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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）
第十三部分 电学实验
专题6.4 测量导体的电阻率（提高篇）
1.（2019沈阳三模）在市场上销售的铜质电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现，一种是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质较多的铜；再一种就是铜材质量合格，但横截面积较小。质检组查阅到：常温下，纯铜的电阻率约为。为检测一捆铜电线的电阻率是否合格，现取一段铜电线测量其电阻率，实验室现有的器材如下：
A．电源(电动势约为1.5V，内阻不计)；
B．待测铜电线(长度150m，横截面积约1mm2)；
C．一电流表A1(量程150mA，内阻r1约为2)：
D．电流表A2(量程100mA ，内阻r1=3)；
E．滑动变阻器R1(0～20，额定电流0.2A)；
F．开关、导线若干。

（1）小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d，如图（a）所示，则d=_______mm。
（2）小组设计的测量电路如图（b）所示，则P是_______，N是_______ (填对应器材符号)，通过实验作出的图象如图(c)所示。
（3）由图(b)电路测得的铜电线的电阻，其测量值比真实值_______ (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
（4）由图（c）求得这捆铜电线的电阻率=____________(结果保留三位有效数字)从铜电线自身角度，你认为电阻率大的可能原因是_______________________________。
【参考答案】（1）1.125（2分）
（2）A2、A1（2分）
（3）不变 （2分）
（4）2.32×10-8Ω·m；可能是再生铜或含过多杂质的次铜（3分）
【命题意图】本题以铜质电线电缆检测切入，考查电阻率测量实验、螺旋测微器读数、图像法处理实验数据及其相关知识点。
【实验攻略】（1）根据螺旋测微器读数规则，读数为固定刻度加上可动刻度，可动刻度要估读到0.001mm。
（2）根据伏安法测量原理得出P、N对应的器材。
（3）分析得出铜电线中的电流和电压值都是真实值，得出实验测量值等于真实值。
（4）由欧姆定律和电阻定律得出这捆铜电线的电阻率。
【解题思路】（1）根据螺旋测微器读数规则，铜电线的直径d=1mm+0.125mm=1.125mm。
（2）测量导体的电阻率，需要先测量电阻，本实验采用伏安法测量电阻，因此如图（b）所示电路中P应是电压表， N是电流表。由于题目给出的实验器材中没有电压表，所以采用内阻已知的电流表A2代替电压表，所以P应是电流表A2， N是电流表A1。
（3）由于通过P的电流可以由电流表A2读出，铜电线的电压值为U=I2r2，铜电线中的电流I= I1- I2，由于铜电线中的电流和电压值都是真实值，所以由图(b)电路测得的铜电线的电阻，其测量值等于真实值。
（4）对图（b）所示电路，由欧姆定律，铜电线的电阻R=U/I=，对照图（c），可变化为I2=（I1- I2），图（c）图像斜率k==7/6，铜电线的电阻R=3×7/6=14Ω，由电阻定律R=ρL/S，S=，代入数据解得这捆铜电线的电阻率=2.32×10-8Ω·m；大于纯铜的电阻率1.75×10-8Ω·m ，其电阻率大的可能原因可能是再生铜或含过多杂质的次铜。
2.（2019成都高新区模拟）某同学在一次“测量金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l＝0.720m，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5Ω），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（输出电压为3V）
B．电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电压表V（量程0～3V，内阻3kΩ）
D．滑动变阻器（最大阻值20Ω）
E．开关、导线等
（1）从图中读出金属丝的直径为　0.600　mm。
（2）根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图。
（3）若根据伏安法测出金属丝的阻值为Rx＝4.0Ω，则这种金属材料的电阻率为　1.6×10﹣6　Ω?m（保留两位有效数字）。

【思路分析】（1）螺旋测微器精确度为0.01mm，需要估读，读数时注意半毫米刻度线是否露出。
（2）在不要求电流或电压从零调或变阻器的阻值不是太小的情况下，滑动变阻器优先选择限流式接法，因限流式调节方便且节能。
（3）根据电阻定律公式和欧姆定律公式列式求解即可。
【名师解析】：（1）从图中读出金属丝的直径为d＝0.5mm+10.0×0.01mm＝0.600mm
（2）因测量金属丝的电阻率电流不能太大，由I＝结合电流表读数原理，电流表应满足偏转一半以上，故总电阻大于10Ω小于5Ω，可见滑动变阻器可以用限流式；由于待测电阻的电阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示；

