专题101 电阻和电阻率测量创新实验
一、测量电阻的各种方法
电阻的测定是欧姆定律的重要应用，是整个电学实验的核心，是高考电学实验命题的热点。以教材中伏安法测电阻为原形实验，变换出安安法、伏伏法、比较法、半偏法、替代法等多种不同的测量方式，综合考查仪器选择、电路设计与分析、实验数据处理与误差分析，从而全方位考查考生的实验能力。
伏安法 (内接法) (外接法) Rx＝ 大电阻用内接法，测量结果偏大；小电阻用外接法，测量结果偏小，简记为“大内偏大，小外偏小”
安安法 如果已知的内阻R1，则可测得的内阻R2＝
串联一定值电阻R0后，同样可测得的内阻R2＝
伏伏法 两电表的满偏电流接近时，若已知的内阻R1，则可测出的内阻R2＝R1
并联一定值电阻R0后，同样可得的内阻R2＝
比较法 测得电阻箱R1的阻值及表、表的示数I1、I2，可得Rx＝(电表阻值不计)
半偏法 电阻箱与电流表并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R测＜R真(测电流表内阻)
电阻箱与电压表串联，滑动变阻器为小电阻的变阻器，R测＞R真(测电压表内阻)
替代法 (电流等效替代) 调整R0，使S1、S3均闭合与S1、S2均闭合时电流表示数相等，则Rx＝R0
(电压等效替代) 调整R0，使S1、S3均闭合与S1、S2均闭合时电压表示数相等，则Rx＝R0
二、电学创新实验的两个大方向
1.实验原理的拓展与创新,实验的基本原理和思想方法是考查的核心,要解决此类实验问题,应摒弃简单地背诵实验而向分析理解实验转变.
（1）实验原理的创新方法通常有:
（i）.转换法:将无法(或不易)测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量,然后再求待测物理量,这种方法叫转换测量法(简称转换法).如在“测量金属电阻率”的实验中,虽然无法直接测量电阻率,但通过测金属丝的长度和直径,并将金属丝接入电路测出其电阻,可以计算出它的电阻率.
（ii）.替代法:用一个标准的已知量替代被测量,通过调整标准量,使整个测量系统恢复到替代前的状态,则被测量等于标准量.
（iii）.控制变量法:研究一个物理量与其他几个物理量的关系时,要使其中一个或几个物理量不变,分别研究这个物理量与其他各物理量的关系,然后再归纳总结.如“探究电阻的决定因素”实验.
（2）.在解决设计型实验时,要注意条件的充分利用,如对于给定确切阻值的电压表和电流表,电压表可当作电流表使用,电流表也可当作电压表使用,利用这一特点,可以拓展伏安法测电阻的方法,如伏伏法、安安法等.
（3）.对一些特殊电阻的测量,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计有其特殊性,即首先要注意到其自身量程对电路的影响,其次要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能,因此在测电压表内阻时无需另并联电压表,测电流表内阻时无需再串联电流表.
2.实验器材的创新与使用,试题的创新点有时是改变实验器材,或者将一个“全新”的元件引入实验中进行应用或研究,注重考查考生的知识迁移能力和解决实际问题的能力.
一般电学实验器材的创新有两方面:
（1）.引用新的器件,如二极管、感光材料、热敏电阻等与实际生产、生活密切相关的常见器件,要求学生多关注一些生活中的传感器;
（2）.改变器材的使用方法,电源进行串联或并联、把电压表当电流表或者改装电压表等.
最新高考题精选
1．（2022·高考广东物理）（9分）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
（1）装置安装和电路连接
如图11（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图11（b）所示的电路中。
（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻的测量
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关，闭合开关，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和。
③闭合，电压表的示数__________（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数，则此时导电绳的电阻__________（用、和U表示）。
④断开，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。
（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________（选填“有”或“无”）影响。
（4）图11（c）是根据部分实验数据描绘的图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻为，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________，即为机械臂弯曲后的长度。
【参考答案】（2）变小 （3）有（4）51.80cm
【命题意图】本题考查测量弹性导电绳的电阻实验，意在考查欧姆定律，数据处理，误差分析 和实验探究能力。
【解题思路】
（2）断开开关S2，根据欧姆定律，定值电阻R0=U/I1.
