人教版（2019） 必修 第三册 第十一章 电路及其应用3.实验：导体电阻率的测量同步练习（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
3.实验：导体电阻率的测量
1.(1)用螺旋测微器测量圆柱体的直径，用游标卡尺测量圆柱体的长度。分别如图甲和乙所示。圆柱体的直径D为_________mm，长度L为_________mm。
(2)在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为6Ω、粗细均匀金属丝的电阻率。实验小组的同学采用图1所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻R，现有电源（电源两端电压保持3V不变），开关导线若干，以及下列器材：
A．电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）
B．电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）
C．电流表（量程0~3A，内阻约0.025Ω）
D．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω）
E.滑动变阻器（0~5Ω，3A）
F.滑动变阻器（0~1000Ω，0.5A）
①为减小测量误差，在实验中，电压表应选用________，电流表应选用__________，滑动变阻器应选用___________。（三个空白处均选填各器材前的字母）
②图2是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图1的电路图，补充完成图2中实物间的连线。
③测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝电阻率测量值的表达式___________。
2.某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率，完成下列步骤：
(1)用游标卡尺测量其长度，如图甲所示，其长度为_________。
(2)用螺旋测微器测量其直径，为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应旋紧图乙中的部件________（填“”“”“”“或”），从图乙中可知其直径为________。
(3)若用伏安法测得流经圆柱体的电流为，圆柱体两端的电压为，圆柱体的直径和长度分别用和表示，则该圆柱体的电阻率________（用，，和表示）.
3.某物理实验小组要测量一圆柱形匀质金属导体在常温下的电阻率。实验室提供以下器材测金属导体的电阻。
A．待测电阻阻值约为；
B．电流表量程为，内阻约为；
C．电流表量程为，内阻为；
D．滑动变阻器电阻变化范围为；
E．滑动变阻器电阻变化范围为；
F．电阻箱最大阻值为；
H．电源电动势E约为6V，内阻很小；
I．开关S，导线若干。
(1)为了尽可能准确测量金属导体的电阻，该小组同学设计了如图甲所示的电路，将电流表与电阻箱串联改装成量程为的电压表，则实验前需要将电阻箱的阻值调节为　　　　。
(2)图甲电路中，滑动变阻器应该选择　　　　选填“”或“”，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于　　　　选填“A”或“B”端。
(3)若测得接入电路中金属导体的长度为L，导体横截面直径为d，调节滑动变阻器的滑片位置，测得多组电流表与的示数分别为与，记录在表格中，并在坐标系中作出的图像如图乙所示，图线斜率为k，则待测导体电阻率的表达式为　　　　　用题目中所给物理量的符号表示。
(4)若实验中没有及时断开开关，金属丝持续发热，则实验得到的金属导体电阻率测量值　　　　　选填“大于”、“小于”或“无影响”真实值。
4.在“金属丝电阻率的测量”的实验中：
(1)用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为　　　；
(2)某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约为)。
可选用的器材规格如下：
电源(电压为3V，内阻不计)；
电流表，内阻为)；
电流表，内阻约为)；
滑动变阻器(阻值为，额定电流为)；
滑动变阻器(阻值为，额定电流为)；
定值电阻；
定值电阻；
开关S和导线若干。
①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选　　　　，滑动变阻器应选　　　　。(均填器材符号)
②某次测量时电流表的示数为，电流表示数为，计算的表达式为　　　　　。(用题中所给物理量符号表示)
5.实验小组测量一段长度已知、阻值约为10Ω的电阻丝的电阻率。部分实验操作如下：
(1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，选择电阻丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。某次测量时，经正确操作后螺旋测微器示数如图甲所示，此时螺旋测微器的读数为 mm。
