2023年高考物理分题型多维刷题练专题10测量金属丝的电阻率(原卷版+解析)

专题10测量金属丝的电阻率1.实验原理设计方法由电阻定律，得，可知需要测出金属丝的长度和它的直径d，并计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻，即可计算出金属的电阻率。用伏安法测金属丝的电阻的实验电路如图甲、乙所示。2.实验步骤(1)直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积。(2)电路连接：按实验原理电路图甲或乙连接好实物电路。(3)长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l。(4)U、I测量：把滑动变阻器的滑片调节到使其接入电路中的阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S。(5)拆除实验电路，整理好实验器材。3.数据处理方法(1)在求的平均值时可用两种方法①用分别算出各次的阻值，再取平均值。②用U-I图线的斜率求出阻值。(2)计算电阻率将记录的数据、、d的值代入电阻率计算式。典例1：（2022·浙江·高考真题）小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，如图2中图线a所示。（1）在实验中使用的是_______（选填“0~20”或“0~200”）的滑动变阻器。（2）在某次测量时，量程为3V电压表的指针位置如图3所示，则读数U=_______V。（3）已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2，则合金丝甲的电阻率为_______·m（结果保留2位有效数字）。（4）图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的图像，由图可知合金丝甲的横截面积_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝乙的横截面积。典例2：（2022·广东·高考真题）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（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（b）所示的电路中。（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx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S2，闭合开关S1，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I1。③闭合S2，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I2，则此时导电绳的电阻Rx=__________（用I1、I2和U表示）。④断开S1，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Rx—L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Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________cm，即为机械臂弯曲后的长度。1．（2022·海南·模拟）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率（1）使用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图1所示，则电阻丝的直径是___________mm。（2）该同学设计的电路图如图2所示，Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，补充完整图3所示的实物电路。()（3）为测量Rx，该同学利用图2所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1-I1关系图像如图4所示。接着将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.811.622.383.224.00I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在坐标纸上作出U2-I2图像。()（4）由此可求得电阻丝的电阻Rx=___________Ω，根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。（结果保留2位有效数字）2．（2022·福建漳州·一模）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率，实验过程如下：（1）装置安装和电路连接如图（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（b）所示的电路中。（2）导电绳电阻率的测量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。用______（填“刻度尺”或“螺旋测微器”）测量此时导电绳的直径。②将滑动变阻器R的滑片滑到最______端（填“左”或“右”）。断开开关S2，闭合开关S1，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I1。③闭合S2，调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx=______（用I1、I2和U表示）。④根据电阻定律求得导电绳的电阻率。⑤断开S1，增大导电绳拉伸量，重复步骤①②③④，计算出电阻率的平均值。（3）本实验的误差来源可能是______。（填正确答案标号）A．电压表的内阻影响

