第07講導(dǎo)體電阻率的測(cè)量

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學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)

2.掌握測(cè)金屬絲電阻率的原理、步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和誤差分析

［豳基礎(chǔ)知識(shí)

lllllllllilllllllllllllllilllllllllllllll

一、游標(biāo)卡尺

1.測(cè)量原理

游標(biāo)卡尺是測(cè)量長(zhǎng)度的較精密的儀器，它的主要部分由一根主尺和一根游標(biāo)尺

（或稱副尺）構(gòu)成，如圖所示。

cm

01主尺2

o游標(biāo)10

主尺的最小分度是1所，副尺上有10個(gè)等分刻度，它們的總長(zhǎng)度等于9mm,因

此副尺上每一個(gè)分度比主尺的最小分度小0.1nuno當(dāng)副尺的零刻度線與主尺的

零刻度線對(duì)齊時(shí)，副尺上的第一條刻線、第二條刻線……依次與主尺的1mm刻

線、2mm刻線……分別相差0.1mm、0.2nun-,副尺上第十條刻線正好對(duì)齊主

尺上9nlm刻度線，這種游標(biāo)卡尺可以準(zhǔn)確到0.1mm,其他不同準(zhǔn)確度的游標(biāo)卡

尺的原理也是一樣的。見表格

游標(biāo)卡尺

主尺與游標(biāo)卡尺精度測(cè)量結(jié)果［〃為游標(biāo)卡尺上正

刻度總長(zhǎng)度

小格數(shù)每(mm)對(duì)刻度左側(cè)的小格數(shù)］(mm)

(mm)

小格長(zhǎng)度差(mm)

1090.10.1+0.1/7

20190.050.05+0.05/7

50490.020.02+0.02/7

2.使用方法

⑴校零位：使卡腳并攏，查看游標(biāo)與主尺零刻線是否對(duì)齊，否則加以修正。

⑵測(cè)量：將待測(cè)物放在兩測(cè)爪之間(注：測(cè)一般物長(zhǎng)用外測(cè)爪，測(cè)孔徑等物體內(nèi)

部長(zhǎng)度時(shí)，用內(nèi)測(cè)爪，測(cè)深槽或深筒時(shí)，用游標(biāo)后的深度尺窄片)，移動(dòng)游標(biāo)，

使測(cè)爪剛好與物體接觸即可讀數(shù)。

游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：

(1)先讀出游標(biāo)尺零刻度線對(duì)應(yīng)的主尺上的刻度，再找出游標(biāo)尺上的第n條刻度

線與主尺上某一刻度線對(duì)齊，兩次數(shù)值相加得出被測(cè)工件的尺寸，即游標(biāo)卡尺讀

數(shù)=主尺上的整毫米數(shù)+nx精度。

(2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)不要估讀。

二、螺旋測(cè)微器

1.測(cè)量原理

螺旋測(cè)微器又叫千分尺，它是一種比游標(biāo)卡尺更精密的測(cè)量長(zhǎng)度的儀器，如圖所

示的是一種常用的螺旋測(cè)微器，用它測(cè)量長(zhǎng)度可以準(zhǔn)確到0.01加，它的測(cè)砧力

和固定刻度8固定在尺架。上，可動(dòng)刻度￡、旋鈕入微調(diào)旋鈕)、測(cè)微螺桿尸

是連在一起的，并通過精密螺紋套在8上，精密螺紋的螺距為0.5mm,即。每

旋轉(zhuǎn)一周，尸前進(jìn)或者后退0.5mm,可動(dòng)刻度￡上的刻度為50等分，每一小格

表示0.01mm,這也就是螺旋測(cè)微器的精度，即它可以估讀到千分位，故也叫做

千分尺。

2.使用方法

⑴校準(zhǔn)零位：測(cè)量前使測(cè)微螺桿尸和測(cè)砧N并攏，可動(dòng)刻度￡的零刻度與固定

刻度8的軸向線應(yīng)在固定刻度的零刻度線處對(duì)齊，否則應(yīng)加以修正。

⑵測(cè)量：旋動(dòng)旋鈕〃將測(cè)微螺桿6旋出，把被測(cè)的物體放入4尸之間的夾縫

中，轉(zhuǎn)動(dòng)D,當(dāng)尸將要接觸物體時(shí)，再輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕D1,當(dāng)聽到“嗒、嗒…”