闭合开关S2，导电绳与定值电阻R0并联，等效电阻小于定值电阻R0，电流表示数增大，电压表示数变小。调节滑动变阻器R使电压表的示数仍为U，设导电绳与定值电阻R0并联的等效电阻为R’，则R’=，根据欧姆定律，R’=U/I2.，联立解得Rx=。.
(3) 分析电压表内阻对导电绳电阻的测量值有无影响，可以设电压表内阻Rv，断开开关S2，第一步测量实际上是电压表内阻与R0的并联等效电阻，由并联电阻公式，1/R1=1/R0+1/RV，U=I1 R1；第二步测量实际上是电压表内阻与R0、Rx三个电阻的并联等效电阻，由并联电阻公式，1/R2=1/R0+1/RV+1/Rx，U=I1 R2；联立解得：Rx=，由此可知，该电压表内阻对导电绳电阻的测量值有影响。
（4）由Rx——L图线可知，导电绳电阻Rx=1.33kΩ对应的导电绳拉伸后的长度L=51.80cm。
【方法总结】此题测量电阻的方法不同于一般的伏安法，导致解答时思维难度较大，对（2）解题时应先根据实验步骤，分别运用欧姆定律列出相关方程，得出弹性导电绳的电阻表达式。分析电压表内阻对导电绳电阻的测量值有无影响，需要得出考虑电压表内阻时测量得出Rx的表达式，才能正确分析得出。
7. （2021年6月浙江选考物理）小李在实验室测量一电阻R的阻值。
（1）因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图2所示，其读数___________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表___________（填“内”或“外”）接法。
（2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：
①器材与连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图___________；
②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________（填“有”或“无”）明显的实验误差，其理由是___________。
【参考答案】 (1). 0.34 (2). 见解析 (3). 外 (4). 5 (5). 有
(6). 电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近（或其它合理解释）
【名师解析】
（1）[1]由电流表的表盘可知电流大小为0.34A
[2]电压表的百分比变化为
电流表的百分比变化为
因此可知电压表的示数变化更明显，说明电流表的分压更严重，因此不能让电流表分压，电流表采用外接法电路。
（2）①[3]电路图如图
②[4]两次实验中电路电流相同，因此可有
可得
读数可得
电阻箱的最小分度和待测阻值阻值接近，这样测得的阻值不够精确，如待测电阻阻值为5.4Ω，则实验只能测得其为，误差较大。
最新模拟题精选
1. （2022福建厦门四模）某同学为了测量一段粗细均匀电阻丝AB的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路。已知电源为一节干电池（约1.5V），滑片P与电阻丝接触良好。实验步骤如下：
（1）连接好电路，闭合开关前，滑片P应置于________端（填“A”或“B”）；
（2）闭合开关S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP部分的长度L和电压表的读数U；当滑片P处在某一位置时，电压表的指针位置如图乙所示，则读数U＝________V；
（3）改变P的位置，测得多组L与U的值；
（4）在坐标纸上作出的图像，如图丙所示；
（5）若不计电源内阻，定值电阻阻值为R，金属丝的直径为d，图像的纵轴截距为b，斜率为k，则金属丝的电阻率为________（用R，d，π，b，k表示）；
（6）若考虑电压表内阻的影响，则金属丝电阻率的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【参考答案】 ①. B ②. 1.00 ③. ④. 大于
【名师解析】
（1）[1]连接好电路，闭合开关前，滑片P应置于B端，此时回路电阻最大，电流最小；
（2）[2]电压表选择的是0-3V量程，最小刻度为0.1V，则读数U＝1.00V
（3）[3]由电路可知
即
由题意可知
解得
（4）[4]若考虑电压表内阻的影响，因RV与R并联的阻值为
电阻率的真实值应该为
则测量值偏大。
2. （2022山西临汾模拟）某同学探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。他拿了一根弹性很好的橡胶管，里面灌满了盐水，两端用与胶管内径大小相同的铜棒塞住管口，形成一段封闭的盐水柱，给两铜棒连接导线，测量盐水柱的电阻。
（1）该同学测出了在不受拉力时盐水柱的长度，并用欧姆表的“”挡粗略测量此时的电阻，如图甲所示，则此时电阻为 __。
（2）为了更精确的测量盐水柱的电阻，该同学设计了如图乙所示的电路，其中、为已知电阻，为电阻箱，为滑动变阻器，为盐水柱形成的电阻。操作步骤如下：
①接通开关；
②接通开关后马上断开，观察灵敏电流计的偏转情况；
③反复调节并重复步骤②，直至接通后灵敏电流计示数为零。
则__（用题目中物理量的符号表示）。
（3）该同学用力拉橡胶管，使橡胶管变长，测出几个不同长度下橡胶管中盐水柱的电阻，并用图像法进行探究。他用盐水柱的电阻为纵坐标，为了使图线为直线，则横坐标应为 __（选填“”、“ ”或“” 。该同学选取正确的坐标做出图像，测得图线的斜率为（单位采用国际单位），又测得橡胶管中盐水的体积为，则可知该盐水的电阻率为 __（保留两位有效数字）。
【参考答案】 ①. 12 ②. ③. ④.