B．电流表的内阻影响C．导电绳拉伸后的长度测量

D．导电绳拉伸后的直径测量3．（2022·湖北·模拟）某实验小组为了测量一段长度为L的电热丝的电阻率，进行了如下实验操作：（1）用螺旋测微器测量电热丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，则电热丝的直径d=___________mm。（2）先用欧姆表粗测其电阻值。选用“×10”倍率的电阻挡正确测量时，发现欧姆表指针偏转角较小，因此需重新选择___________（选填“×1”或“×100”）倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量时欧姆表示数如图乙所示，则电热丝的电阻值为___________Ω。（3）为更准确测量电热丝的电阻R，使用下列器材：电源E，电动势约为6V，内阻可忽略不计；电压表V，量程为0~3V，内阻；电流表A，量程为0~50mA，内阻；定值电阻，；滑动变阻器R，最大阻值为20Ω；单刀单掷开关S一个，导线若干。①要求测量尽可能准确，并测量较多组数据，请在如图所示虚线框中画出测量电阻的实验电路图（图中标明所选器材的符号）_________。②由实验电路图计算电热丝的电阻率的表达式为___________（电流表与电压表的示数分别用I和U表示）。③该电阻率的测量结果___________（选填“有”或“无”）系统误差。4．（2022·河北·模拟）某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为，用螺旋测微器测得其直径为，用多用电表测得其电阻值约为。为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段电线（用表示）的电阻。A．电源E（电动势为，内阻不计）B．电压表（量程为，内阻约为）C．电压表（量程为，内阻约为）D．电流表（量程为，内阻约为）E．电流表（量程为，内阻约为）F．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）G．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）H．开关一个，导线若干（1）如图所示，是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径的某次测量，其读数是_________。（2）实验时电流表应选用_________，电压表应选用_________，滑动变阻器应选用_________（填元件前的序号字母）。（3）为使铜芯电线两端的电压从0开始变化，请你为该实验小组设计电路图，并画在右侧的方框中_________。（4）某次测量时，电压表示数为，电流表示数为，则该铜芯电线的电阻率的表达式_________。5．（2022·湖北·华中师大一附中模拟）某实验小组在实验室发现一段粗细均匀的电阻丝，设计如图甲所示的电路进行实验探究。其中MN为电阻丝，R0是阻值为2.0Ω的定值电阻，实验中调节滑片P的位置，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了相应图线如图乙、丙所示。（1）已知电阻丝的横截面积平均值S=3.0×10-7m2，测得电阻率ρ=___________Ω·m。（结果保留两位有效数字）（2）由图乙求得电池的内阻r=___________Ω。（结果保留两位有效数字）（3）关于本实验的误差，下列说法正确的是___________。A．电压表分流对电动势测量值无影响B．电压表分流使电动势测量值偏小C．电压表分流对电阻率测量值无影响D．电压表分流使电阻率测量值偏大6．（2022·安徽·合肥市第八中学模拟）飞飞同学在做测量金属丝的电阻率的实验时，设计了如图所示的电路进行实验，所使用的器材有：电源E（电动势为3V，内阻为r）电流表A（量程为0～0.6A，内阻为1Ω）电阻箱R（0～99.99Ω）金属丝开关K导线若干；（1）他先用螺旋测微器对金属丝的直径进行了测量，如图所示，该金属丝的直径为______mm。（2）他连接好电路，将金属丝接入电路中的长度和电阻箱均调到一个较大的值，闭合开关K，记录下电流表读数和金属丝接入电路中的长度。保持电阻箱阻值不变，多次改变并记录金属丝接入电路中的长度L，并同时记录相对应的电流表读数I。利用实验中记录的数据，描绘出图像。由图可得该金属丝的电阻率为______（计算结果保留2位有效数字）。（3）若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为2.00Ω，则所用电源内阻为______Ω。（4）若实验所用电源因为长期使用，电动势略有下降，则因此得出的金属丝电阻率比真实值______（选填“偏大”、“偏小”、“相同”）。7．（2022·河北·模拟）某实验小组要测量某金属丝的电阻率。（1）先用如图甲所示的螺旋测微器测量金属丝的直径，从调节到读数的过程中，螺旋测微器上三个部件A、B、C使用的先后顺序应该为C、______、______、C（填字母）；测量的示数如图乙所示，测得该金属丝的直径d＝______mm。（2）要测量金属丝的电阻，实验室提供了如下器材：电源E（电动势为3V，内阻r约为1Ω）；电流表（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω）；电流表（量程为0~300mA，内阻）；最大阻值为20Ω的滑动变阻器；开关S，导线若干。请根据实验室提供的器材，同时能尽可能减小实验误差，请在丙图方框内画出设计合理的电路图。