（3）根据欧姆定律，有：R＝；
根据电阻定律，有：R＝ρ；
其中：S＝πd2；
所以ρ＝＝1.6×10﹣6Ω?m。
故答案为：（1）0.600；（2）如上图所示；（3）1.6×10﹣6。
【关键点拨】本题关键要明确测定电阻率实验的实验原理，知道误差的来源，掌握游标卡尺的读数，注意没有估计值，同时理解电阻定律的公式应用。
3.导电玻璃是制造LCD的主要材料之一.为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取长度L=25.00 cm、直径d=0.900 mm的圆柱体导电玻璃进行实验,用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻Rx,发现其电阻约12.0 Ω.

(1)为精确测量Rx的阻值,该小组设计了如图13-3所示的实验电路.可供使用的主要器材如下:
电源E(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);
定值电阻R0(阻值为20 Ω);
电压表V1(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);
电压表V2(量程0~15 V,内阻约15 kΩ);
电流表A1(量程0~200 mA,内阻约1.5 Ω);
电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.5 Ω);
滑动变阻器R1(阻值范围0~1 kΩ);
滑动变阻器R2(阻值范围0~20 Ω).
①图中电压表应选用　　　　;电流表应选用　　　　;滑动变阻器应选用　　　　.(填器材代号)?
②该小组进行了如下操作:
A.将滑动变阻器的滑片移到最右端,将S1拨到位置1,闭合S2,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表的示数分别为0.185 A和2.59 V;
B.将滑动变阻器的滑片移到最右端,将S1拨到位置2,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表的示数分别为0.125 A和2.65 V;
C.将滑动变阻器的滑片移到最右端,断开S1、S2.
可求得Rx=　　　　Ω.?
(2)由以上实验可求得该导电玻璃的电阻率ρ=　　　　Ω·m.?
【参考答案】.(1)①V1　A1　R2　②12.8　(2)3.26×10-5
【名师解析】(1)电源电动势为4.5 V,小于电压表V2量程的,因此结合待测电阻Rx的粗测阻值,可知电压表应选用量程为0~3 V的V1;电流表应选用量程为0~200 mA的A1;滑动变阻器应选用最大阻值与待测导电玻璃阻值差不多的R2.设电流表内阻为RA,对操作步骤A,由欧姆定律可得U1=I1(RA+Rx);对操作步骤B,由欧姆定律可得U2=I2(RA+R0).联立解得Rx=-+R0=12.8 Ω.
(2)由电阻定律得Rx=,S=,解得该导电玻璃的电阻率ρ=3.26×10-5 Ω·m.

4.（9分）(2016福建质检)国标（GB/T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3 V，内阻可忽略），电压表V1（量程为3 V，内阻很大），电压表V2（量程为3 V，内阻很大），定值电阻R1（阻值4 kΩ），定值电阻R2（阻值2 kΩ），电阻箱R（最大阻值9 999 Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。

实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；
C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；
E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
F．断开S，整理好器材。
（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=　 　mm。

（2）玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为： Rx= （用R1、R2、R表示）。

（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R﹣关系图象。自来水的电阻率ρ=　 Ω·m（保留两位有效数字）。
（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将 （填“偏大”“不变”或“偏小”）。
【命题意图】本题考查测量自来水电阻率实验原理和步骤、误差分析等。
【解题思路】（1）根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径d=30mm+0×0.05mm=30.00mm。 （2）把S拨到1位置，记录电压表V1示数，得到通过水柱的电流I1=U/R1。由闭合电路欧姆定律，E=U+Rx；把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R，得到该之路的电流I2=U/R。由闭合电路欧姆定律，E=U+R2；联立解得：Rx =。
（3）由电阻定律Rx =ρL/S，Rx =联立解得：R=。 R﹣关系图象斜率k=0.4Ω·m，k=，S= ，解得：ρ==14Ω·m。
（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则通过水柱的电流I1大于测量值，即Rx> R2,得到Rx >，即自来水电阻测量偏大，自来水电阻率测量结果将偏大。
【参考答案】（1）30.00（2分） （2）（3分）
（3）14（2分） （4）偏大（2分）
5.要测量一段阻值大约为5 Ω的均匀金属丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源E(电动势为3 V、内阻约为0.5 Ω)、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A1(量程1 A、内阻约为1 Ω)、A2(量程0.6 A、内阻约为2 Ω)、V1(量程3.0 V、内阻约为1 000 Ω)、V2(量程15 V、内阻约为3 000 Ω)。

