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2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（物理实验）
第六部分 电学实验
专题6.3 测量导体的电阻率（基础篇）
1．（6分）（2019吉林长春四模）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
（1）用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲，示数L＝　 　cm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，示数D＝　 　mm。
（2）用伏安法测出金属丝的电阻为R，则金属电阻率的表达式ρ＝　 　（用题中所给字母表示）。

【参考答案】　(1)10.050（2分） 0.397（0.395～0.399均可）（2分）　(2)（2分）
【命题意图】以测金属的电阻率为命题背景，考查游标卡尺和螺旋测微器的读数、电阻定律等。
【名师解析】（1）根据游标卡尺读数规则，由图甲可知，金属丝的长度L＝100mm+10×0.05mm=100.50mm=10.050cm，根据螺旋测微器读数规则，金属丝的直径D＝0.397 mm。
（2）由电阻定律得金属电阻率的表达式ρ＝
2．（2019江西南昌二模）某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为≥200Ω?m）。图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a＝40cm，宽b＝20cm，高c＝l0cm。他将水样注满容器后设计实验进行测量。

（l）他用实验室中的下列器材来精确测量所取水样的电阻
A．电流表（量程5mA，电阻RA＝800Ω）
B．电压表（量程15V，电阻Rv约为10.0kΩ）
C．滑动变阻器（0﹣20Ω，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请用笔画线代替导线帮他在图乙中完成电路连接；
（2）正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丙的坐标系中作出U﹣I关系图线；
U/V 2.0 4.0 6.8 8.2 10.0 11.2
I/mA 0.80 1.60 2.73 3.38 4.00 4.45
（3）由以上U﹣I图线求出待测水样的电阻为　1700　Ω，算出所测水样的电阻率，可以判断这一指标上水样﹣（选填“达标”或“不达标”）。
【思路分析】（1）根据待测电阻的大小确定电流表的内外接，根据测量的误差确定滑动变阻器的分压还是限流接法。
（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象。
（3）根据图示图线应用欧姆定律求出水样的电阻，然后分析判断是否达标。
【名师解析】（1）电流表内阻已知，电流表可以应采用内接法；由于滑动变阻器总电阻较小，若采用限流式接法，调节时电压、电流基本不变，所以滑动变阻器采用分压式接法，实物电路图如图所示：

（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：

（3）根据U﹣I图线知，电阻：R＝﹣RA＝﹣800＝1700Ω，
由电阻定律可知：R＝ρ＝ρ，电阻率：ρ＝＝＝85Ω?m＜200Ω?m，在电阻率指标上不达标。
【参考答案】（1）实物电路图如图所示；（2）图象如图所示；（3）1700。
【关键点拨】解决本题的关键掌握欧姆表的读数方法，以及掌握如何选择电流表的内外接、滑动变阻器的分压、限流接法。
3．（9分）（2019河北唐山三模）某实验小组，通过实验测量某种电阻丝材料的电阻率，可供使用的器材有：
A．一段长1m左右、电阻约为20Ω电阻丝；　　B．带有刻度尺的长木板及金属夹；　　　　　　
C．电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；　　D．电压表V（量程0～3.0V，内阻约3KΩ）；
E．定值电阻R0＝15Ω；　　　F．电阻箱R（0﹣999.9Ω）　　　　G，开关、导线若干
实验操作步骤如下
①将电阻丝固定在长木板上，金属夹夹在电阻丝的不同位置改变电阻丝连入电路的长度；
②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；
③将实验器材按照图甲所示电路连接，并将电阻箱阻值调至最大；
④将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，并记录电压表示数U，然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
⑤改变金属夹位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电压表示数再次为U．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；
⑥断开开关，整理好器材。

