ；电压表： V(量程 3 V，内阻约3 k ) ；电流表： A1( 量程 0.6 A ，内阻约0.2 ) ；A2(

2、量程 3 A ，内阻约0.05 ) ；电源： E1( 电源电压为3 V) ；E2( 电源电压为12 V) ；滑动变阻器： R( 最大阻值约20 ) ；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线(1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm.(2) 若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选_ ，电源应选_( 均填器材代号) ，在虚线框中完成电路原理图文档标准实用文案电压表最大量程3V，因此电源得选择3V，电流表得选0.6A解析(1) 螺旋测微器的读数为：1 5 mm 27.4 × 0.01 mm 1.774 mm.(2) 在用伏安法测电阻的实验中， 为使测量

3、尽量精确， 电流表、 电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流为 0.5 A，所以电流表选 A1，电源选 E1 即可电路原理图如图所示答案 (1)1.774(1.772 1.776 均正确 ) (2)A 1 E1 见解析图1-1在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度l ，金属丝的电阻大约为5 ，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率(1) 从图中读出金属丝的直径为_mm.(2) 为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：A电压表0 3 V ，内阻 10 k B电压表0 15

4、V ，内阻 50 k C电流表0 0.6 A ，内阻 0.05D电流表0 3 A ，内阻 0.01E滑动变阻器，010 F滑动变阻器，0100 要求较准确地测出其阻值，电压表应选 _，电流表应选 _，滑动变阻器应选 _ ( 填序号 )滑动变阻器F 接入电路会造成电流过小实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误文档标准实用文案错误 1：_错误 2：_(3) 若测得金属丝的直径用d 表示，电阻用 R表示，则该金属材料的电阻率 _.答案(1)0.680(2) ACE 导线连接在滑动变阻器的滑片上采用了电流表内接法Rd2(3)4l解析(1) 从螺旋测微器的固定刻度上可以看出

5、，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读 0.5 mm，可动刻度上接近第18 个刻度线，可以估读0.180 mm，所以该金属丝直径应为0.5 mm 0.180 mm0.680 mm.(2) 由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V，用 3 V 量程的电压表A；因为电阻丝的电阻大约为 5，如果把 3 V的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A ，因此用量程是0.6 A 的电流表C；此题中金属丝的电阻大约为5 ，为了减小实验误差，应选10 的滑动变阻器E.l Rd2(3) 由 RS可得： 4l .考点 2：数据处理及误差分析 【例 2】某同学在一次“探究决定导体电阻的因素”的实验中，用刻度尺测

6、出接入电路部分的金属丝长度为l 0.720 m ，用螺旋测微器测出金属丝直径( 刻度位置如图所示) ，用伏安法测出金属丝的电阻( 阻值大约为5 ) ，然后计算出该金属材料的电阻率在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A直流电源E( 输出电压为3 V)B电流表A( 量程 0 0.6 A ，内阻约0.125 )C电压表V( 量程 0 3 V ，内阻 3 k )D滑动变阻器R1( 最大阻值 20 )E开关、导线等(1) 从图中读出金属丝的直径为_mm.(2) 根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图文档标准实用文案(3) 若根据伏安法测出金属丝的阻值为Rx 4.0 ，则这

7、种金属材料的电阻率为_· m(保留两位有效数字) 答案(1)0.600(2) 如图所示(3)1.6× 10 6解析(3) 由lRS Rxd2R 4.0 、l0.720 m 、 0.600 mm 0.600得，将RSl4ldx× 103 m 代入得 1.6 × 106 · m.2-1 在“探究决定导体电阻的因素”的实验中，待测金属丝的电阻Rx 约为 5 ，实验室备有下列实验器材：A电压表( 量程 0 3 V ，内阻约为 15 k )B电压表( 量程 0 15 V ，内阻约为 75 k )C电流表( 量程 0 3 A ，内阻约为 0.2 )D电流表