的聲音時(shí)（表明待測(cè)物剛好被夾?。缓筠D(zhuǎn)動(dòng)鎖緊手柄使尸止動(dòng)。

⑶讀數(shù)：測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)

刻度讀出。

測(cè)量值（毫米）=固定刻度數(shù)（毫米）（注意半毫米刻線是否露出）+可動(dòng)刻度數(shù)（估

讀一位）X0.01（毫米）

三、金屬絲電阻率的測(cè)量

1.實(shí)驗(yàn)器材

毫米刻度尺，螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺，直流電流表和直流電壓表，滑動(dòng)變阻器（阻

值范圍0?50Q）,電池組，開關(guān)，被測(cè)金屬絲，導(dǎo)線若干。

2.測(cè)量原理

(1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測(cè)金屬絲的電阻R(R*。電路原理如圖

所示。

(2)用毫米刻度尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d,算

2

出橫截面積S(S==—)0

(3)由電阻定律4=得0=華=￥=^^，求出電阻率。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)測(cè)直徑：用螺旋測(cè)微器在導(dǎo)線的三個(gè)不同位置上各測(cè)一次，并記錄。

(2)測(cè)長(zhǎng)度：將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直，用毫米刻度尺測(cè)量接入

電路的金屬絲長(zhǎng)度，(即有效長(zhǎng)度)，反復(fù)測(cè)量三次，并記錄。

(3)連電路：

依照原理圖中所示的電路圖用導(dǎo)線把器材連好。

(4)測(cè)U、h

電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭的位置，讀出幾

組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)/和〃的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。

(5)整理:

拆除實(shí)驗(yàn)電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。

4.數(shù)據(jù)處理

(1)電阻彳的測(cè)量值確定

方法一，平均值法：可以將每次測(cè)量的從/分別計(jì)算出電阻，求出電阻的平均

值，作為測(cè)量結(jié)果。

方法二，圖像法：可建立〃一/坐標(biāo)系，將測(cè)量的對(duì)應(yīng)〃、/值描點(diǎn)作出圖像，利

用圖像斜率來求出電阻值上

Rq兀J"R

(2)將測(cè)得的4、1、d的值，代入電阻率計(jì)算公式0=7=qr中，計(jì)算出金

屬導(dǎo)線的電阻率。

5.電流表的外接法和內(nèi)接法的對(duì)比討論如下表所示

外接法內(nèi)接法

1~O~

電路圖

誤差原因電壓表分流作用=IR+IV電流表分壓作用。測(cè)=OR+

n_41_URD_。測(cè)_UR+刀

電量值火測(cè)一r-T冬

測(cè)量值小于真實(shí)值測(cè)量值大于真實(shí)值

測(cè)量小電阻段測(cè)量大電阻

適用條件Rv?RxRA?

6.電流表外接法和內(nèi)接法的選擇方法

若已知待測(cè)電阻的阻值約為此，電流表的內(nèi)阻為電壓表的內(nèi)阻為扁,

則當(dāng)Ra4或者了7時(shí)Rx為小電阻，選用“外接法”；

Rx）心

當(dāng)心Rx或者網(wǎng)>J&R時(shí),Rx為大電阻，選用“內(nèi)接法”.

7.滑動(dòng)變阻器的限流接法和分壓接法

（1）兩種接法的對(duì)比

限流接法分壓接法對(duì)比說明

—(-------1----------11—

兩種接法電路圖。尺o%aD串并聯(lián)關(guān)系不同

_||||____/

E1'r=0S_Ei'lil'_r=_0/S

(a)(b)

（2）限流電路、分壓電路的選擇原則

如果滑動(dòng)變阻器的額定電流足夠用，在下列三種情況下必須采用分壓接法：

①負(fù)載的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調(diào)；

②當(dāng)負(fù)載的電阻RL遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值Ro,且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍

較大（或要求測(cè)量多組據(jù)）時(shí)，必須采用分壓接法.