(2)实验小组采用“伏安法”测量该电阻丝的阻值，除导线和开关外，实验室还有如下器材可供选择：
待测电阻丝
电流表（量程0.6A，内阻约为0.5Ω）
电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）
电压表V（量程3V，内阻为3kΩ）
滑动变阻器R（阻值0～5Ω，额定电流1.5A）
定值电阻
定值电阻
直流电源（电动势，内阻不计）
实验要求测量尽量准确，且电阻丝两端的电压能从零变到6V，电流表应选 （选填“”或“”）；定值电阻应选 （选填“”或“”）。
(3)请在图乙的线框中画出实验电路图 。
(4)根据实验电路图进行实验，改变滑动变阻器R的阻值，得到多组电压表、电流表的示数U、I，在坐标纸上做出图像如丙所示，可求得该电阻丝的阻值为 Ω，然后根据电阻定律可计算出该电阻丝的电阻率（计算结果保留3位有效数字）。
6.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为50 cm。
　
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图甲所示，其读数为　　　　mm(该值接近多次测量的平均值)。
(2)为了精确测量金属丝的电阻，某实验小组设计出如图乙所示的实验电路图，按照该电路图完成图丙所示的实物电路连接，并使闭合开关的瞬间，电压表、电流表不至于被烧坏。
(3)该小组同学利用上述实物电路进行数据测量，记录数据如下表所示。另外该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个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=　　　　Ω(保留2位有效数字)。
(4)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为　　　　(填选项前的符号)。 　
A.1×10-2 Ω·m
B.1×10-3 Ω·m
C.1×10-6 Ω·m
D.1×10-8 Ω·m
7.家庭照明电路中通常用横截面积为的铜导线进行输电，已知标准铜的电阻率。为了探究一卷标有“红色BV ”的铜芯导线纯度是否符合标准，某兴趣小组进行了如下操作：
(1)将导线一端的绝缘外层去除，用螺旋测微器测量其内芯直径d，示数如图（a）所示，则 。
(2)为了测量导线铜芯的电阻率，兴趣小组选用了如下器材：
电源E（电动势，内阻不计）
滑动变阻器R（阻值）
定值电阻（阻值为）
电压表V（，内阻约为）
电流表A（，内阻约为）
开关S和导线等
图（b）是他们设计的电路。为使测量结果更准确，接线柱P应与 （填“m”或“n”）相连。进行正确实验操作后，测得电压和电流分别为U和I，导线长度为L，求得电阻率 （用含字母U、I、d、L、的表达式表示），代入数据算出电阻率与标准值进行比较即可检验该导线铜芯纯度是否达标。
8.一细而均匀的导电材料长为L，截面为圆柱体，电阻约为100Ω，除待测导电材料（用表示）外，现提供以下实验器材：A．20分度的游标卡尺
B．铅笔
C．刻度尺
D．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）
E.电流表A2（量程100mA，内阻r约为40Ω）
F.滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）；
G.直流电源E（电动势为3V，内阻很小）；
H.开关一只
I.导线若干
请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品的电阻率的实验方案，回答下列问题：
(1)为了多测几组数据请将你所设计的实验电路画在虚线框内，并标明所用器材
(2)用该导电材料密绕在铅笔上n匝后将其放在刻度尺上读出其示数为；从该导电材料上截取一小部分用游标卡尺测出该样品的长度为 mm后接入你设计的电路。
(3)用（1）中电路图进行试验，可避免 误差（选填“偶然”或“系统”）
(4)若A1，A2的示数分别用，表示，多次实验，做出的图像，算出斜率为k，则该导电材料的电阻率为 （用题目中已知物理量的字母表示）
9.小明同学测量某种粗细均匀的合金丝的电阻率，实验步骤如下：
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径，示数如图甲所示，则合金丝的直径。 m
(2)选取长为L的合金丝（电阻约为6Ω），设计实验测量其电阻，实验室提供的器材有：电流表A（量程0~0.6A，内阻约为1Ω）、电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ）、滑动变阻器（，额定电流2A）、滑动变阻器（，额定电流1A）、电源、开关及导线若干。实验要求电压从零开始变化，滑动变阻器应选 （选填“”或“”），请在虚线框内画出实验电路图 。
(3)闭合开关，调节滑动变阻器，测得通过合金丝的电流I与合金丝两端的电压U之间的关系如图乙所示，则该合金材料的电阻率为 （用、、d、L表示）。
10.某同学用伏安法测量长为l的导体电阻率，采用分压电路接线，待测导体Rx阻值约为5。
现有器材：