（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝　 　mm，实验时电压表示数如图丙所示，则U＝　 　V。
（2）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电长度L的数据，描绘出了如图丁所示的R﹣L关系图线，结合图中所标数据及测出的电阻丝直径d，电阻丝的电阻率表达式ρ＝　 　。
（3）本实验中，电压表不是理想电表，对电阻率的测量结果　 　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
【名师解析】（1）由图知螺旋测微器的固定刻度为1mm，
可动刻度为19.6×0.01mm＝0.196mm，故电阻丝直径为
1mm+0.196mm＝1.196mm；
电压表量程为0～3V，其最小精度为0.1V，读数要估读到0.01V，故电压表读数为2.00V；
（2）设电阻丝电阻为RL，则由题意结合R﹣L图象知，
电阻丝电阻和电阻箱电阻之和为一定值a，
故当电阻丝连入电路长为b是电阻丝电阻为a，根据电阻定律，得
a＝ρ
整理得ρ＝
（3）由电阻丝电阻率表达式可知，电阻丝的电阻率与电压表是否为理想电表无关，
故对电阻率的测量结果无影响。
【参考答案】：（1）1.196；2.00；（2）；（3）无影响。
4.（2019贵州等四省名校大联考）想测量铜的电阻率，他找到一根长L=1m的铜丝，并用螺旋测微器测量铜丝的直径如图甲所示。利用如图乙所示的电路图测量铜丝的电阻R，其中有电阻箱Rz（最大阻值为999.9Ω），滑动变阻器Rs，灵敏电流计G，定值电阻R1=10kΩ、定值电阻R2=1Ω，电源E，开关S。

闭合开关S，调节滑动变阻器Rs、电阻箱Rz，最终使得滑动变阻器Rs=0时，灵敏电流计的示数也为零，此时电阻箱Rz的阻值如图丙所示。
（1）该铜丝的直径径D=______mm，电阻箱Rz的示数为______Ω。
（2）若在实验中发现电流从上往下流过电流计G，此时应该______（填“增大”或“减小”）电阻箱Rz的阻值，可使通过电流计G的电流逐渐变为零。
（3）待测铜丝的电阻Rz=______Ω．（结果保留两位有效数字）。
（4）计算出铜的电阻率为______Ω．?m（结果保留两位有效数字）。
【参考答案】（1）2.000??? 55.0
（2）减小
（3）5.1×10-3
（4）1.7×10-8
【名师解析】
（1）螺旋测微器的示数为固定刻度与可动刻度示数之和，那么铜丝直径d=1.5mm+50.0×0.01mm=2.000mm。电阻箱示数为各档位数值之和，电阻Rz=55.0Ω。
（2）电流从上往下通过电流计G，说明定值电阻R1分得的电压少，电阻箱Rz分得的电压多，为使电流计的示数为零，则应减少电阻箱Rz的阻值。
（3）由电桥原理可知：，代入数据解得：Rx==5.1×10-3Ω。
（4）根据电阻定律R=，可得电阻率===1.7×?m。
【关键点拨】本题①的关键是应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线已露出；题②中欧姆表读数时不要忘记乘以倍率；题③的关键是通过估算通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程，根据电压表改装原理求出分压电阻的阻值来选择电阻箱。
应明确：①应根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程；②电压表是由电流表与电阻串联改装而成的；③当时，采用外接法，当时，采用内接法。
5.（2019广东七校冲刺模拟）ab是一段粗细均匀的合金金属丝，为测定该金属丝的电阻率ρ，某实验小组设计了如图甲所示的电路。R0是阻值为2Ω的保护电阻，滑片P与电阻丝始终接触良好。