③在采用限流接法時(shí)，負(fù)載的實(shí)際電壓（或電流）的最小值仍超過負(fù)載的額定

值時(shí)，必須采用分壓

l|Q考點(diǎn)剖曰

------------------IIIIIIIIIIIIIIIIII1II1III1I1IIIIIIIIIIIII-----------------------

考點(diǎn)一：游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器讀數(shù)

【例1】（2022.湖北宜昌市.高二期末）測(cè)定金屬的電阻率：某同學(xué)要測(cè)量一均

勻新材料制成的圓柱體的電阻率2。步驟如下：

（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖，由圖可知其長(zhǎng)度為mm；

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖，由圖可知其直徑為mm；

【答案】50.154.700（4.698~4.702都給分）

【解析】（1）由圖可知其長(zhǎng)度為50mm+0.05mmx3=50.15mm

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑為4.5mm+0.01mmx20.0=4.700mm

【例2】（2023?吉林省長(zhǎng)春外國(guó)語學(xué)校高二上學(xué)期第一次聯(lián)考）（1）如圖所示

的游標(biāo)卡尺，讀數(shù)為mm；

234

慌

JJTJL產(chǎn)

oO

（2）使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則金屬絲的直徑為

______mm；

(b)

（3）圖中用3V量程時(shí)，表針的示數(shù)是V；當(dāng)使用15V量程時(shí)，圖中表針

示數(shù)為Vo

510

015

1/2/

0/V3

【答案】（1）23.85（2）0.045（0.043-0.047）（3）1.708.5

【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為主尺的讀數(shù)+游標(biāo)尺的讀數(shù)，故圖示讀數(shù)為

23mm+17x0.05mm=23.85mm

（2）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)，故金屬絲的直徑為

0+4.5x0.01mm=0.045mm

（3）當(dāng)電壓表量程為3V時(shí)，每一小格為0.1V,故指針?biāo)缸x數(shù)為1.70V；

當(dāng)使用15V量程時(shí)，每一小格為0.5V,故指針?biāo)缸x數(shù)為8.5V。

考點(diǎn)二：金屬絲電阻率的測(cè)量

【例3】（2022.四川成都一中高二期末）為測(cè)量一根金屬絲（電阻約5C）的電阻率

〃選用的電學(xué)器材有:電壓表（量程0~3V,內(nèi)阻約3kO）,電流表（量程0~0.6A,內(nèi)阻

約0.2Q）,滑動(dòng)變阻器（0~15。）,學(xué)生電源（穩(wěn)壓輸出3V）,開關(guān)，導(dǎo)線若干.

測(cè)砧測(cè)微螺桿

⑴如圖甲所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑時(shí),為了防止金屬絲發(fā)生明顯形

變，同時(shí)防止損壞螺旋測(cè)微器，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕C至測(cè)砧、測(cè)微螺桿與金屬絲將要接觸時(shí),

應(yīng)調(diào)節(jié)(選填“A”“3”或"D”)至發(fā)出“喀喀”聲時(shí)停止;某次的測(cè)量結(jié)果如圖乙

所示，其讀數(shù)為mm.

(2)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖丙的電路補(bǔ)充完整.

⑶如圖丁所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已描在坐標(biāo)紙上，請(qǐng)作出圖線，求出該金屬絲的電阻值為

Q(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(4)有人認(rèn)為用圖像法求金屬絲的電阻是為了減小系統(tǒng)誤差，他的觀點(diǎn)

(選填“正確”或“不正確”)，理由是.

［答案］(1)D0.540(0.539-0.541均可)

⑵

申

(3)4.5(4.3~4.7均可)

(4)不正確多次測(cè)量取平均值只能減小偶然誤差，不能減小系統(tǒng)誤差

［解析］⑴應(yīng)調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕D；讀數(shù)為0.5mm+4.0x0.01mm=0.540mm.