A．量程为3V、内阻约为的电压表
B．量程为0.6A、内阻约为10的电流表
C． 干电池两节（内阻不计）
D．滑动变阻器（0~10Ω）
E. 滑动变阻器（0~100Ω）
(1)其中滑动变阻器应选 （填器材前的字母代号）；
(2)图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接 （选填a或b）。导线②应连接 （选填c或d）。正确接线后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于 （填“最左端”或“最右端”）；
(3)闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线，如图乙所示，则Rx的阻值为 （结果保留两位有效数字）
(4)用螺旋测微器测金属丝直径d，示数如图丙所示，则d= mm。
(5)写出该金属丝的电阻率的表达式 （用U、I、d、l表示）
11.为了我校师生饮水健康，宝鸡中学定期对校舍净水器过滤的纯净水进行抽测，通过测量电导率判定是否合格(电导率δ是电阻率的倒数，电导率小于10为水质合格)。测量时将采集的水样装入绝缘性能良好的圆柱形容器，容器两端用圆片形的金属电极密封，两电极相距L=0.13m，该实验还用到如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、单刀单掷开关一个和导线若干。图甲为用10分度的游标卡尺测量容器内径的图示。图乙为测量电路，图丙为根据电流表和电压表的实验数据所画出的U—I图像。
请根据以上所述完成下列问题：
(1)根据甲图，容器内径d的测量值为　　　　cm。
(2)根据图丙的U—I图像，求出水样的电阻R=　　　　 Ω(保留两位有效数字)。
(3)计算出该水样的电导率　　　　 (保留一位有效数字)，通过数据对比可以判定此水样水质　　　　 (选填“合格”或者“不合格”)。
12.某同学欲测量一阻值大约为，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源E(电动势为)
B．电压表V(量程为，内阻约为)
C．电流表A1(量程为，内阻约为)
D．电流表A2(量程为，内阻约为)
E．滑动变阻器R2(最大阻值，额定电流)
(1)用游标卡尺测得该材料的长度L如图甲所示，读数　　 mm；用螺旋测微器测得该材料的直径D如图乙所示，读数　　 mm；
(2)测量导电材料的电阻时，为了便于调节，测量尽可能地准确，实验中所用电流表应选用　　 (填所选仪器前的字母符号)，选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图补充完成，把器材符号标在电路图上　　 ；
(3)设测得导电材料的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得导电材料的电阻率为　　 (用R、L、D三个物理量表述)。
13.电阻率是用来表示各种材料导电性能的物理量。某同学在实验室测量一新材料制成的圆柱体的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量其横截面直径，示数如图甲所示，可知其直径　　　　 mm；用游标卡尺测其长度，示数如图乙所示，可知其长度为　　　　 mm。
(2)用多用电表粗测其电阻约为6Ω。为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ)
B．电流表A(量程0.6A，内阻约为1Ω)
C．滑动变阻器(阻值范围，2.0A)
D．直流电源(电动势为3V)
E．开关
F．导线若干
则该实验电路应选择下列电路中的　　　　 。
A． B．
C． D．
(3)该同学正确连接电路，所有操作都正确，则测出的电阻　　　　 真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，该误差的来源是　　　　 ，这种误差属于　　　　 误差。
(4)实验测出圆柱体的电阻为，圆柱体横截面的直径为，长度为，则圆柱体电阻率为　　　　 。(用、、表示，单位均已为国际单位)
14.(1)用螺旋测微器测量圆柱体的直径，示数如图甲所示，此示数为　　　　 mm。
(2)用游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图乙所示，此示数为　　　　 mm。
(3)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，选择“3V，0.5A”的小灯泡作为研究对象，要求小灯泡的电压从0开始，并测量多组数据。回答下面几个问题；
①下列实验器材中电流表应选择　　　　 ，电压表应选择　　　　 。(填入器材序号)
A．电流表(量程0～0.6A，内阻约1Ω)
B．电流表(量程0～3A，内阻约1Ω)
C．电压表(量程0～15V，内阻约10kΩ)
D．电压表(量程0～3V，内阻约2kΩ)
E．滑动变阻器(阻值0～100Ω)
F．滑动变阻器(阻值0～10Ω)
G．电源
H．开关S，导线若干
②在本实验中，滑动变阻器应采用　　　　 (填“分压”或“限流”)式接法。