【名师解析】
（1）[1]根据图甲可知，指针的示数为12，则此时电阻为
（2）[2]根据实验原理可知，当灵敏电流计的示数为零时，满足关系式
化简得
（3）[3]根据电阻定律
而且
联立得
为了使图线为直线，则横坐标应为，此时斜率
[4]则有盐水的电阻率
3．（2022重庆名校质检）12. 为测量A、B两金属丝的电阻率，小戴同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案。已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变。
（1）小戴先进行图甲方案的测量：
①利用螺旋测微器测出A金属丝的直径，示数如图丙所示，则A金属丝直径的测量值=_______mm；
②把A金属丝接入图甲电路，并用刻度尺测出接入电路的A金属丝的长度l=50.00cm。闭合开关，改变滑动变阻器阻值，记录两电表的测量数据如下表所示，数据的对应点已经标在如图丁所示的坐标纸上，请在图丁中画出U-I图线_______；
实验次数 1 2 3 4 5 6
U/V 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40
I/A 0.18 2.24 031 0.37 0.43 0.49
③该方案测得的A金属丝的电阻率ρ＝________Ω·m（保留两位有效数字）。
（2）小戴又用图乙所示方案测量B金属丝的电阻率，通过移动接线夹位置（即图乙滑动变阻器符号上的箭头接触金属丝的位置），以控制接入电路中金属丝的长度；
①实验操作步骤：
a．正确连接电路，设计电阻箱的阻值，闭合开关；
b．读出电流表的示数，记录接线夹的位置；
c．断开开关，测出接入电路的金属丝的长度；
d．闭合开关，重复b、c的操作。
②根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据，画出如图戊所示的关系图线，由图可以得到图线的斜率为k。已知金属丝直径为d，电动势E、内阻r，则乙金属丝的电阻率为______（用给出的字母表示）。
（3）图乙方案中电流表的内阻对电阻率的测量值_______（填“会”或“不会”）造成影响。
【参考答案】 ①. 2.500 ②.
③. （4.5-4.9）×10-5 ④. ⑤. 不会
【名师解析】
（1）①[1]用螺旋测微器测出A金属丝的直径的测量值
d甲=2.5mm+0.01mm×0.0=2.500mm；
②[2]画出U-I图线如图；
③[3]由图像可得A金属丝电阻
根据
解得
带入数据解得
（2）②[4]由闭合电路的欧姆定律
即
则
则
（3）[5]图乙中若考虑电流表内阻，则
不影响图像的斜率，电阻率的测量值不变。
4.(8分)(2022山西太原重点高中质检)在高速铁路电力机车上,为了保证长距离稳定供电,常用一种配件——受电弓碳滑板.某同学想利用如图(甲)所示的电路测量一段碳滑板上碳材料的电阻率,他在工程师的指导下将这种碳材料均匀涂抹在一根外径为 d=8.5 mm的细长陶瓷管表面,形成一层导电膜.
(1)该同学利用螺旋测微器测量涂完碳材料的陶瓷管的外径D,示数如图(乙)所示,则外径D= mm.
(2)由图(甲)可知该电路中滑动变阻器采用的是 接法,电流表采用的是 接法.若已知该导电膜的长度为L,某次测量时电压表的读数为U,电流表的读数为I,则该碳材料的电阻率的表达式为ρ= (用已知量的符号表示).
(3)请你在图(丙)虚线框中将图(甲)所示的实物电路转化成电路原理图(用给出的符号连接).
【参考答案】:(1)8.560(8.559～8.561均正确)(2分)；(2)分压式(1分) 内(1分) (2分)；(3)图见解析(2分)
【名师解析】:
(1)由图(乙)可知,螺旋测微器的固定刻度为8.5 mm,可动刻度为6.0×0.01 mm=0.060 mm,
所以最终读数为8.5 mm+0.060 mm=8.560 mm.