(2)電流表串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，實(shí)物連接如圖甲所示.

2.5

(3)將各組數(shù)據(jù)連接成直線如圖乙所示.斜率表示電阻,R=訴Q-4.5Q

（4）他的觀點(diǎn)不正確，利用圖像法只能減小偶然誤差，不能減小系統(tǒng)誤差

【例4】電阻率是用來表示各種材料導(dǎo)電性能的物理量。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一

新材料制成的圓柱體的電阻率

乙

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其橫截面直徑，示數(shù)如圖甲所示，可知其直徑為

mm；用游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度，示數(shù)如圖乙所示，可知其長(zhǎng)度為

（2）用多用電表粗測(cè)其電阻約為6。。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需進(jìn)一步用伏安法測(cè)

量圓柱體的電阻，要求待測(cè)電阻兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大，滑動(dòng)變阻器采用分

壓式接法。除待測(cè)圓柱體段外，實(shí)驗(yàn)室還備有的實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.電壓表VI（量程3V,內(nèi)阻約為15kQ）

B.電壓表V2（量程15V,內(nèi)阻約為75kQ）

C.電流表A（量程0.6A,內(nèi)阻約為1Q）

D.滑動(dòng)變阻器與（阻值范圍0~5Q,2.0A）

E.滑動(dòng)變阻器&（阻值范圍0~2000。，0.1A）

F.直流電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V）

G.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

則電壓表應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。（均填器材前的字母代號(hào)）

（3）在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖________o

（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)出圓柱體的電阻為R,圓柱體橫截面的直徑為D,長(zhǎng)度為L(zhǎng)則圓

柱體電阻率為夕=。（用D、L、R表示）

【答案】4.70042.40AD雪

【詳解】（1）山螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為固定刻度讀數(shù)+可動(dòng)刻度讀數(shù)+估讀，由題圖

甲知，圓柱體的直徑為

D=4.5mm+20.0x0.01mm=4.700mm

⑵游標(biāo)卡尺讀數(shù)為主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)X精度，游尺為20刻度，精度值為

0.05mm,由題圖乙知，長(zhǎng)度為

L=42mm+8x0.05mm=42.40mm

（2）［3］待測(cè)電阻大約6C,若用滑動(dòng)變阻器比（阻值范圍0?2000C,0.1A）調(diào)節(jié)非

常不方便，且額定電流太小，所以應(yīng)用滑動(dòng)變阻器Q（阻值范圍0?5Q,1.0A）,

電源電動(dòng)勢(shì)為3V,所以電壓表應(yīng)選3V量程的。故選A；

［4］為了測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器選擇阻值小

的即可，故選D。

（3）［5］電壓表內(nèi)電阻較大，待測(cè)圓柱體的電阻較小，故采用電流表外接法誤差較

??；根據(jù)以上分析，設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示

（4）⑹由?（…*聯(lián)立解得”等

［域真題演屋］

----------------------iiiiiiiiiiiiniiiiiiiiiiiiiiiiiiiniiiiii------------------------

1.（2022.浙江.高考真題改編）小明同學(xué)根據(jù)圖1的電路連接器材來“探究導(dǎo)體電

阻與其影響因素的定量關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變合金絲甲接入電路的長(zhǎng)度/、調(diào)節(jié)

滑動(dòng)變阻器的阻值，使電流表的讀數(shù)/達(dá)到某一相同值時(shí)記錄電壓表的示數(shù)U,

從而得到多個(gè)與的值，作出。-/圖像，如圖2中圖線a所示。

（1）在實(shí)驗(yàn)中使用的是“0?20。的滑動(dòng)變阻器。

（2）在某次測(cè)量時(shí)，量程為3V電壓表的指針位置如圖3所示，則讀數(shù)

U=Vo

(3)已知合金絲甲的橫截面積為7.0xl0-8m2,則合金絲甲的電阻率為。-m

(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(4)圖2中圖線b是另一根長(zhǎng)度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后