15.在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度，用螺旋测微器测量金属丝直径时刻度位置如图1所示，再用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
(1)该电阻丝直径的测量值　　 mm；
(2)实验中能提供的器材有：
A．电压表(量程，内阻约)
B．电压表(量程，内阻约)
C．电流表(量程，内阻约)
D．电流表(量程，内阻约)
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.电源E(电压为)及开关和导线若干
该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电压表应选择　　 ，电流表应选择　　 ，滑动变阻器应选择　　 ，(选填各器材前的字母)。要求金属丝上的电压能从0开始调节，并能较准确地测出金属丝的阻值，实验电路应选用图　　 。
请根据该同学所选的实验电路图，在下图中进行实物连线　　 。
(3)该同学建立坐标系，如图2所示，图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点，还有一次测量的电压表和电流表示数如图3所示，请根据测量数据将坐标点补全，并描绘出图线　　 。由图线数据可计算出金属丝的电阻为　　 (保留两位有效数字)。设被测金属丝电阻为R，则该金属材料电阻率的表达式是　　 (用题目给出的物理量符号表示)。
16.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，实验小组的同学测量一段阻值约为、粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器分别在三个不同的位置测量金属丝的直径，某次示数如图所示，该次测量值为　　 。
(2)实验小组的同学采用图所示的电路图，用伏安法测金属丝的电阻，现有电源(电动势为，内阻可忽略不计)，开关导线若干，以及下列器材：
A．电压表(量程，内阻约)
B．电压表(量程，内阻约)
C．电流表(量程，内阻约)
D．电流表(量程，内阻约)
E.滑动变阻器)
为减小测量误差，在实验中，电压表应选用　　 ，电流表应选用　　 。(选填各器材前的字母)
图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据图的电路图，补充完成图中实物间的连线。　　
(3)测量出金属丝直径为、长度为，电压表示数为，电流表示数为，则该金属丝电阻率测量值的表达式　　 。考虑电流表和电压表内阻引起的误差，该测量值　　 真实值(选填“大于”或“小于”)。
(4)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，实验小组的同学将电流表换成了量程为的毫安表，依据图连接了电路，调整滑动变阻器后保持的阻值不变。然后，将电压表右侧导线分别接在点和点，读出相应的电压表和毫安表示数，记录在表格中。根据这两组数据，同学们认为将电压表右侧导线接在点比接在点实验误差更小。请判断他们得出的结论是否正确，并说明理由。　　
17.在“测定金属的电阻率”的实验中。
(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图1所示，则该金属丝的直径为　　 。
(2)用伏安法测金属丝的电阻时：用量程为的电压表和量程为的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图2所示，则电压表的读数为　　 ，电流表的读数为　　 。
(3)用米尺测量金属丝的长度为，可得这种材料的电阻率为　　 (用测量的物理量符号表示)。
18.如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：
A．待测电阻(约100Ω)；
B．直流毫安表：(量程，内阻50Ω)；
C．电流安培表：(量程，内阻0.05Ω)
D．直流电压表：(量程，内阻5kΩ)；
E.直流电压表：(量程内阻15kΩ)
F.直流电源(输出电压12V，内阻不计)；
G.滑动变阻器(阻值范围，允许最大电流1A)；
H.开关1个，导线若干。
(1)为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选　　　　　　，电压表应选　　　　 。
(2)补全电路图　　　　 。
(3)补全实物图　　　　 。
19.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学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，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。
(1)采用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻。电阻的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
(2)已知被测金属丝的电阻约为5 Ω，实验所用电源的电压为3 V，电流表内阻约为0.1 Ω，电压表内阻约为15 kΩ。请你根据电路图在图乙中进行实物连线。