（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d=______mm。
（2）实验时闭合开关，调节P的位置，记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据，如表：
x/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
U/V 1.50 1.72 1.89 2.00 2.10 2.18
I/A 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28
/Ω 3.06 4.00 4.97 6.06 6.77 7.79
若不考虑电流表的内阻，请利用题中所给字母写出该合金金属丝电阻率的表达式ρ=______。
（3）据表中数据作出-x关系如图丙所示，利用该图，可求得电阻丝的电阻率ρ为______Ω?m（结果保留两位有效数字）。图丙中-x关系图线纵轴截距的物理意义是______。
【参考答案】（1）0.400；（2）；（3）1.3×10-6；电流表的内阻。
【名师解析】
（1）由图乙所示螺旋测微器可知，其示数为：0mm+40.0×0.01mm=0.400mm。
（2）由欧姆定律可得：R=，由电阻定律可得：R=，解得：ρ=；
（3）由电阻定律可得：R=，-x图象斜率为：k==，
由图丙图象可知：k===10，即k==10，
代入数据解得，电阻率：ρ≈1.3×10-6Ω?m；
根据电路图连接可知，当x=0时，表示电流表的内阻。
6．（5分）（2019浙江绿色联盟模拟）在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5Ω，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度l＝50.00cm，用游标卡尺测量金属丝直径时刻度位置如图所示，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d＝　1.70　mm；
②实验中能提供的器材有：
A．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）
B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）
C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.01Ω）
D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）
E．滑动变阻器R1（0～20Ω）
F．滑动变阻器R2（0～500Ω）
G．电源E（电动势为3.0V）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，电流表应选择　D　，滑动变阻器应选择　E　，（选填各器材前的字母）。如下图，实验时有四种电路可选择，要求能较准确且方便地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用图中　丁　。

③该同学建立U﹣I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点，据此图线可计算出金属丝的电阻为　5.3　Ω。


【思路分析】①游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；
②根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路图；
③根据坐标系内描出的点作出图线，然后根据图示图线求出待测电阻的阻值。
【名师解析】①由图示游标卡尺可知，其示数为：1mm+14×0.05mm＝1.70mm；
②通过待测电阻的最大电流约为：I＝＝0.6A，电流表应选择D；为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；
由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法，由于滑动变阻器最大阻值远大于待测电阻阻值，
滑动变阻器可以采用限流接法，应选择图丁所示实验电路图；
③根据坐标系内描出的点作出图线如图所示：

由图示图线可知，金属丝的电阻：R＝＝≈5.3Ω；
【参考答案】①1.70；②D；E；丁；③5.3。
【点评】本题关键应明确：（1）用伏安法测电阻时安培表内、外接法的选择原则是“大内小外”，即对于大电阻采用安培表内接法，对于小电阻采用安培表外接法；（2）要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，滑动变阻器采用限流式接法。
7．(9分) （2019湖北名校联盟三模）长郡中学新进了一批电阻丝，每卷长度L=100m，阻值约为150Ω，高三物理兴趣小组想尽量准确测岀其电阻率。先用螺旋测微器测岀电阻丝的直径如图所示，然后在实验室找来了下列器材，请协助完成。

待测电阻丝1卷
电源E(电动势4.5V，内阻r≈0.5Ω)
电流表A1(量程10mA，内阻RA1=50Ω)
电流表A2(量程30mA，内阻RA2≈30Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω)
定值电阻R3=100Ω
定值电阻R4=400Ω
开关一个、导线若干
(1)螺旋测微器测出电阻丝的直径d=___________cm。
(2)滑动变阻器应选用___________，定值电阻应选用___________。
(3)请用笔画线代替导线，将已连接了三根导线的实物图补充成实验线路图____________。
(4)连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器，并记录下多组电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2，以I1为横坐标，I2为纵坐标，描点作图并测得图象的斜率为k，则电阻丝的电阻率为___________(用题中已给出的字母表示)，此法测量出的电阻率较真实值___________(填“偏大”“偏小”或“无系统误差”)。
【参考答案】0.3465
无系统误差
【名师解析】(1)螺旋测微器的读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，直径
；
(2)滑动变阻器尽量选择较小的且接近被测电阻，所以选择R1；由于无电压表，则用电流表A1串联一个较大的分压电阻作为电压表使用，所以变阻器选R4；
(3)滑动变阻器选用分压接法，电流表有外接法，实物连线如图所示
；
(4)根据欧姆定律有：，结合图象斜率为，所以求得，再由电阻定律：，所以电阻率，由于电流表的测量值与改装的电压表的测量值均是真实值，无系统误差，则测得的电阻率的值无系统误差。
8.(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表，电压表的读数如图1所示，则它们的读数值依次是________，________，________.