采用同樣的方法獲得的與-/圖像，由圖可知合金絲甲的橫截面積(選填

“大于”“等于”或“小于”)合金絲乙的橫截面積。

【答案】(2)1.32(1.31-1.34)(3)l.lxlO-6(0.90xl0-6~1.3xl0-6)(4)小

于

【解析】(2)量程為3V的電壓表，精度為0.1V,估讀到0.01V,則電壓為L(zhǎng)32V

(1.31-1.34)；

(3)根據(jù)電阻定律有：=則?-/圖像的斜率為左=9

1oIkJ

74-36

可得合金絲甲的電阻率為P=萩=X7.0X10-8g.m）。1.1X10i（。.m）

0.44—0.20

(4)另一根長(zhǎng)度相同、材料相同的合金絲乙與合金絲甲并聯(lián)后，電阻率不變,

而橫截面積變?yōu)镾'=5+%

由圖2中圖線b可得S'=.=1^土26.6xl（T8m2

0.44-0.15

解得S乙=S，一S219.6xl（y8m2>5

故合金絲甲的橫截面積小于合金絲乙的橫截面積。

2.(2019?江蘇?高考真題)某同學(xué)測(cè)量一段長(zhǎng)度已知的電阻絲的電阻率.實(shí)驗(yàn)操

作如下:

(1)螺旋測(cè)微器如題1圖所示.在測(cè)量電阻絲直徑時(shí)，先將電阻絲輕輕地夾在

測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間，再旋動(dòng)(選填“A”“3”或“「)，直到聽見“喀喀”的聲

音，以保證壓力適當(dāng)，同時(shí)防止螺旋測(cè)微器的損壞.

1圖

(2)選擇電阻絲的(選填“同一”或“不同”)位置進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均

值作為電阻絲的直徑.

(3)2圖甲中氏》，為待測(cè)電阻絲.請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動(dòng)變阻器接入2

圖乙實(shí)物電路中的正確位置

2圖

(4)為測(cè)量凡利用2圖甲所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得5組電壓⑦和電

流力的值，作出的S-刀關(guān)系圖像如圖圖所示.接著，將電壓表改接在6兩端,

測(cè)得5組電壓。2和電流/2的值，數(shù)據(jù)見下表：

U2/V0.501.021.542.052.55

/2/mA20.040.060.080.0100.0

請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出比圖像.一

UN

//mA

20406080100120

3圖

(5)由此，可求得電阻絲的&=。.根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻

率.

【答案】(1)C(2)不同

(5)23.5(23.0?24.0都算對(duì))

【解析】(1)在測(cè)量時(shí)，為了不損壞被測(cè)物體，最后也改用微調(diào)方旋鈕即C,直到

聽見“喀喀”的響聲；

⑵為了減小測(cè)量誤差，應(yīng)選用電阻絲不同位置進(jìn)行多次測(cè)量;

(3)按照原理圖，將實(shí)物圖連線如圖:

滑動(dòng)變阻器

(4)將表格中各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出，再連成一條直線，如圖:

UN

(5)當(dāng)電壓表按甲圖連接時(shí)，電壓表測(cè)的電壓為為凡的電壓之和，當(dāng)電壓表接

在。。間時(shí)，電壓表測(cè)的電壓為凡的電壓，由圖可得：

196204

凡+凡=^0=490,4=^—。=25.5。

Xy0.04十0.08,所以p&=23.5。

國(guó)過關(guān)檢『)1

下列讀數(shù)中正確的是()

----------------------llllllllllllllllllllllllllllllllillllllll------------------------

2.5cm

012345主尺

llllllldl刪J]口疆|||1||川||||1||||1|||11.18mm

B.