(3)若测出金属丝的电阻为R，则金属丝的电阻率ρ＝________。
20.某同学用伏安法准确测定一只阻值约200 Ω的电阻，除被测电阻外，还有如下实验仪器：
A．直流电源（电压3 V，内阻不计）
B．电压表V1（量程0～3 V，内阻约为5 kΩ）
C．电压表V2（量程0～15 V，内阻约为25 kΩ）
D．电流表A1（量程0～25 mA，内阻约为1 Ω）
E.电流表A2（量程0～250 mA，内阻约为0.1 Ω）
F.滑动变阻器一只，阻值0～20 Ω
G.开关一只，导线若干
在上述仪器中，电压表应选择　　　　（选填“V1”或“V2”），电流表应选择　　　　（选填“A1”或“A2”）。请在虚线框内画出电路原理图。
21.有一根细长而均匀的金属管线，横截面如图甲所示，外边界为圆形，因管内中空部分截面形状不规则，无法直接测量。已知这种金属的电阻率为ρ，现设计一个实验方案，测量中空部分的横截面积S0。步骤如下：
（1）用刻度尺测出该金属管线的长度为L，用游标卡尺测出外截面的直径D如图乙所示，则D＝　　　　 cm。
（2）利用如图丙所示电路测量该金属管线的电阻，将S2拨向1，接通S1，调节R1，使电流表指针偏转到适当位置，记下此时的读数I；然后将S2拨向2，保持R1阻值不变，调节R2，使电流表的读数为　　　　，记下此时R2读数为R0，则金属管线的电阻值为R＝　　　　。
（3）用上述测量的物理量符号表示该金属管线内部中空部分横截面积为S0＝　　　　（用R0、ρ、D、L、π表示）。
22.小明用电学方法测量电线的长度，首先小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m，(已知铜的电阻率为1.75×10－8 Ω·m)，现有如下实验器材：①量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表；②量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表；③阻值为0～2 Ω的滑动变阻器；④内阻可忽略，输出电压为3 V的电源；⑤阻值为R0＝4.30 Ω的定值电阻，开关和导线若干。小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.5 A 时，电压表示数如图甲所示，读数为________V，根据小明测量的信息，图乙中P点应该________(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”)，Q点应该________(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”)，小明测得的电线长度为________m。
23.同学们利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为30 。他们首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度，可供选择的器材还有：
电池组E(电动势为3.0V，内阻约1 )；
电流表A1(量程0~0.6A，内阻约0.2 )；
电流表A2(量程0~100mA，内阻约5 )；
电阻箱R(0~999.9 )；
开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下：
A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；
B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；
D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏，重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
F．断开开关。
　
(1)小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示，则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=　　　　　　　　 ；
(2)实验中电流表应选择　　　　　　　　 (选填“A1”或“A2”)；
(3)小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据，绘出了如图丙所示的R-L关系图线，图线在R轴的截距为R0，在L轴的截距为L0，再结合测出的电阻丝直径d，可求出这种电阻丝材料的电阻率ρ=　　　　　　　　 (用给定的物理量符号和已知常数表示)。
(4)若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误，由于电流表内阻的存在，那么电阻率的测量值　　　　　　　　 真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