(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ.电源为干电池(不宜在长时间，大功率状况下使用)，电动势E＝4.5 V，内阻很小．则以下电路图中________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏________．
　　　　
若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0 Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的________电路(填电路图下的字母代号)．此时测得电流为I，电压为U，则金属丝电阻Rx＝________( 用题中字母代号表示)．
【参考答案】(1) 0.998 mm(0.996～0.999 mm均可)　0.42 A　2.26 V(2.25～2.28 V均可)　
(2)A　小　B－RA
【名师解析】(1)因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流式接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为5 Ω，故采用电流表外接法误差较小；在实验中电压表示数准确，但电流表测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小；(2)因已知电流表内阻的准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，故应选B电路；待测电阻及电流表总电阻R＝，则待测电阻Rx＝R－RA.
9．(2018·开封模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形中空。为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用电表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________Ω。

现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：
A．电源E(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)
B．电流表○ (量程为0～0.6 A，内阻r1 约为1 Ω)
C．电流表○ (量程为0～0.6 A，内阻r2＝5 Ω)
D．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0
E．开关S，导线若干

(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。
(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量。在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若○ 的示数为I1，○ 的示数为I2，则该金属导体的电阻 R＝________。

(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a。测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝______mm。用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________。
【名师解析】多用电表读数为：6×1 Ω＝6 Ω。

(1)测量电路如图所示。
(2)由欧姆定律可知：I2r2＝(I1－I2)R，解得R＝。
(3)螺旋测微器读数a＝5.5 mm＋0.01 mm×16.5＝5.665 mm；导体的截面积为S＝a2－2＝a2，则根据欧姆定律R＝ρ，解得ρ＝。
【参考答案】 (1)见解析图　(2)
(3)5.665(5.663～5.667均可)　
10.（2017辽宁重点中学协作体5月模拟）某同学用图甲所示电路测量一段金属丝的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为100Ω。备选器材如下：
A．量程为5mA、内阻r1=50Ω的电流表
B．量程为0.6A、内阻r2=0.2Ω的电流表
C．量程为6V、内阻r3约为15kΩ的电压表
D．最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器
E．定值电阻R1=5Ω
F．定值电阻R2=500Ω
G．电动势E=6V、内阻很小的直流电源
H．开关一个，导线若干
I．螺旋测微器，刻度尺
（1）该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径如图乙所示，则螺旋测微器的示数D= mm。

（2）为了能尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电流表应选用 （填“A”或“B”），定值电阻应选用 （填“E”或“F”）。
(3)电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式Rx= ；若用刻度尺测得待测电阻丝的长度为L，则其电阻率的表达式为ρ= （表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）
【参考答案】（1）5.898（3分），（2）.A E（2分），
(3).（2分）， （2分）
【名师解析】（1）根据螺旋测微器读数规则，金属丝直径D=5.5mm+0.398mm=5.898mm。
（2）电压表量程为6V，电阻丝电阻约100Ω，电流表量程应该为60mA左右，可以将量程5mA的电流表并联5Ω的电阻改装成量程为55mA的电流表，即电流表选择A，定值电阻选择E。
（3）电阻丝中电流为I’=I+=I，电压U’=U-Ir1, 由欧姆定律可得电阻丝电阻R=U’/I’= 。由电阻定律，R=ρL/S，S=，解得电阻率ρ=。
11．（12分）（2016安徽合肥一模）为了精密测量一金属丝的电阻率：