图12　　　　　　　　　　　　　图13
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图12所示，则金属丝的直径为________mm。
(2)为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________。
(3)实验电路已经画出了一部分，如图13所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好(Rx表示待测电阻)。
(4)若用刻度尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝的直径为d，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ＝________。
【名师解析】　(1)由螺旋测微器的读数规则可得，该金属丝的直径为0.5 mm＋35.0×0.01 mm＝0.850 mm；
(2)因电源的电动势为3 V，所以电压表应选V1，因待测金属丝的电阻约为5 Ω，所以流过电流表的最大电流约为I＝＝ A＝0.6 A，所以电流表应选A2。
(3)因为金属丝的电阻约为5 Ω，与电流表A2的内阻相差不多，因此采用电流表内接法误差较大，所以应采用电流表外接法，电路图如图所示。

(4)R＝，R＝ρ，S＝π()2，以上三式联立可得ρ＝。
【参考答案】　(1)0.850　(2)A2；V1　(3)图见解析　(4)
6.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度如图25所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，用伏安法测出金属丝的电阻R，然后由ρ＝R算出该金属丝的电阻率。

图25
(1)从图25中可以读出该金属丝的直径d＝________mm。
(2)为了测量该金属丝的电阻，实验小组取来两节干电池，如图26所示，将金属丝拉直后两端固定在带有刻度的绝缘底座两端的接线柱上，底座的中间有一个可沿金属丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与金属丝接触，触头的位置可以从刻度尺上读出。实验采用的电路原理图如图27所示。请根据该原理图，用笔画线代替导线将实物图28连接成实验电路。

图26　　　　　　　　　　　图27

图28

图29
(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变P的位置，得到几组U、I、L的数据，用R＝计算出相应的电阻值后作出L－R图线如图29所示。取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR，若金属丝直径为d，则该金属丝的电阻率ρ＝________。
【名师解析】　(1)由螺旋测微器的读数规则可知该金属丝的直径d＝1.5 mm＋20.0×0.01 mm＝1.700 mm；
(2)实物连接图如图所示；

(3)由R＝ρ可得＝，又因为＝，所以有＝，所以有ρ＝·S＝。
【参考答案】　(1)1.700　(2)如图所示　(3)
7．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50 cm。
(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甲所示，其读数应为________ mm(该值接近多次测量的平均值)。

甲
(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3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、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 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
　　由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图乙中的________图(填“a”或“b”)。

(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。

丙
(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UI图线。由图线得到金属丝的阻值Rx＝______ Ω(保留两位有效数字)。

丁
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为(　　)
A．1×10－2 Ω·m　　　　B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m
(6)[多选]任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的是(　　)
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D．用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
【名师解析】　(1)螺旋测微器的读数为0 mm＋39.7×0.01 mm＝0.397 mm
(2)通过给定的数据发现电压接近从零开始，故滑动变阻器采用的是分压式接法，即a图。
(3)对滑动变阻器的分压式接法，连线时应使测量电路在开始时分到的电压为零，实物图如图甲所示。
(4)如图乙所示，图线应过原点，且使大多数点在一条直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧。图线的斜率反映了金属丝的电阻，所以Rx＝4.5 Ω。

甲　　　 　　　　　乙
(5)由R＝，S＝π，取d＝4×10－4 m、L＝0.5 m、R＝4.5 Ω，解得ρ＝1×10－6 Ω·m。
(6)由于读数引起的误差属于偶然误差，A错误；由于电流表、电压表内阻引起的误差为系统误差，若将电流表和电压表的内阻计算在内，则可以消除系统误差，B错误，C正确；利用UI图象处理数据，相当于多次测量取平均值，可以减小偶然误差，D正确。
【参考答案】　(1)0.397(0.395～0.399均正确)　(2)a　(3)见解析图甲　
(4)见解析图乙　4.5(4.3～4.7均正确)　(5)C
8．利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c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3.0 V，内阻约为1 Ω)；
电流表(量程0～100 mA，内阻约为5 Ω)；
电流表(量程0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω)；
电阻箱R(0～999.9 Ω)；
开关、导线若干。