(2)由图(甲)知,滑动变阻器采用的是分压式接法,电流表采用的是内接法.导电膜的电阻R=,横截面积为S=π[()2-()2],又R=ρ,
联立解得ρ=.
(3)由图(甲)中所示的实物电路画出电路原理图,如图所示.
5．(2020·潍坊五校联考)某同学在实验室发现一根粗细均匀、中空的圆柱形导电元件，其横截面为同心圆环，如图甲所示，该同学想知道中空部分的内径d，但该元件的内径太小，无法直接测量，他设计了如下实验进行测量，已知该元件的长度L及电阻率ρ。
(1)用螺旋测微器测元件的外径D，结果如图乙所示，该读数为________mm。
(2)用多用电表测出其阻值，多用电表的“Ω” 挡有“×1”“×10”“×100”“×1 k”四挡，选用“×100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，换用相邻的某倍率，重新调零后进行测量，结果如图丙所示，则该元件的电阻为________Ω。
(3)为精确地测量该元件电阻，有下列器材可供选择：
A．电流表A1(量程50 mA，内阻r1＝100 Ω)
B．电流表A2(量程150 mA，内阻r2大约为40 Ω)
C．电流表A3(量程3 A，内阻r3大约为0.1 Ω)
D．滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)
E．直流电源E(9 V，内阻不计)
F．导电元件Rx
G．开关一只，导线若干
请选择合适的仪器，将实验电路图画在虚线框内，并标明所选器材的代号。
(4)若测得该元件的电阻为R，则元件的内径d＝________________。(用已知量和所测物理量的符号表示)
【名师解析】：(1)螺旋测微器的固定刻度为6.0 mm，可动刻度为0.5×0.01 mm＝0.005 mm，所以最终读数为6.0 mm＋0.005 mm＝6.005 mm。
(2)选用“×100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，则说明所选挡位较大，应选择相邻小倍率挡，则选用的是“×10”，由图可知，该元件的电阻为9×10 Ω＝90 Ω。
(3)由于实验器材中没有电压表，但电流表A1内阻已知，且电流表A1能测最大电压为Umax＝50×10－3×100 V＝5 V，
则可将电流表A1充当电压表，由于测量过程中流过电阻的电流不宜太大，则电流表选A2，为了多测量数据而减小误差，则滑动变阻器应用分压式，由于电流表A2的内阻未知，则用外接法。
(4)由电阻定律有R＝ρ ＝ρ 解得d＝ 。
【参考答案】：(1)6.005 (2)90 (3) 电路图如图所示。
(4)
6. (10分) （2020江苏高考仿真模拟3）某同学设计了如图所示的电路来测量一未知电阻Rx的阻值。该电阻约为200Ω，已知直流电源的电动势为9 V，内阻较小，电阳箱R的规格为0-999.90.可供选择的电流表为：A1(量程500 mA，内阻约为10Ω)，A2(量程100 mA，内阻约为20Ω)，A3(量程50mA，内阻约为50Ω)
（1）如图甲为多用电表的示意图，现用它粗测Rx的阻值，请用图中所示旋钮名称填空并完善测量步骤。将选择开关旋转到“Ω”挡的_____（选填“×10”或“×100”）位置，欧姆调零后再将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，读数如图乙所示，则Rx=____Ω。
(2)为了测量准确，减小误差，电流表应该选用 ( 选填"A1”、“A2”或“A3”）；
(3)闭合开关S1前，将电阻箱R的电阻调到最大值。先闭合开关S1，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电阻箱的阻值比200Ω稍大，记录这时电阻箱的示数R1，电流表的示数I；再断开开关S2，将电阻箱的阻值小，电流表的示数为I，记录这时电阻箱的阻值为R2，则被测电阻的阻值Rx= （用记录的数值字母表示)。
(5)若实验中所用电源为旧的干电池，且实验操作时间较长，导致干电池的内阻有所变大，则待测电阻的测量值与真实值相比偏 (选填“大”或“小”)。
【参考答案】(1)“×10” (2分)，190Ω (2分)；