（1）（6分）如图甲所示，先用多用表×1Ω挡粗测其电阻为 Ω，然后用螺旋测微器测其直径为 mm，游标卡尺测其长度为 cm。
（2）（6分）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V(量程3V，内阻约为15kΩ；量程l5V，内阻约为75 kΩ)
B．电流表A(量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2 Ω)
C．滑动变阻器R1(0～5Ω，0.6 A)
D．滑动变阻器R2(0～2000Ω，0.1 A)
E．1.5V的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”） 。
请在虚线框内设计最合理的电路图并完成实物图乙的连线。

【参考答案】（1）（6分）8Ω（2分） 2.095mm（2分）5.015cm（2分）
（2）（6分）R1。
【命题意图】本题考查多用电表读数、螺旋测微器和游标卡尺读数、电阻率测量学生实验电路设计、实物图连接、器材选择等。
【名师解析】（1）根据多用电表测量电阻的读数规则，用多用表×1Ω挡粗测其电阻为8Ω.根据螺旋测微器读数规则，螺旋测微器测其直径为d=2.0mm+0.095mm=2.095mm。根据游标卡尺读数规则，游标卡尺测其长度为L=5.0cm+3×0.05mm=5.015cm。
（2）由于金属丝的电阻只有几欧姆，滑动变阻器应选用0～5Ω的“R1”，电路应设计成电流表外接、滑动变阻器分压接法。
电路图如图。实物图乙的连线如图。

12.（9分）(2016江西南昌市一模)某学生用如图a所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：
被测金属导线ab，电阻约10Ω,，导线允许流过的最大电流0.8A，稳恒电源E，电源输出电压 恒为E =12V，电压表V，量程为3V，内阻约5kΩ，保护电阻：R1=l0Ω，R2=30Ω，R3= 200Ω。刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等。
实验时的主要步骤如下：
①用刻度尺量出导线ab的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d。
②按如图a所示电路将实验所需器材用导线连接好。
③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U。
④描点作出U-x曲线求出金属导线的电阻率ρ。

完成下列填空：
(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图b所示，该金属导线的直径d=____mm.
(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选__ ，
(3)根据多次实验测出的ap长度x和对应每次实验读出的电压表的示数u给出的u-x图线如图c所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ= 。（用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示）
【参考答案】（1）0.870 （2） R2 （3）
【命题意图】本题考查螺旋测微器测量读数、测金属导线的电阻率实验原理和步骤、数据处理及其相关知识点。
【解题思路】（1）根据螺旋测微器读数规则，该金属导线的直径d=0.870mm。
（2）根据题述电源输出电压恒为E =12V，电压表V，量程为3V，保护电阻R应该分压9V。由于被测金属导线ab，电阻约10Ω,，所以保护电阻R应选R2=30Ω。
（3）被测金属导线横截面积S=，ap段电阻Rx=ρ=。. 电压表的示数u=IRx. 电流表示数I=，R/l=Rx/x，联立得到：u=x。u-x图线的斜率k=，解得：ρ=。
13. （10分）（２０１６黑龙江牡丹江模拟）某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率ρ．
（1）（2分）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径，如图所示，则其长度L=______mm，直径d=______mm．

（2）（8分）该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻．他将红黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中，将选择开关置于“×l”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小，如图甲所示．试问：
①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“______”档位置．
②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处，如图乙所示，那么他该调节______直至指针指在“0Ω”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置．

③现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A．灵敏电流计G（量程200μA，内阻为300Ω）
B．电流表（量程3A，内阻约0.3Ω）
C．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
D．电压表V2（量程l5V，内阻约5kΩ）
E．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
F．最大阻值为99.99Ω的电阻箱R2
以及电源E（电动势4V，内阻可忽略）、电键、导线若干
为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有______．请在下面的方框中画出你设计的电路图