I102)游標(biāo)尺

【答案】D

【詳解】A.該刻度尺最小刻度值為0.1cm,要讀到最小刻度的下一位，應(yīng)讀為

2.50cm,故A錯(cuò)誤；

B.此游標(biāo)卡尺的精確度是此時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為

+故B錯(cuò)誤；

C.此游標(biāo)卡尺的精確度是2mm，此時(shí)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為5cm+2xLmm=5.02cm故

C錯(cuò)誤；

D.此螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為4.5mm+31.5x0.01mm=4.815mm故D正確。故選D。

2.在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，下列關(guān)于誤差的說法中錯(cuò)誤的是（）

A.電流表采用外接法，將會(huì)使p?/<p真

B.電流表采用外接法，由于電壓表的并聯(lián)引起了電阻絲分壓的減小而引起測(cè)量

誤差

C.由0=岑可知，/、d、U、I中每一個(gè)物理量的測(cè)量都會(huì)引起p的測(cè)量誤

差

D.由夕=當(dāng)可知，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性影響最大的是直徑d的測(cè)量

4〃

【答案】B

【詳解】AB.電流表采用外接法時(shí)，電壓表直接并聯(lián)在待測(cè)金屬絲兩端，電壓

表示數(shù)即為待測(cè)金屬絲兩端電壓的真實(shí)值，但電壓表的并聯(lián)分流使得電流表的示

數(shù)較實(shí)際流過待測(cè)金屬絲的電流大，根據(jù)歐姆定律可知時(shí)＜R真，根據(jù)電阻定律

可知。測(cè)＜0真，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.由方等可知，/、d、U、I中每一個(gè)物理量的測(cè)量都會(huì)引起p的測(cè)量誤

差，但其中d的次幕為2,其誤差在乘方之后也會(huì)被“放大”，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)

確性影響最大的是直徑d的測(cè)量，故CD正確。

故選B。

3.某待測(cè)電阻約100。左右，電壓表內(nèi)阻為3000。，電流表內(nèi)阻為0.2。，采用

伏安法測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)選擇電流表何種接法，測(cè)量誤差較小，測(cè)量值比真實(shí)值相比

如何（）

A.內(nèi)接法，比真實(shí)值偏大B.外接法，比真實(shí)值偏大

C.內(nèi)接法，比真實(shí)值偏小D.外接法，比真實(shí)值偏小

【答案】A

【詳解】?jī)?nèi)外接法的選擇依據(jù)是比較相對(duì)誤差的大小，將待測(cè)電阻的阻值與電流

表、電壓表的阻值相比較得今=30；條=50。由于今即電流表分壓產(chǎn)生的

誤差遠(yuǎn)小于電壓表分流產(chǎn)生的誤差，故采用內(nèi)接法。采用內(nèi)接法測(cè)量時(shí)得到的電

流是準(zhǔn)確的，電壓是偏大的，所以測(cè)得的電阻值偏大.故選A。

4.在探究影響導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系時(shí)，某同學(xué)按如圖所示的電路

進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，其中導(dǎo)體。與人只是長(zhǎng)度不同，。與c只是粗細(xì)不同，。與d

只是材料不同，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（)

r?q廠⑥…：：0：??■：

4----Lu-----------------------;

abcd

A.此電路缺少電流表，所以無法研究定量關(guān)系

B.。與人相比，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電壓表示數(shù)越小

C.。與c相比，導(dǎo)體越粗，電壓表示數(shù)越大

D.。與d相比，電壓示數(shù)越大，表明該種材料的導(dǎo)電性能越差

【答案】D

【詳解】A.此電路是串聯(lián)電路，電流相等，據(jù)電壓表示數(shù)，可得各導(dǎo)體電阻間

的定量關(guān)系，故A錯(cuò)誤；

B.串聯(lián)電路電流相等，。與。相比，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大，電壓表示數(shù)越大，