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．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；
D．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，使电流表满偏，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；
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，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，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。
(2)实验中电流表应选择________(填“A1”或“A2”)。
(3)用记录的多组电阻箱的阻值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，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
(4)本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果_____影响(填“有”或“无”)。
【名师解析】：(1)根据螺旋测微器读数规则可得d＝0.5 mm＋0.232 mm＝0.732 mm。
(2)根据题意，电路中可能出现的最大电流为I＝＝0.15 A＝150 mA，故电流表选择即可。
(3)由闭合电路的欧姆定律可知，E＝I(R＋r＋RA＋R电阻丝)＝I，联立解得R＝－r－RA－·L，由已知条件可知，k＝＝，解得ρ＝。
(4)由ρ＝ 可知，本实验中电流表的内阻对电阻率的测量结果无影响。
【参考答案】：(1)0.732　(2)A1　(3)　(4)无




甲

R1

Rx

1

SE

E

K

R2

R

2

V2

V1

自来水

3

4

5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

cm

乙

2.0

丙

5.0

O

R/×103Ω

EQ \F(1,L)/m-1






2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（物理实验）
第十三部分 电学实验
专题6.4 测量导体的电阻率（提高篇）
1.（2019沈阳三模）在市场上销售的铜质电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现，一种是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质较多的铜；再一种就是铜材质量合格，但横截面积较小。质检组查阅到：常温下，纯铜的电阻率约为。为检测一捆铜电线的电阻率是否合格，现取一段铜电线测量其电阻率，实验室现有的器材如下：
A．电源(电动势约为1.5V，内阻不计)；
B．待测铜电线(长度150m，横截面积约1mm2)；
C．一电流表A1(量程150mA，内阻r1约为2)：
D．电流表A2(量程100mA ，内阻r1=3)；
E．滑动变阻器R1(0～20，额定电流0.2A)；
F．开关、导线若干。

（1）小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d，如图（a）所示，则d=_______mm。
（2）小组设计的测量电路如图（b）所示，则P是_______，N是_______ (填对应器材符号)，通过实验作出的图象如图(c)所示。
（3）由图(b)电路测得的铜电线的电阻，其测量值比真实值_______ (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
（4）由图（c）求得这捆铜电线的电阻率=____________(结果保留三位有效数字)从铜电线自身角度，你认为电阻率大的可能原因是_______________________________。
2.（2019成都高新区模拟）某同学在一次“测量金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l＝0.720m，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5Ω），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（输出电压为3V）
B．电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）
C．电压表V（量程0～3V，内阻3kΩ）
D．滑动变阻器（最大阻值20Ω）
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。
（3）若根据伏安法测出金属丝的阻值为Rx＝4.0Ω，则这种金属材料的电阻率为　 　Ω?m（保留两位有效数字）。

3.导电玻璃是制造LCD的主要材料之一.为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取长度L=25.00 cm、直径d=0.900 mm的圆柱体导电玻璃进行实验,用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻Rx,发现其电阻约12.0 Ω.

(1)为精确测量Rx的阻值,该小组设计了如图13-3所示的实验电路.可供使用的主要器材如下:
电源E(电动势为4.5 V,内阻约1 Ω);
定值电阻R0(阻值为20 Ω);
电压表V1(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);
电压表V2(量程0~15 V,内阻约15 kΩ);
电流表A1(量程0~200 mA,内阻约1.5 Ω);
电流表A2(量程0~3 A,内阻约0.5 Ω);
滑动变阻器R1(阻值范围0~1 kΩ);
滑动变阻器R2(阻值范围0~20 Ω).
①图中电压表应选用　　　　;电流表应选用　　　　;滑动变阻器应选用　　　　.(填器材代号)?
②该小组进行了如下操作:
A.将滑动变阻器的滑片移到最右端,将S1拨到位置1,闭合S2,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表的示数分别为0.185 A和2.59 V;
B.将滑动变阻器的滑片移到最右端,将S1拨到位置2,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表的示数分别为0.125 A和2.65 V;
C.将滑动变阻器的滑片移到最右端,断开S1、S2.
可求得Rx=　　　　Ω.?
(2)由以上实验可求得该导电玻璃的电阻率ρ=　　　　Ω·m.?
4.（9分）(2016福建质检)国标（GB/T）规定自来水在15℃时电阻率应大于13 Ω·m。某同学利用图甲电路测量15℃自来水的电阻率，其中圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为3 V，内阻可忽略），电压表V1（量程为3 V，内阻很大），电压表V2（量程为3 V，内阻很大），定值电阻R1（阻值4 kΩ），定值电阻R2（阻值2 kΩ），电阻箱R（最大阻值9 999 Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。