(2)A3 (2分)
(3) R1-R2 (2分)
(4)大 (2分)
【名师解析】 (1)根据题设知，该未知电阻Rx的阻值约为200Ω，结合图乙的示数，故将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”。根据读数规则Rx=190Ω。
（2）通过电流表的电流的最大值约为，所以电流表应选A3。
（3）闭合开关S2前，将电阻箱R的调到最大，以保护电路。先闭合开关S1再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电阻箱的阻值比200Ω稍大，记录这时电阻箱的示数R1，电流表的示数I；再断开开关S2，将电阻箱的阻值调小，使电流表数再次为I，记录这时电阻箱的阻值为R2，则R1=Rx+R2，整理后得Rx=R1-R2。
(4)若实验中所用电源是旧的干电池，且由于操作时间过长，内阻变大，则断开S2后，由
分析可知R2偏小，因此Rx=R1-R2可知Rx偏大。专题101 电阻和电阻率测量创新实验
一、测量电阻的各种方法
电阻的测定是欧姆定律的重要应用，是整个电学实验的核心，是高考电学实验命题的热点。以教材中伏安法测电阻为原形实验，变换出安安法、伏伏法、比较法、半偏法、替代法等多种不同的测量方式，综合考查仪器选择、电路设计与分析、实验数据处理与误差分析，从而全方位考查考生的实验能力。
伏安法 (内接法) (外接法) Rx＝ 大电阻用内接法，测量结果偏大；小电阻用外接法，测量结果偏小，简记为“大内偏大，小外偏小”
安安法 如果已知的内阻R1，则可测得的内阻R2＝
串联一定值电阻R0后，同样可测得的内阻R2＝
伏伏法 两电表的满偏电流接近时，若已知的内阻R1，则可测出的内阻R2＝R1
并联一定值电阻R0后，同样可得的内阻R2＝
比较法 测得电阻箱R1的阻值及表、表的示数I1、I2，可得Rx＝(电表阻值不计)
半偏法 电阻箱与电流表并联，然后与大电阻滑动变阻器串联，R测＜R真(测电流表内阻)
电阻箱与电压表串联，滑动变阻器为小电阻的变阻器，R测＞R真(测电压表内阻)
替代法 (电流等效替代) 调整R0，使S1、S3均闭合与S1、S2均闭合时电流表示数相等，则Rx＝R0
(电压等效替代) 调整R0，使S1、S3均闭合与S1、S2均闭合时电压表示数相等，则Rx＝R0
二、电学创新实验的两个大方向
1.实验原理的拓展与创新,实验的基本原理和思想方法是考查的核心,要解决此类实验问题,应摒弃简单地背诵实验而向分析理解实验转变.
（1）实验原理的创新方法通常有:
（i）.转换法:将无法(或不易)测量的物理量转换成可以(或易于)测量的物理量进行测量,然后再求待测物理量,这种方法叫转换测量法(简称转换法).如在“测量金属电阻率”的实验中,虽然无法直接测量电阻率,但通过测金属丝的长度和直径,并将金属丝接入电路测出其电阻,可以计算出它的电阻率.
（ii）.替代法:用一个标准的已知量替代被测量,通过调整标准量,使整个测量系统恢复到替代前的状态,则被测量等于标准量.
（iii）.控制变量法:研究一个物理量与其他几个物理量的关系时,要使其中一个或几个物理量不变,分别研究这个物理量与其他各物理量的关系,然后再归纳总结.如“探究电阻的决定因素”实验.
（2）.在解决设计型实验时,要注意条件的充分利用,如对于给定确切阻值的电压表和电流表,电压表可当作电流表使用,电流表也可当作电压表使用,利用这一特点,可以拓展伏安法测电阻的方法,如伏伏法、安安法等.
（3）.对一些特殊电阻的测量,如电流表或电压表内阻的测量,电路设计有其特殊性,即首先要注意到其自身量程对电路的影响,其次要充分利用其“自报电流或自报电压”的功能,因此在测电压表内阻时无需另并联电压表,测电流表内阻时无需再串联电流表.
2.实验器材的创新与使用,试题的创新点有时是改变实验器材,或者将一个“全新”的元件引入实验中进行应用或研究,注重考查考生的知识迁移能力和解决实际问题的能力.
一般电学实验器材的创新有两方面:
（1）.引用新的器件,如二极管、感光材料、热敏电阻等与实际生产、生活密切相关的常见器件,要求学生多关注一些生活中的传感器;
（2）.改变器材的使用方法,电源进行串联或并联、把电压表当电流表或者改装电压表等.