()（3）通过正确操作，调节滑动变阻器测出多组电流表、的示数、，作出图线，求出待测电阻值______Ω。（结果保留2位有效数字）。实验测得的电阻率______（填“存在”或“不存在”）因电流表的内阻引起的系统误差。8．（2022·湖北·黄冈中学三模）为测量某铜导线的电阻率，某兴趣小组同学进行了下列实验，完成步骤中的填空：（1）剥开导线两端的绝缘皮，用螺旋测微器测量裸线的直径如图2所示，其读数为___________mm；用欧姆表×1挡粗测该段导线的总电阻，示数如图3所示，其读数为___________Ω。（2）该小组同学考虑设计一个较为精确的测量电路测量该导线电阻Rx，现有以下器材：电动势为6V的电源E、内阻很小；电压表V1量程为3V、看做理想表；电压表V2量程为5V、内阻约5.0KΩ；定值电阻R0=30.0Ω；滑动变阻器R；开关、导线若干。请设计最佳方案，在图1方框中将电路图补充完整，并标出相应元件的符号。___________（3）调节滑动变阻器，测得多组数据，记电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，描绘出U1−U2图像，由图像得斜率为0.6，则可知Rx=___________Ω；（4）若电压表V1不能看做理想表，则由上述测量得到的Rx值比真实值___________（填“偏大”或“偏小”）。9．（2022·天津南开·三模）通过实验测量某金属丝的电阻率。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量示数如图1所示，可得金属丝直径的测量值d=________mm；（2）将该金属丝绕在陶瓷管上，电阻值约为25Ω。除了开关、若干导线之外还提供了以下实验器材：直流电源：电动势6V和12V，内阻不计电流表A：量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω量程0～3A，内阻约为0.02Ω电压表V：量程0～3V，内阻约为3kΩ量程0～15V，内阻约为15kΩ滑动变阻器R：最大阻值为10Ω为较准确测量该金属丝的阻值，某同学用所给器材组成实验电路，如图2所示。图中的a、b、c三条导线中有一条连接有误，该导线是________（填写导线编号）；（3）正确连接后，闭合开关前，应该把滑动变阻器的滑片置于滑动变阻器的________（填“左端”或“右端”）；（4）若测得金属丝的长度为L，直径为d，电压表示数为U，电流表示数为I，不考虑电流表和电压表内阻的影响，则金属丝的电阻率ρ＝________。10．（2022·江苏淮安·模拟）某小组测量不知名材质带缺口金属环（如图甲）的电阻率，应用了学生电源E、定值电阻、电压表和、电阻箱R等器材，操作步骤如下：（1）用软尺测量金属环的长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，测量时金属环应卡在乙图游标卡尺的______部位（选填“A”、“B”或“C”），读数如图丙所示，示数为______cm；（2）按图丁连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读数，绘制出戊图，可计算出金属环的阻值______Ω，用L、D、表示出该金属环的电阻率______；（3）由戊图计算出的阻值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。专题10测量金属丝的电阻率1.实验原理设计方法由电阻定律，得，可知需要测出金属丝的长度和它的直径d，并计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻，即可计算出金属的电阻率。用伏安法测金属丝的电阻的实验电路如图甲、乙所示。2.实验步骤(1)直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积。(2)电路连接：按实验原理电路图甲或乙连接好实物电路。(3)长度测量：用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l。(4)U、I测量：把滑动变阻器的滑片调节到使其接入电路中的阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S。(5)拆除实验电路，整理好实验器材。3.数据处理方法(1)在求的平均值时可用两种方法①用分别算出各次的阻值，再取平均值。②用U-I图线的斜率求出阻值。(2)计算电阻率将记录的数据、、d的值代入电阻率计算式。典例1：（2022·浙江·高考真题）小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，如图2中图线a所示。（1）在实验中使用的是_______（选填“0~20”或“0~200”）的滑动变阻器。（2）在某次测量时，量程为3V电压表的指针位置如图3所示，则读数U=_______V。（3）已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2，则合金丝甲的电阻率为_______·m（结果保留2位有效数字）。（4）图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的图像，由图可知合金丝甲的横截面积_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝乙的横截面积。【答案】（1）0~20