24.小明用电学方法测量电线的长度，首先小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m，(已知铜的电阻率为1.75×10－8 Ω·m)，现有如下实验器材：①量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表；②量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表；③阻值为0～2 Ω的滑动变阻器；④内阻可忽略，输出电压为3 V的电源；⑤阻值为R0＝4.30 Ω的定值电阻，开关和导线若干。小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.5 A 时，电压表示数如图甲所示，读数为________V，根据小明测量的信息，图乙中P点应该________(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”)，Q点应该________(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”)，小明测得的电线长度为________m。
3.实验：导体电阻率的测量
答案与解析
1.【答案】(1)1.741~1.743；41.4；(2)①A；D；E；②见解析；③
【解析】（1）螺旋测微器的分度值为，需要估读到分度值的下一位，由图可知圆柱体的直径为；游标卡尺不需要估读，10分度的分度值为，由图可知圆柱体的长度为；
（2）①由于电源两端电压保持3V不变，故电压表应选用A；待测阻值约为6Ω，则有，则电流表应选用D；由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的，所以滑动变阻器应选用E。
②根据图1的电路图，完整的实物连线如图所示
③根据电阻定律可得，又，，联立可得该金属丝电阻率为。
2.【答案】(1)42.35　　(2)B　　0.410　　(3)
【解析】(1)由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为，游标尺示数为，游标卡尺示数为
(2)读数前应先旋紧部件，使读数固定不变，由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为，螺旋示数为，螺旋测微器示数为
(3)由电阻定义式得圆柱体的电阻为： ①
由电阻定律得： ②
又 ③
①②③联立解得：
3.【答案】(1)或540；(2)，A；(3)；(4)大于
【解析】(1)将电流表内阻改装成量程为的电压表，根据串联电路的分压原理，则
可得实验前需要将电阻箱的阻值调节为
(2)因为待测电阻阻值约为，滑动变阻器采用分压式接法，应选择总电阻较小的，为了保护电路，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于使测量电路电压为零的A端。
(3)根据欧姆定律，又，，整理可得待测导体电阻率为，已知图像斜率为k，即，即，所以待测导体电阻率的表达式为；
(4)若实验中没有及时断开开关，金属丝持续发热，金属的电阻率随温度升高而增大，所以实验得到的金属导体电阻率测量值大于真实值。
4.【答案】(1)0.799/0.800/0.801；(2)，
【解析】(1)螺旋测微器的读数由固定刻度读数和可动刻度读数两部分组成，固定刻度示数为，可动刻度示数为，螺旋测微器示数为
(2)①已知电源电动势E=3V，根据闭合电路欧姆定律和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻为，由于待测电阻为，，为了便于操作，滑动变阻器应选用，根据分压原理，支路的电阻，故定值电阻选。②根据欧姆定律，可得金属丝的电阻
5.【答案】(1)0.696/0.697/0.698/0.699/，(2) ，(3)，(4)10.6/10.7/10.8/10.9/11.0
【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度读数：0.5mm；可动刻度读数：0.01mm×19.8=0.198mm，故螺旋测微器读数为0.698mm，由于读数存在误差，则螺旋测微器的读数可为。
（2）电源电动势为6V，待测电阻丝约为10Ω，流过待测电阻丝的最大电流约为0.6A，因此电流表选；实验要求电阻丝两端的电压能从零变到6V，电压表V量程不够，因此需要将电压表V的量程扩大至6V，原电压表内阻为3kΩ，需串联一个阻值为3kΩ的定值电阻，所以定值电阻应选3kΩ，即定值电阻。
（3）扩大后的电压表总内阻为，电流表内阻为，电阻丝的阻值，由于，故测量电路采用电流表外接法，实验要求电阻丝两端的电压能从零变到，故控制电路采用分压式接法，实验电路如图所示。
（4）由于，因此流过电压表的电流可忽略不计，由于的阻值与电压表内阻相等，则两端的电压为，根据欧姆定律可得，化简可得，结合题目图丙可得直线的斜率，解得，由于读数和计算存在误差，故该电阻丝的阻值可为。
6.【答案】(1)0.398(0.397~0.399均正确)　(2)图见解析　(3)图见解析　4.5(4.3~4.7均正确)　(4)C
【解析】(1)螺旋测微器的读数为0+39.8×0.01 mm=0.398 mm。
(2)实物图连接如图所示。