最新高考题精选
1．（2022·高考广东物理）（9分）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
（1）装置安装和电路连接
如图11（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金属夹A、B的导线接入如图11（b）所示的电路中。
（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻的测量
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关，闭合开关，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和。
③闭合，电压表的示数__________（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数，则此时导电绳的电阻__________（用、和U表示）。
④断开，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。
（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________（选填“有”或“无”）影响。
（4）图11（c）是根据部分实验数据描绘的图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂弯曲后，测得导电绳的电阻为，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________，即为机械臂弯曲后的长度。
7. （2021年6月浙江选考物理）小李在实验室测量一电阻R的阻值。
（1）因电表内阻未知，用如图1所示的电路来判定电流表该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图2所示，其读数___________A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为，。由此可知应采用电流表___________（填“内”或“外”）接法。
（2）完成上述实验后，小李进一步尝试用其它方法进行实验：
①器材与连线如图3所示，请在虚线框中画出对应的电路图___________；
②先将单刀双掷开关掷到左边，记录电流表读数，再将单刀双掷开关挪到右边，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数与前一次尽量相同，电阻箱的示数如图3所示。则待测电阻___________。此方法___________（填“有”或“无”）明显的实验误差，其理由是___________。
最新模拟题精选
1. （2022福建厦门四模）某同学为了测量一段粗细均匀电阻丝AB的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路。已知电源为一节干电池（约1.5V），滑片P与电阻丝接触良好。实验步骤如下：
（1）连接好电路，闭合开关前，滑片P应置于________端（填“A”或“B”）；
（2）闭合开关S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP部分的长度L和电压表的读数U；当滑片P处在某一位置时，电压表的指针位置如图乙所示，则读数U＝________V；
（3）改变P的位置，测得多组L与U的值；
（4）在坐标纸上作出的图像，如图丙所示；
（5）若不计电源内阻，定值电阻阻值为R，金属丝的直径为d，图像的纵轴截距为b，斜率为k，则金属丝的电阻率为________（用R，d，π，b，k表示）；
（6）若考虑电压表内阻的影响，则金属丝电阻率的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
2. （2022山西临汾模拟）某同学探究导电溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律。他拿了一根弹性很好的橡胶管，里面灌满了盐水，两端用与胶管内径大小相同的铜棒塞住管口，形成一段封闭的盐水柱，给两铜棒连接导线，测量盐水柱的电阻。
（1）该同学测出了在不受拉力时盐水柱的长度，并用欧姆表的“”挡粗略测量此时的电阻，如图甲所示，则此时电阻为 __。
（2）为了更精确的测量盐水柱的电阻，该同学设计了如图乙所示的电路，其中、为已知电阻，为电阻箱，为滑动变阻器，为盐水柱形成的电阻。操作步骤如下：
①接通开关；
②接通开关后马上断开，观察灵敏电流计的偏转情况；
③反复调节并重复步骤②，直至接通后灵敏电流计示数为零。
则__（用题目中物理量的符号表示）。
（3）该同学用力拉橡胶管，使橡胶管变长，测出几个不同长度下橡胶管中盐水柱的电阻，并用图像法进行探究。他用盐水柱的电阻为纵坐标，为了使图线为直线，则横坐标应为 __（选填“”、“ ”或“” 。该同学选取正确的坐标做出图像，测得图线的斜率为（单位采用国际单位），又测得橡胶管中盐水的体积为，则可知该盐水的电阻率为 __（保留两位有效数字）。
3．（2022重庆名校质检）12. 为测量A、B两金属丝的电阻率，小戴同学设计了如图甲、乙所示的两种实验方案。已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变。
（1）小戴先进行图甲方案的测量：
①利用螺旋测微器测出A金属丝的直径，示数如图丙所示，则A金属丝直径的测量值=_______mm；
②把A金属丝接入图甲电路，并用刻度尺测出接入电路的A金属丝的长度l=50.00cm。闭合开关，改变滑动变阻器阻值，记录两电表的测量数据如下表所示，数据的对应点已经标在如图丁所示的坐标纸上，请在图丁中画出U-I图线_______；
实验次数 1 2 3 4 5 6
U/V 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40
I/A 0.18 2.24 031 0.37 0.43 0.49
③该方案测得的A金属丝的电阻率ρ＝________Ω·m（保留两位有效数字）。
（2）小戴又用图乙所示方案测量B金属丝的电阻率，通过移动接线夹位置（即图乙滑动变阻器符号上的箭头接触金属丝的位置），以控制接入电路中金属丝的长度；
①实验操作步骤：
a．正确连接电路，设计电阻箱的阻值，闭合开关；
b．读出电流表的示数，记录接线夹的位置；
c．断开开关，测出接入电路的金属丝的长度；
d．闭合开关，重复b、c的操作。
②根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据，画出如图戊所示的关系图线，由图可以得到图线的斜率为k。已知金属丝直径为d，电动势E、内阻r，则乙金属丝的电阻率为______（用给出的字母表示）。
（3）图乙方案中电流表的内阻对电阻率的测量值_______（填“会”或“不会”）造成影响。
4.(8分)(2022山西太原重点高中质检)在高速铁路电力机车上,为了保证长距离稳定供电,常用一种配件——受电弓碳滑板.某同学想利用如图(甲)所示的电路测量一段碳滑板上碳材料的电阻率,他在工程师的指导下将这种碳材料均匀涂抹在一根外径为 d=8.5 mm的细长陶瓷管表面,形成一层导电膜.