（2）1.32（1.31~1.34）

（3）1.1×10-6（0.90×10-6~1.3×10-6）

（4）小于【规范答题】（1）[1]由实验原理可知而由图像可知待测电阻最大约为8，为了使电压表有明显的读数变化，则滑动变阻器的阻值不能太大，故选0~20比较合适；（2）[2]量程为3V的电压表，精度为0.1V，估读到0.01V，则电压为1.32V（1.31~1.34）；（3）[3]根据电阻定律有则图像的斜率为可得合金丝甲的电阻率为（4）[4]另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后，电阻率不变，而横截面积变为由图2中图线b可得解得故合金丝甲的横截面积小于合金丝乙的横截面积。典例2：（2022·广东·高考真题）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（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（b）所示的电路中。（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx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S2，闭合开关S1，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I1。③闭合S2，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I2，则此时导电绳的电阻Rx=__________（用I1、I2和U表示）。④断开S1，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Rx—L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Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________cm，即为机械臂弯曲后的长度。【答案】

（2）变小

（3）

无

（4）51.80【规范答题】（2）[1]闭合S2后，并联部分的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数变小。[2]加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2—I1，因此导电绳的电阻（3）[3]在闭合S2之前，电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2—I1，与电压表内阻无关，电压表内阻对测量没有影响。（4）[4]由图c可知，导电绳拉伸后的长度为51.80cm。1．（2022·海南·模拟）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率（1）使用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图1所示，则电阻丝的直径是___________mm。（2）该同学设计的电路图如图2所示，Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，补充完整图3所示的实物电路。()（3）为测量Rx，该同学利用图2所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1-I1关系图像如图4所示。接着将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.811.622.383.224.00I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在坐标纸上作出U2-I2图像。()（4）由此可求得电阻丝的电阻Rx=___________Ω，根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。（结果保留2位有效数字）【答案】

（1）2.148~2.152

（2）

（3）（4）8.5~9.5【规范答题】（1）[1]用螺旋测微器测量电阻丝的直径是2mm+0.01mm×15.0=2.150mm。（2）[2]实物连线电路如图（3）[3]作出U2-I2图像如图（4）[4]图像的斜率等于电阻，则结合电路图可知，待测电阻为2．（2022·福建漳州·一模）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率，实验过程如下：（1）装置安装和电路连接如图（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（b）所示的电路中。（2）导电绳电阻率的测量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。用______（填“刻度尺”或“螺旋测微器”）测量此时导电绳的直径。②将滑动变阻器R的滑片滑到最______端（填“左”或“右”）。断开开关S2，闭合开关S1，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I1。③闭合S2，调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx=______（用I1、I2和U表示）。④根据电阻定律求得导电绳的电阻率。⑤断开S1，增大导电绳拉伸量，重复步骤①②③④，计算出电阻率的平均值。（3）本实验的误差来源可能是______。（填正确答案标号）A．电压表的内阻影响

B．电流表的内阻影响C．导电绳拉伸后的长度测量

D．导电绳拉伸后的直径测量【答案】（2）螺旋测微器

右

（3）CD【规范答题】（2）①[1]螺旋测微器比游标卡尺测量精度高，虽然游标卡尺也能测量直径，但精度高时就要用螺旋测微器。②[2]为保护电路应将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。③[3]加在导电绳两端的电压为U，流过导电绳的电流为I2－I1，因此导电绳的电阻（3）[4]AB．在闭合S2之前，电流表I1的示数包括定值电阻的电流和电压表分得的电流，闭合S2之后，加在电压表两端的电压保持不变，因此流过电压表和定值电阻的总电流仍为I1，故流过导电绳的电流是I2－I1，与电压表、电流表内阻无关，电压表、电流表内阻对测量没有影响，AB错误；CD．该实验的误差来源于导电绳拉伸后的长度测量，导电绳拉伸后的直径测量，CD正确。故选CD。3．（2022·湖北·模拟）某实验小组为了测量一段长度为L的电热丝的电阻率，进行了如下实验操作：（1）用螺旋测微器测量电热丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，则电热丝的直径d=___________mm。（2）先用欧姆表粗测其电阻值。选用“×10”倍率的电阻挡正确测量时，发现欧姆表指针偏转角较小，因此需重新选择___________（选填“×1”或“×100”）倍率的电阻挡，重新欧姆调零后再测量时欧姆表示数如图乙所示，则电热丝的电阻值为___________Ω。（3）为更准确测量电热丝的电阻R，使用下列器材：电源E，电动势约为6V，内阻可忽略不计；电压表V，量程为0~3V，内阻；电流表A，量程为0~50mA，内阻；定值电阻，；滑动变阻器R，最大阻值为20Ω；单刀单掷开关S一个，导线若干。①要求测量尽可能准确，并测量较多组数据，请在如图所示虚线框中画出测量电阻的实验电路图（图中标明所选器材的符号）_________。②由实验电路图计算电热丝的电阻率的表达式为___________（电流表与电压表的示数分别用I和U表示）。③该电阻率的测量结果___________（选填“有”或“无”）系统误差。【答案】（1）0.870