故B錯(cuò)誤；

C.串聯(lián)電路電流相等，。與c相比，導(dǎo)體越粗，電阻越小，電壓表示數(shù)越小，

故C錯(cuò)誤；

D.串聯(lián)電路電流相等，。與d相比，電壓示數(shù)越大，電阻越大，表明該種材料

的導(dǎo)電性能越差，故D正確。

故選D。

5.健康同學(xué)認(rèn)為，歐姆表測(cè)量電阻不夠準(zhǔn)確，他想換用伏安法進(jìn)一步測(cè)量一段

阻值約為5。電阻絲的電阻，有下列器材與電路:

a.電流表Ai（0.6A,內(nèi)阻約為0.1。）

b.電流表A2（3A,內(nèi)阻約為0.1。）

c.電壓表Vi（3V,內(nèi)阻約為6kO）

d.電壓表V2（15V,內(nèi)阻約為20kO）

e.滑動(dòng)變阻器R/（2kQ,O.5A）

f.滑動(dòng)變阻器&（10Q,2A）

g.干電池E（3V,內(nèi)阻約為0.05。）

h.開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干

為了盡量減小測(cè)量數(shù)據(jù)的讀數(shù)誤差，他應(yīng)該（）

A.電流表選用a,電路選甲B.電流表選用b,電路選甲

C.電流表選用a,電路選乙D.電流表選用b,電路選乙

【答案】C

113

【詳解】電路最大電流約為/=^=￡A=0.6A則電流表應(yīng)選a,電源電動(dòng)勢(shì)為3V,

KJ

因此電壓表選C,由于

￡=2==亭=1200說明待測(cè)電阻較小，因此電流表應(yīng)采用外接法，則

電路應(yīng)選乙，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。

6.在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，待測(cè)金屬絲接入

電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。

（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)

應(yīng)為mmo

（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻&。實(shí)驗(yàn)所用器材：電池組（電壓3V）、電流

表（內(nèi)阻約0.1Q）、電壓表（內(nèi)阻約3k。）、滑動(dòng)變阻器R（0?20。、額定電

流2A）開關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)1234567

U/V0.100.300.701.001.501.702.30

I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520

由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量&采用的電路圖是［選填“（a）”或

(b)”］圖。

（3）請(qǐng)根據(jù)該小組記錄的數(shù)據(jù)描繪出U-/圖像0由圖像得到金屬絲的阻

值&=。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出該金屬絲的電阻率約為o

A.lxlO2QmB.IxlCP。m

C.1x10-6。.mD.1x10-8。.m

【答案】0.395（0.394?0.396均可）（b）4.5C

【詳解】（1）⑴螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+螺旋尺讀數(shù)x分度值，故讀數(shù)

Omm+39.5xO.Olmm=0.395mm（0.394mm?0.396mm均可）。

（2）⑵根據(jù)數(shù)據(jù)可知金屬絲的電阻大約在4?5c之間，同7,為減小實(shí)驗(yàn)

誤差應(yīng)選擇電流表外接法，他們測(cè)量取采用的電路圖是（b）。

（3）[3][4]UJ圖像如圖所示，其斜率表示所以丘45C。

（4）[5]根據(jù)R=微可得0=粵=*代入數(shù)據(jù)解得該金屬絲的電阻率為

SL4L

6

Pv?lxlO-Q-m,故C正確。故選C。

7.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，金屬絲的阻值約為5。，某同學(xué)先用刻度尺

測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度L=50.00cm,再用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，然后用伏安

法測(cè)出金屬絲的電阻，最后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬絲的電阻率。

（1）圖為某次測(cè)量金屬絲直徑時(shí)螺旋測(cè)微器的示數(shù)，其測(cè)量值八.mm。

（2）實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：

A.電壓表Y,（量程0~3V,內(nèi)阻約3kQ）

B.電壓表V2,（量程0~15V,內(nèi)阻約15kQ）

C.電流表A1（量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.5Q）

D.電流表A?（量程0~3A,內(nèi)阻約0.IQ）

E.滑動(dòng)變阻器片（0~20。）

F.滑動(dòng)變阻器&（。~500。）

G.電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻不計(jì)）

開關(guān)和導(dǎo)線若干

從以上器材中選擇合適的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則電壓表應(yīng)選擇,電流表應(yīng)選