【参考答案】：（1）70.15；4.598-4.602；（2）①×10；②欧姆调零旋钮；③ACEF．
【名师解析】（1）游标卡尺的固定刻度读数为7cm=70mm，游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为79mm+0.15mm=70.15mm．
螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×10.0mm=0.100mm，所以最终读数为4.5mm+0.100mm=4.600mm．
（2）欧姆表的零刻度在右边，指针偏转角度较小说明被测阻值较大，应换较大档，即“×10”档，换挡后应使两表笔短接，重新调节欧姆调零旋钮，使指针指右端零；
由图丙可以看出被测阻值约为：10×15=150Ω，器材中给出的电源电动势为4V，为了读数的准确性电压表选3V量程，即C，
电路中的最大电流为I=4/150≈0.026A，若选3A量程的电流表则指针几乎不偏转，应选择灵敏电流计与定值电阻并联后改装成的电流表，即选择AF，
综上，要选择的器材是：ACEF；
滑动变阻器采用分压接法，被测电阻为大电阻，采取电流表内接，故电路图如图：






图甲
















2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（物理实验）
第六部分 电学实验
专题6.3 测量导体的电阻率（基础篇）
1．（6分）（2019吉林长春四模）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
（1）用游标卡尺测量金属丝的长度如图甲，示数L＝　 　cm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，示数D＝　 　mm。
（2）用伏安法测出金属丝的电阻为R，则金属电阻率的表达式ρ＝　 　（用题中所给字母表示）。

2．（2019江西南昌二模）某同学想测出学校附近一工厂排出废水的电阻率，以判断废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为≥200Ω?m）。图甲为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a＝40cm，宽b＝20cm，高c＝l0cm。他将水样注满容器后设计实验进行测量。

（l）他用实验室中的下列器材来精确测量所取水样的电阻
A．电流表（量程5mA，电阻RA＝800Ω）
B．电压表（量程15V，电阻Rv约为10.0kΩ）
C．滑动变阻器（0﹣20Ω，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请用笔画线代替导线帮他在图乙中完成电路连接；
（2）正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图丙的坐标系中作出U﹣I关系图线；
U/V 2.0 4.0 6.8 8.2 10.0 11.2
I/mA 0.80 1.60 2.73 3.38 4.00 4.45
（3）由以上U﹣I图线求出待测水样的电阻为　 　Ω，算出所测水样的电阻率，可以判断这一指标上水样﹣（选填“达标”或“不达标”）。
3．（9分）（2019河北唐山三模）某实验小组，通过实验测量某种电阻丝材料的电阻率，可供使用的器材有：
A．一段长1m左右、电阻约为20Ω电阻丝；
C．电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
B．带有刻度尺的长木板及金属夹；
D．电压表V（量程0～3.0V，内阻约3KΩ）；
E．定值电阻R0＝15Ω；
F．电阻箱R（0﹣999.9Ω）
G，开关、导线若干
实验操作步骤如下
①将电阻丝固定在长木板上，金属夹夹在电阻丝的不同位置改变电阻丝连入电路的长度；
②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；
③将实验器材按照图甲所示电路连接，并将电阻箱阻值调至最大；
④将金属夹夹在电阻丝上某位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，并记录电压表示数U，然后断开开关。记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
⑤改变金属夹位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，使电压表示数再次为U．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；
⑥断开开关，整理好器材。

（1）某次测量电阻丝直径d时，螺旋测微器示数如图乙所示，则d＝　 　mm，实验时电压表示数如图丙所示，则U＝　 　V。
（2）用记录的多组电阻箱的阻值R和对应的接入电路中电长度L的数据，描绘出了如图丁所示的R﹣L关系图线，结合图中所标数据及测出的电阻丝直径d，电阻丝的电阻率表达式ρ＝　 　。
（3）本实验中，电压表不是理想电表，对电阻率的测量结果　 　（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
4.（2019贵州等四省名校大联考）想测量铜的电阻率，他找到一根长L=1m的铜丝，并用螺旋测微器测量铜丝的直径如图甲所示。利用如图乙所示的电路图测量铜丝的电阻R，其中有电阻箱Rz（最大阻值为999.9Ω），滑动变阻器Rs，灵敏电流计G，定值电阻R1=10kΩ、定值电阻R2=1Ω，电源E，开关S。