8、( 量程 0 0.6 A ，内阻约为 1 )E变阻器 R1(0 100 ， 0.6 A)2， 0.1 A)F变阻器 R(0 2 000G电池组 E( 电动势为3 V ，内阻约为 0.3 )H开关 S，导线若干(1) 为减小实验误差，应选用的实验器材有 _( 填器材前面的序号 ) 小电阻外接法(2) 为减小实验误差，应选用如图中 _( 选填“甲”或“乙” ) 为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来(3) 若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的文档标准实用文案示数如图所示，则金属丝的直径为_ mm，电阻值为 _ .答案(

9、1)ADEGH(2) 乙实物图见解析(3)0.637(0.636 0.638 均可 )2.4解析(1) 由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A；被测电阻约为5 ，电路中的最E 3大电流约为I Rx 5A0.6 A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选 E；还要选用电池和开关，导线若干故应选用的实验器材有A、 D、E、 G、 H.RV Rx(2) 由于 > ，应采用电流表外接法，应选如图乙所示电路，实物连接如图所示Rx RA(3) 从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.637 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0

10、.50 A ，被测金属丝的阻值为x Ux1.20RI x 0.50 2.4 .考点：仪器的选择（电压表、电流表、滑动变阻器）、内外接法选择、实物图连接、螺旋测微器读数、电压表与电流表的读数【巩固训练】1. 【 2013 山东】 图甲为一游标卡尺的结构示意图, 当测量一钢笔帽的内径时 , 应该用游标卡尺的( 选填“ A”“B”或“ C” ) 进行测量 ; 示数如图乙所示 , 该钢笔帽的内径为mm。文档标准实用文案【A； d=11mm+0.05mm× 6=11.30mm】2. 在测定金属的电阻率实验中， 用螺旋测微器测量金属丝的直径， 示数如图所示， 读数为_mm。【 0.617mm】3

11、. 【 2012 山东】 用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_mm。353002520【 1.773 】4. 【 2014 海南】 现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（ b）所示。由上图读得圆柱体的直径为mm，长度为cm.【 1.843mm;4.240cm 】（化单位的时候注意有效数字）5. 【 2014 海南】 现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，若流经圆柱体的电流为I ，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别为D、L，测得 D、

12、L、 I 、U 表示的电阻率的关系式为=。6. 【 2012 山东】 在测量金属丝电阻率 的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝： Rx（阻值约 4，额定电流约 0.5 ）；电压表： V（量程 3V，内阻约 3K）；电流表： A1（量程 0.6 A ，内阻约 0.2 ）；文档标准实用文案A （量程 3 A ，内阻约 0.05 ）；13 V ，内阻不计）；电源： E （电动势E （电动势12V，内阻不计）；滑动变阻器： R（最大阻值约20 ）；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选_、电源应选 _（均填器材代号） ，在虚线框内（见答题卡）完

13、成电路原理图。【分析】：电压表的量程最大为3V，因此电源选择E1；通过电阻的额定电流为0.5A ，因此，电流表选A1；除此之外，还得判断电流表的内外接（看电阻之比）答案： A1E1电路图如图考点：仪器的选取（电流表、电源）、电路原理图7. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中, 某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度, 测量 3 次 , 求出其平均值L; 其中一次测量结果如图甲所示, 金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐, 图中读数为cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径, 选不同的位置测量3 次 , 求出其平均值d; 其中一次测量结果如图乙所示 , 图中读数为mm

14、。（2）采用图丙所示的电路测量金属丝的电阻, 则金属丝电阻的测量值比真实值( 选填“偏大”或“偏小”) 。最后由公式=计算出金属丝的电阻率( 用直接测量的物理量表示) 。文档标准实用文案考点：电流表外接法、误差分析、刻度尺读数、螺旋测微器读数、电阻率表达式8. 【 2012 广东】 某同学测量一个圆柱体的电阻率, 需要测量圆柱体的尺寸和电阻。（1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径, 某次测量的示数如图甲和图乙所示 , 长度为cm, 直径为mm。（2）按图丙连接电路后, 实验操作如下：将滑动变阻器R1 的阻值置于最( 选填“大”或“小”) 处 ; 将 S2 拨向接点1, 闭合