(3)根据表中数据描点，作出U-I图线如图所示。
图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值Rx=≈4.5 Ω。
(4)根据R=ρ得金属丝的电阻率ρ= Ω·m≈1.12×10-6 Ω·m，选项C正确。
7.【答案】(1)1.495/1.493/1.497/1.496/1.494，(2) n
【解析】（1）内芯直径为
（2）导线铜芯的电阻约为，电压表内阻远大于导线铜芯的电阻，为减小实验误差，电流表应采用外接法，故接线柱P应与n相连。导线铜芯的电阻为，根据电阻定律，联立解得电阻率，。
8.【答案】(1)，(2)30.15，(3)系统，(4)
【解析】（1）可以用已知内阻的电流表A1与待测电阻并联测电压，用电流表A2测电流，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示
（2）样品的长度
（3）用（1）中电路图进行试验，所测电压、电流均为真实值，可避免系统误差。
（4）根据，得，则，用该导电材料密绕在铅笔上n匝后将其放在刻度尺上读出其示数为，则该导电材料直径，
联立得。
9.【答案】(1)，(2) ，(3)
【解析】（1）如图甲所示，合金丝的直径为
（2）实验要求电压从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，则滑动变阻器应选用最大阻值小于待测电阻阻值的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高，实验误差小，故选。由于待测电阻阻值较小，电流表采用外接法，则实验电路图
（3）根据电阻定律有，由图乙可得，联立解得
10.【答案】(1)D，(2) a d 最左端，(3)4.7，(4)1.843，(5)
【解析】（1）根据题意采用分压电路接线，则为了调节方便，滑动变阻器采用最大阻值较小的D。
（2）因为电压表内阻远大于待测电阻阻值，故采用电流表外接法，导线①应连接a。采用分压电路接线，故导线②应连接d。为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于最左端。
（3）Rx的阻值为。
（4）螺旋测微器读数为。
（5）根据电阻定律，该金属丝的电阻率的表达式。
11.【答案】(1)2.16　(2)52　　(3)7　　合格
【解析】(1)根据甲图，容器内径d的测量值为
(2)根据图丙的U—I图像，求出水样的电阻
(3)根据电阻定律有，又，代入数据解得该水样的电导率；由此可知电导率小于10，可以判定此水样水质合格。
12.【答案】(1)60.20　　0.732/0.731/0.733/0.734　　C　　(2)见解析　　(3)
【解析】(1)20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，游标卡尺的读数为；螺旋测微器的精确值为0.01mm，螺旋测微器读数为
(2)干路最大电流约为，则实验中所用电流表应选用电流表选，即选择C。滑动变阻器的最大阻值较小，采用分压式接法，待测电阻远小于电压表内阻，采用电流表外接法，电路图如图所示
(3)根据电阻定律，解得
13.【答案】(1)0.920/0.921/0.919　　42.40　　(2)B　　(3)小于　　电压表的分流　　系统　　(4)
【解析】(1)螺旋测微器的精确值为，由图甲可知直径为；20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知其长度为
(2)要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调，可知滑动变阻器应采用分压接法，由于
，待测电阻远小于电压表内阻，为了减小误差，电流表应采用外接法，B正确，ACD错误。故选B。
(3)电流表应采用外接法，由于电压表的分流带来的误差，使得电流表读数比通过待测电阻的实际电流大，则有，可知测出的电阻小于真实值，该误差的来源是电压表的分流，这种误差属于系统误差。
(4)根据电阻定律，可得圆柱体电阻率为
14.【答案】(1)8.470/8.471/8.469　　(2)20.6　　(3)A　　D　　分压
【解析】(1)由螺旋测微器的读数方法，题中显示的示数为。
(2)由游标卡尺测量读数方法，题中显示的示数为。
(3)电流表、电压表读数时指针偏转要大于三分之二，这样读数误差较小，因为小灯泡的额定电流为，故电流表应选择A。小灯泡的额定电压为，故电压表应选择D。因描绘小灯泡伏安特性曲线，电压应从零开始变化，故滑动变阻器应采用分压接法。
15.【答案】(1)0.233/0.234/0.235　　(2) A　　 D　　 E　　 乙　　 见解析　　(3)见解析　　 5.4　　
【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度读数为0，可动刻度读数为d=0.01×23.3mm=0.233mm，
所以读数为0.233mm。
(2)电源电动势为3.0V，电压表应选择A；电路最大电流约为，电流表应选择D；为方便实验操作，滑动变阻器应选择E，电压能从0开始调节，则滑动变阻器采用分压法，电流表外接，故实验电路图选乙。实物连线如图