(1)该同学利用螺旋测微器测量涂完碳材料的陶瓷管的外径D,示数如图(乙)所示,则外径D= mm.
(2)由图(甲)可知该电路中滑动变阻器采用的是 接法,电流表采用的是 接法.若已知该导电膜的长度为L,某次测量时电压表的读数为U,电流表的读数为I,则该碳材料的电阻率的表达式为ρ= (用已知量的符号表示).
(3)请你在图(丙)虚线框中将图(甲)所示的实物电路转化成电路原理图(用给出的符号连接).
5．(2020·潍坊五校联考)某同学在实验室发现一根粗细均匀、中空的圆柱形导电元件，其横截面为同心圆环，如图甲所示，该同学想知道中空部分的内径d，但该元件的内径太小，无法直接测量，他设计了如下实验进行测量，已知该元件的长度L及电阻率ρ。
(1)用螺旋测微器测元件的外径D，结果如图乙所示，该读数为________mm。
(2)用多用电表测出其阻值，多用电表的“Ω” 挡有“×1”“×10”“×100”“×1 k”四挡，选用“×100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，换用相邻的某倍率，重新调零后进行测量，结果如图丙所示，则该元件的电阻为________Ω。
(3)为精确地测量该元件电阻，有下列器材可供选择：
A．电流表A1(量程50 mA，内阻r1＝100 Ω)
B．电流表A2(量程150 mA，内阻r2大约为40 Ω)
C．电流表A3(量程3 A，内阻r3大约为0.1 Ω)
D．滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)
E．直流电源E(9 V，内阻不计)
F．导电元件Rx
G．开关一只，导线若干
请选择合适的仪器，将实验电路图画在虚线框内，并标明所选器材的代号。
(4)若测得该元件的电阻为R，则元件的内径d＝________________。(用已知量和所测物理量的符号表示)
6. (10分) （2020江苏高考仿真模拟3）某同学设计了如图所示的电路来测量一未知电阻Rx的阻值。该电阻约为200Ω，已知直流电源的电动势为9 V，内阻较小，电阳箱R的规格为0-999.90.可供选择的电流表为：A1(量程500 mA，内阻约为10Ω)，A2(量程100 mA，内阻约为20Ω)，A3(量程50mA，内阻约为50Ω)
（1）如图甲为多用电表的示意图，现用它粗测Rx的阻值，请用图中所示旋钮名称填空并完善测量步骤。将选择开关旋转到“Ω”挡的_____（选填“×10”或“×100”）位置，欧姆调零后再将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，读数如图乙所示，则Rx=____Ω。
(2)为了测量准确，减小误差，电流表应该选用 ( 选填"A1”、“A2”或“A3”）；
(3)闭合开关S1前，将电阻箱R的电阻调到最大值。先闭合开关S1，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电阻箱的阻值比200Ω稍大，记录这时电阻箱的示数R1，电流表的示数I；再断开开关S2，将电阻箱的阻值小，电流表的示数为I，记录这时电阻箱的阻值为R2，则被测电阻的阻值Rx= （用记录的数值字母表示)。
(5)若实验中所用电源为旧的干电池，且实验操作时间较长，导致干电池的内阻有所变大，则待测电阻的测量值与真实值相比偏 (选填“大”或“小”)。