实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；
C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；
E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
F．断开S，整理好器材。
（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=　 　mm。

（2）玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为： Rx= （用R1、R2、R表示）。

（3）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R﹣关系图象。自来水的电阻率ρ=　 Ω·m（保留两位有效数字）。
（4）本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将 （填“偏大”“不变”或“偏小”）。
5.要测量一段阻值大约为5 Ω的均匀金属丝的电阻率，除刻度尺、螺旋测微器、电源E(电动势为3 V、内阻约为0.5 Ω)、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外，还有电流表和电压表各两只供选择：A1(量程1 A、内阻约为1 Ω)、A2(量程0.6 A、内阻约为2 Ω)、V1(量程3.0 V、内阻约为1 000 Ω)、V2(量程15 V、内阻约为3 000 Ω)。

图12　　　　　　　　　　　　　图13
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图12所示，则金属丝的直径为________mm。
(2)为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________。
(3)实验电路已经画出了一部分，如图13所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好(Rx表示待测电阻)。
(4)若用刻度尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝的直径为d，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ＝________。
6.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径d时的刻度如图25所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，用伏安法测出金属丝的电阻R，然后由ρ＝R算出该金属丝的电阻率。

图25
(1)从图25中可以读出该金属丝的直径d＝________mm。
(2)为了测量该金属丝的电阻，实验小组取来两节干电池，如图26所示，将金属丝拉直后两端固定在带有刻度的绝缘底座两端的接线柱上，底座的中间有一个可沿金属丝滑动的金属触头P，触头上固定了接线柱，按下P时，触头才与金属丝接触，触头的位置可以从刻度尺上读出。实验采用的电路原理图如图27所示。请根据该原理图，用笔画线代替导线将实物图28连接成实验电路。

图26　　　　　　　　　　　图27

图28

图29
(3)闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变P的位置，得到几组U、I、L的数据，用R＝计算出相应的电阻值后作出L－R图线如图29所示。取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR，若金属丝直径为d，则该金属丝的电阻率ρ＝________。
7．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50 cm。
(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甲所示，其读数应为________ mm(该值接近多次测量的平均值)。

甲
(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3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、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 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
　　由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图乙中的________图(填“a”或“b”)。

(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。

丙
(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UI图线。由图线得到金属丝的阻值Rx＝______ Ω(保留两位有效数字)。

丁
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为(　　)
A．1×10－2 Ω·m　　　　B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m
(6)[多选]任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准。下列关于误差的说法中正确的是(　　)
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差
C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差
D．用UI图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
8．利用如图甲所示的电路测量某种电阻丝材料的电阻率，所用电阻丝的电阻约为20 Ω。带有刻度尺的木板上有a和b两个接线柱，把电阻丝拉直后固定在接线柱a和b上。在电阻丝上夹上一个带有接线柱c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3.0 V，内阻约为1 Ω)；
电流表(量程0～100 mA，内阻约为5 Ω)；
电流表(量程0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω)；
电阻箱R(0～999.9 Ω)；
开关、导线若干。


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．将选用的实验器材，按照图甲连接实验电路；
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大；
D．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，使电流表满偏，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；
E．改变金属夹与电阻丝接触点的位置，闭合开关，调整电阻箱的阻值，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，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。
(2)实验中电流表应选择________(填“A1”或“A2”)。
(3)用记录的多组电阻箱的阻值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，写出电阻丝的电阻率表达式ρ＝________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
(4)本实验中，电流表的内阻对电阻率的测量结果_____影响(填“有”或“无”)。




甲

R1

Rx

1

SE

E

K

R2

R

2

V2

V1

自来水

3

4

5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

cm

乙

2.0

丙

5.0

O

R/×103Ω

EQ \F(1,L)/m-1

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