闭合开关S，调节滑动变阻器Rs、电阻箱Rz，最终使得滑动变阻器Rs=0时，灵敏电流计的示数也为零，此时电阻箱Rz的阻值如图丙所示。
（1）该铜丝的直径径D=______mm，电阻箱Rz的示数为______Ω。
（2）若在实验中发现电流从上往下流过电流计G，此时应该______（填“增大”或“减小”）电阻箱Rz的阻值，可使通过电流计G的电流逐渐变为零。
（3）待测铜丝的电阻Rz=______Ω．（结果保留两位有效数字）。
（4）计算出铜的电阻率为______Ω．?m（结果保留两位有效数字）。
5.（2019广东七校冲刺模拟）ab是一段粗细均匀的合金金属丝，为测定该金属丝的电阻率ρ，某实验小组设计了如图甲所示的电路。R0是阻值为2Ω的保护电阻，滑片P与电阻丝始终接触良好。

（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d=______mm。
（2）实验时闭合开关，调节P的位置，记录aP长度x和对应的电压U、电流I等相关数据，如表：
x/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
U/V 1.50 1.72 1.89 2.00 2.10 2.18
I/A 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28
/Ω 3.06 4.00 4.97 6.06 6.77 7.79
若不考虑电流表的内阻，请利用题中所给字母写出该合金金属丝电阻率的表达式ρ=______。
（3）据表中数据作出-x关系如图丙所示，利用该图，可求得电阻丝的电阻率ρ为______Ω?m（结果保留两位有效数字）。图丙中-x关系图线纵轴截距的物理意义是______。
6．（5分）（2019浙江绿色联盟模拟）在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5Ω，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度l＝50.00cm，用游标卡尺测量金属丝直径时刻度位置如图所示，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d＝　 　mm；
②实验中能提供的器材有：
A．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）
B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）
C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.01Ω）
D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）
E．滑动变阻器R1（0～20Ω）
F．滑动变阻器R2（0～500Ω）
G．电源E（电动势为3.0V）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，电流表应选择　 　，滑动变阻器应选择　 　，（选填各器材前的字母）。如下图，实验时有四种电路可选择，要求能较准确且方便地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用图中　 　。

③该同学建立U﹣I坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点，据此图线可计算出金属丝的电阻为　 　Ω。


7．(9分) （2019湖北名校联盟三模）长郡中学新进了一批电阻丝，每卷长度L=100m，阻值约为150Ω，高三物理兴趣小组想尽量准确测岀其电阻率。先用螺旋测微器测岀电阻丝的直径如图所示，然后在实验室找来了下列器材，请协助完成。

待测电阻丝1卷
电源E(电动势4.5V，内阻r≈0.5Ω)
电流表A1(量程10mA，内阻RA1=50Ω)
电流表A2(量程30mA，内阻RA2≈30Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω)
定值电阻R3=100Ω
定值电阻R4=400Ω
开关一个、导线若干
(1)螺旋测微器测出电阻丝的直径d=___________cm。
(2)滑动变阻器应选用___________，定值电阻应选用___________。
(3)请用笔画线代替导线，将已连接了三根导线的实物图补充成实验线路图____________。
(4)连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器，并记录下多组电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2，以I1为横坐标，I2为纵坐标，描点作图并测得图象的斜率为k，则电阻丝的电阻率为___________(用题中已给出的字母表示)，此法测量出的电阻率较真实值___________(填“偏大”“偏小”或“无系统误差”)。
8.(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表，电压表的读数如图1所示，则它们的读数值依次是________，________，________.