擇，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇。（選填器材前的字母）

（3）利用圖示電路做實(shí)驗(yàn)并讀出幾組數(shù)據(jù)。

某同學(xué)建立了U-/坐標(biāo)系，并將測(cè)量數(shù)據(jù)描繪成坐標(biāo)點(diǎn)，如圖所示。請(qǐng)你根據(jù)

坐標(biāo)點(diǎn)描繪出圖線,由圖線計(jì)算出金屬絲的電阻約為。

（保留兩位有效數(shù)字）。設(shè)被測(cè)金屬絲電阻為此，長(zhǎng)度為工，直徑的平均值為2,

則該金屬材料電阻率的表達(dá)式為夕=（用4、L、Z等物理量表示）。

UN

3.0HIMIlliMHIMIIIIIRIII

2.5三三三三三三三三三三三三三三三

20E:::::::::::::::::::;:::::::::

1.5

0.5三三三三三三三三三三三三三三三

00.100.200.300.400.500.6077A

（4）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說法正確的是.o

A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差

C.若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差

D.用U-/圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差

【答案】0.397（0.395~0.399間均可）ACE見解

析5.2%義CD

4￡

【詳解】（1）［1］螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為

0.01x39.7mm=0.397mm,所以d=0.397mm。

（2）⑵網(wǎng)［4］電源電動(dòng)勢(shì)為3V,故電壓表應(yīng)選擇A；根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲

E3

電阻可估計(jì)電流最大值約為/=H=gA=0.6A,電流表應(yīng)選擇C；金屬絲電阻約

5Q,故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇E。

（3）［5］根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)描繪出U-/圖線如圖所示

UN

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

o"'0.100.200300.400.500.60Z/A

[6]由圖可知，圖像的斜率即金屬絲電阻為此=誓言。=520。

U.D-U

⑺根據(jù)R=得金屬絲電阻率0=華=等3。

SL4L

（4）[8]A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑時(shí)，由于人為因素引起的誤差屬于

偶然誤差，故A錯(cuò)誤；

B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，故B錯(cuò)誤；

C.若將電流表和電壓表內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差，

故C正確；

D.用UT圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差，不能消除系統(tǒng)誤差,

故D正確；故選CD。

8.某同學(xué)用伏安法測(cè)定一薄的圓形合金片的阻值4（約為IkQ）,除了段、開

關(guān)S、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：

A.電壓表Y（量程O~1V,內(nèi)阻約10kQ）

B.電壓表V。（量程0~5V,內(nèi)阻約lOOkQ）

C.電流表A1（量程0~lmA,內(nèi)阻約10。）

D.電流表A2（量程0~0.6mA,內(nèi)阻約0.05。）

E.電源（電壓1.5V,額定電流0.5A,內(nèi)阻不計(jì)）

F.滑動(dòng)變阻器以（阻值范圍0~10。，額定電流2A）

（1）為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，電壓表選用,電流表選用。（均填器材的

字母代號(hào)）

（2）畫出測(cè)量號(hào)阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖。

（3）該同學(xué)選擇器材、連接電路和操作均正確，從實(shí)驗(yàn)原理上看，待測(cè)電阻測(cè)量

值______（選填“>”“〈”或“=”）真實(shí)值。

【答案】AC>

【詳解】⑴口］電源電壓L5V,則電壓表選擇Y,即A。

F15

⑵電路中可能出現(xiàn)的最大電流為/“=5=蕓;A=1.5mA則電流表選擇A1，即Co

K1UUU

（2）［3］因待測(cè)電阻阻值此>>以,則采用電流表內(nèi)接電路；滑動(dòng)變阻器電阻比待

測(cè)電阻小太多，限流式接法基本不起作用，所以只能用分壓電路，電路圖如圖所

［4］因本實(shí)驗(yàn)采用電流表內(nèi)接法，由于電流表的分壓影響，電壓表測(cè)量值將大于

真實(shí)值，由歐姆定律可知，電阻測(cè)量值將大于真實(shí)值

9.（2022.北京師達(dá)中學(xué).