(3)作一条过原点的直线，使较多的点分布在直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线的两侧，个别偏离较远的点舍掉，如图所示
U I图线的斜率表示电阻阻值，根据得
16.【答案】(1)0.550/0.549/0.551　　 (2)　　 　　 见解析　　(3) 　　 小于　　 (4)见解析
【解析】(1)螺旋测微器的读数
(2)①因为电动势为3.0V，为减小测量误差，在实验中，电压表应选用A；金属丝的最大电流约为,电流表选择D；
② 根据电路图，实物图连线如下图所示
(3)根据电阻的决定式,其中,欧姆定律,联立可知,由于电压表分流，使测得的电流偏大，从而造成电阻率的测量值小于真实值。
(4)该小组同学的结论正确。对电压表右侧导线接在点和接在点进行比较，电压表示数的相对变化为,电流表示数的相对变化为,可见电压表变化明显，将电压表右侧导线接在点误差小。
17.【答案】(1)2.935(2.933~2.927均可)　　 (2)2.60/2.59/2.61　　 0.52　　(3)
【解析】(1)螺旋测微器的读数为：固定刻度的读数+可动刻度的读数0.01mm=2.5mm+43.50.01mm=2.935mm。
(2)电压表的最小刻度为0.1V，其读数为2.60V。电流表的最小量程为0.02A，其读数为0.52A。
(3)根据电阻定律有, ，,联立可得
18.【答案】(1)B　　 E　　(3) 　　(4)
【解析】(1)由题意可知，电源唯一且为12V，所以电压表量程应选为，电压表。电路中的最大电流为,所以电流表量程应该选择，即电流表。
(3)实验要求准确测量，所以经可能多的获取实验数据，所以滑动变阻器采用分压式接法，由于,所以电流表应该采用外接法，其电路图如图所示
(4)根据电路图，将电路连接完成整，如图所示
19.【答案】(1)偏小　(2)见解析图　(3)
【解析】(1)电阻的测量值R测＝，由题图甲可知，U测为真实值，而I测因电压表的分流作用比真实值偏大，所以R测比真实值偏小。
(2)由于电源电压为3 V，所以电压表量程选择0～3 V，被测金属丝的电阻约为5 Ω，流过金属丝的最大电流约为0.6 A，所以电流表选0～0.6 A量程，连线如图所示。
(3)由公式R＝ρ和S＝，可得金属丝的电阻率ρ＝。
20.【答案】V1　A1　电路图见解析
【解析】由题意可知，电源电压为3 V，故电压表应选择量程为3 V的V1；电阻阻值约为200 Ω，故电路中电流最大不超过I＝＝A＝0.015 A＝15 mA，所以电流表应选A1（量程0～25 mA，内阻约为1 Ω）；待测电阻
阻值约为200 Ω，电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为1 Ω，相对来说待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，滑动变阻器最大阻值为20 Ω，远小于待测电阻阻值，为测得多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示。
21.【答案】（1）0.820　（2）I　R0　（3）πD2－
【解析】（1）游标卡尺读数是主尺读数（mm的整数倍）加上游标尺的读数（mm的小数位），由题图乙可读出D＝8 mm＋4×0.05 mm＝8.20 mm＝0.820 cm。
（2）该实验测电阻的原理为等效替代法，因此电流表的读数应不变，仍然调为I；金属管线的电阻值与此时R2的读数相等，为R0。
（3）设外截面的横截面积为S，则有S＝πD2，R0＝ρ，解得S0＝πD2－。
知识点二　由拓展的创新实验
22.【答案】2.50　接b　接a　31.4
【解析】由题知电压表量程为3 V，最小精度为0.1 V，有效数字应该保留到0.01 V，示数为2.50 V；被测量电阻属于小电阻，电流表应该外接，P点接b，题中要求电流表的示数能从0开始变化，所以采取分压接法，Q点应接a，根据电阻定律R＝ρ，及R＝－R0，S＝πd2，代入数据可得长度为31.4 m。
知识点二　由拓展的创新实验
23.【答案】(1) 0.730　 (2) A2　 (3) 　　 (4)等于
【解析】(1)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以所测金属丝的直径为
(2)电路最大电流约为，如果使用电流表A1实验误差较大，因此电流表应选A2。
(3)由实验步骤可知，外电路电阻不变，由串联电路特点可知，外电路总电阻，由图像可知，当电阻丝接入电路的长度为零时，电路总电阻等于R0，则，，图像的斜率为，则电阻率
(4)由可知，应用R-L关系图像法处理实验数据，仅与图像的斜率有关，与电流表内阻rg无关，所以对实验结果没有影响。
24.【答案】2.50　接b　接a　31.4
【解析】由图甲可得电压表量程为3 V，最小精度0.1 V，有效数字应该保留到0.01 V，示数应为2.50 V；被测量电阻属于小电阻，电流表应该外接，P点接b，题中要求电流表能从0开始变化，所以采取分压接法，Q点应接a，根据电阻定律R＝ρ，代入数据可得长度为31.4 m。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)