(2)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ.电源为干电池(不宜在长时间，大功率状况下使用)，电动势E＝4.5 V，内阻很小．则以下电路图中________(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏________．


若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA＝2.0 Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的________电路(填电路图下的字母代号)．此时测得电流为I，电压为U，则金属丝电阻Rx＝________( 用题中字母代号表示)．
9．(2018·开封模拟)在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形中空。为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用电表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________Ω。

现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：
A．电源E(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)
B．电流表○ (量程为0～0.6 A，内阻r1 约为1 Ω)
C．电流表○ (量程为0～0.6 A，内阻r2＝5 Ω)
D．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器R0
E．开关S，导线若干

(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图。
(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量。在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若○ 的示数为I1，○ 的示数为I2，则该金属导体的电阻 R＝________。

(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a。测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝______mm。用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________。
10.（2017辽宁重点中学协作体5月模拟）某同学用图甲所示电路测量一段金属丝的电阻率，待测金属丝粗细均匀，阻值约为100Ω。备选器材如下：
A．量程为5mA、内阻r1=50Ω的电流表
B．量程为0.6A、内阻r2=0.2Ω的电流表
C．量程为6V、内阻r3约为15kΩ的电压表
D．最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器
E．定值电阻R1=5Ω
F．定值电阻R2=500Ω
G．电动势E=6V、内阻很小的直流电源
H．开关一个，导线若干
I．螺旋测微器，刻度尺
（1）该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径如图乙所示，则螺旋测微器的示数D= mm。


（2）为了能尽可能精确地测量该金属丝的电阻率，电流表应选用 （填“A”或“B”），定值电阻应选用 （填“E”或“F”）。
(3)电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式Rx= ；若用刻度尺测得待测电阻丝的长度为L，则其电阻率的表达式为ρ= （表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示）
11．（12分）（2016安徽合肥一模）为了精密测量一金属丝的电阻率：

（1）（6分）如图甲所示，先用多用表×1Ω挡粗测其电阻为 Ω，然后用螺旋测微器测其直径为 mm，游标卡尺测其长度为 cm。
（2）（6分）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V(量程3V，内阻约为15kΩ；量程l5V，内阻约为75 kΩ)
B．电流表A(量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2 Ω)
C．滑动变阻器R1(0～5Ω，0.6 A)
D．滑动变阻器R2(0～2000Ω，0.1 A)
E．1.5V的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”） 。
请在虚线框内设计最合理的电路图并完成实物图乙的连线。

12.（9分）(2016江西南昌市一模)某学生用如图a所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：
被测金属导线ab，电阻约10Ω,，导线允许流过的最大电流0.8A，稳恒电源E，电源输出电压 恒为E =12V，电压表V，量程为3V，内阻约5kΩ，保护电阻：R1=l0Ω，R2=30Ω，R3= 200Ω。刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等。
实验时的主要步骤如下：
①用刻度尺量出导线ab的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d。
②按如图a所示电路将实验所需器材用导线连接好。
③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U。
④描点作出U-x曲线求出金属导线的电阻率ρ。

完成下列填空：
(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图b所示，该金属导线的直径d=____mm.
(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选__ ，
(3)根据多次实验测出的ap长度x和对应每次实验读出的电压表的示数u给出的u-x图线如图c所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ= 。（用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示）
13. （10分）（２０１６黑龙江牡丹江模拟）某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率ρ．
（1）（2分）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径，如图所示，则其长度L=______mm，直径d=______mm．

（2）（8分）该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻．他将红黑表笔分别插入“+”、“-”插孔中，将选择开关置于“×l”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小，如图甲所示．试问：
①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“______”档位置．
②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“0Ω”处，如图乙所示，那么他该调节______直至指针指在“0Ω”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置．

③现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A．灵敏电流计G（量程200μA，内阻为300Ω）
B．电流表（量程3A，内阻约0.3Ω）
C．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
D．电压表V2（量程l5V，内阻约5kΩ）
E．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
F．最大阻值为99.99Ω的电阻箱R2
以及电源E（电动势4V，内阻可忽略）、电键、导线若干
为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有______．请在下面的方框中画出你设计的电路图




图甲

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