15、S1, 调节 R1, 使电流表示数为I 0;将电阻箱R2 的阻值调至最( 选填“大”或“小”), 将 S2 拨向接点2; 保持 R1 不变 , 调节R2, 使电流表示数仍为I 0, 此时 R2 阻值为 1280;由此可知 , 圆柱体的电阻为。考点：游标卡尺、螺旋测微器的读数、替代法测电阻替代法测电阻在 2011 年新课标考察9.【 2014 山东】 实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线， 某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为28m ，1.0mm，查得铜的电阻率为1.7 10文档标准实用文案再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实RxR 0际长度。V

16、A可供使用的器材有：ab电流表：量程0.6A ，内阻约为0.2 ；SE电压表：量程3v ，内阻约 9K；图甲滑动变阻器 R ：最大阻值 5；1滑动变阻器 R2：最大阻值 20；定值电阻： R =3；0电源：电动势6V，内阻可不计；1203开关、导线若干。V回答下列问题：（ 1）实验中滑动变阻器应选 _ （填“ R1”或“ R2”），闭合开关 S 前应将滑片移至 _端（填“ a”或“ b”）.（ 2）在实物图（见答题卡）中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A 时，电压表示数如图乙所示，读数为_V.（4）导线实际长度为_m（保留

17、 2 位有效数字）图乙5105101515012012033A0V【分析】：先估算出电阻值，通过电流表的量程计算电路中电阻的最小值，再计算接入电路中 R 的部分应该为多大。根据伏安法测出的电阻为 Rx 和 R0 的总和。(1) 被测电阻的阻值约为l8100, 而电路中最大电流为Rxs1.7101.0 10 61.7I =0.6A, 所以电路中总电阻的最小值为E6, 则滑动变阻器的阻值最小R10mI m0.6为 R 动=R-Rx -R0=5.3 , 故滑动变阻器应选择R2; 在电路中滑动变阻器为限流接法, 闭合开关之前, 其阻值应置于最大值处, 即 a 处。【测量电路的总电阻肯定大于3 欧，因此

18、，为了使得电流变化范围大，滑动变阻器应该选用R2】(2) 电路连接如图所示文档标准实用文案(3) 电压表的读数为2.30V 。(4) 被测电阻的测量值为 RxUlR0 , Rx, 代入数据 , 解得导线的实际长度为 l =94m。Is答案 : (1)R 2 a (2) 见解析(3)2.30(4)94【后两个答案有误差范围】考点：限流接法滑动变阻器的选取问题、实物图的连接、电压表的读数、欧姆定律计算电阻、电阻定律难点：滑动变阻器的选取（根据待测电阻大小选取滑动变阻器：限流法得选一个比待测电阻大的不太多的滑变，分压法选择一个与待测电阻大小差不多的滑变）；计算导线实际长度（计算量大）10. 【 20

19、12 北京】 在“测定金属的电阻率” 实验中 , 所用测量仪器均已校准 . 待测金属丝接入电路部分的长度约为 50cm.(1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径, 其中某一次测量结果如图所示 , 其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值).(2) 用伏安法测金属丝的电阻 Rx . 实验所用器材为 : 电池组 ( 电动势 3V, 内阻约 1) 、电流表( 内阻约 0.1 ) 、电压表 ( 内阻约 3k) 、滑动变阻器R(020 , 额定电流2A) 、开关、导线若干 .某小组同学利用以上器材正确连接好电路, 进行实验测量 , 记录数据如下:次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知, 他们测量 R 采用的是( 选填“甲”或“乙”) 图 .x文档标准实用文案(3) 图丙是测量 Rx 的实验器材实物图 ,图中已连接了部分导线, 滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端. 请根据 (2) 所选的电路图 ,补充完成图丙中实物间的连线, 并使闭合开关的瞬间, 电压表或电流表不至于被烧坏.(4) 这个小组的同学在坐标纸上建立 U、I 坐标系 , 如图丁所示 , 图中已标出了与测量数据对应的 4