（2）×100

（3）

（）

或

无【规范答题】（1）[1]根据螺旋测微测量原理，图中螺旋测微器测量的读数为（2）[2]用欧姆表“×10”倍率的电阻挡正确测量时，发现欧姆表指针偏转角较小，说明欧姆表指针较靠左侧，即指在阻值较大刻度处，说明待测电阻阻值较大，因此需重新选择高倍率“×100”的挡位。[3]图中欧姆表读数为（3）①[4]②[5]要求测量较多组数据，则滑动变阻器采用分压式接法。由电源电动势约为6V，则待测电阻的最大电流约为而题中所给电流表量程太大，电压表的量程不够，由两表内阻均为定值，且有一个定值电阻，故应进行电表改装。若扩大电压表量程，定值电阻阻值太小，量程仍不够，因此可以将电压表改装成电流表，而电流表当电压表，则电路图如图则待测电阻的阻值表达式为又由电阻的决定式两式联立解得电阻率的表达式为或者也可以采用电流表外接法，为增大电流，将定值电阻与待测电阻并联，如图则待测电阻的阻值表达式为联立电阻的决定式解得，电阻率的表达式为③[6]由上述分析可知，该电阻率的测量结果无系统误差。4．（2022·河北·模拟）某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为，用螺旋测微器测得其直径为，用多用电表测得其电阻值约为。为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段电线（用表示）的电阻。A．电源E（电动势为，内阻不计）B．电压表（量程为，内阻约为）C．电压表（量程为，内阻约为）D．电流表（量程为，内阻约为）E．电流表（量程为，内阻约为）F．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）G．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为）H．开关一个，导线若干（1）如图所示，是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径的某次测量，其读数是_________。（2）实验时电流表应选用_________，电压表应选用_________，滑动变阻器应选用_________（填元件前的序号字母）。（3）为使铜芯电线两端的电压从0开始变化，请你为该实验小组设计电路图，并画在右侧的方框中_________。（4）某次测量时，电压表示数为，电流表示数为，则该铜芯电线的电阻率的表达式_________。【答案】（1）0.795~0.797

（2）D

B

F

（3）

（4）

【规范答题】（1）[1]根据螺旋测微器的读数原理，固定尺刻度+可动尺转过的格数乘以精确度，则图中螺旋测微器的读数为由于可动尺转过的格数需要估读，故读数有误差，结果在0.793~0.797均可。（2）[2][3]待测电阻值约为，电源电压为3V，则回路最大电流为故电流表应选量程为0.6A的D，电压表应选量程为3V的B。[4]为方便操作，滑动变阻器应选最大阻值较小的F。（3）[5]为使铜芯电线两端的电压从0开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法，由于则选用电流表外接法，电路图如图（4）[6]由欧姆定律由电阻的决定式解得5．（2022·湖北·华中师大一附中模拟）某实验小组在实验室发现一段粗细均匀的电阻丝，设计如图甲所示的电路进行实验探究。其中MN为电阻丝，R0是阻值为2.0Ω的定值电阻，实验中调节滑片P的位置，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了相应图线如图乙、丙所示。（1）已知电阻丝的横截面积平均值S=3.0×10-7m2，测得电阻率ρ=___________Ω·m。（结果保留两位有效数字）（2）由图乙求得电池的内阻r=___________Ω。（结果保留两位有效数字）（3）关于本实验的误差，下列说法正确的是___________。A．电压表分流对电动势测量值无影响B．电压表分流使电动势测量值偏小C．电压表分流对电阻率测量值无影响D．电压表分流使电阻率测量值偏大【答案】（1）

（2）2.0

（3）BC【规范答题】（1）图乙中时，，解得图丙中图线的斜率为解得（2）[2]由闭合电路欧姆定律有即结合图乙可知解得（3）[3]电压表分流使总电流的测量值偏小，电动势测量值偏小；但电压表分流并不影响电阻中的电流测量，对电阻率测量值无影响。故BC正确，AD错误。故选BC。6．（2022·安徽·合肥市第八中学模拟）飞飞同学在做测量金属丝的电阻率的实验时，设计了如图所示的电路进行实验，所使用的器材有：电源E（电动势为3V，内阻为r）电流表A（量程为0～0.6A，内阻为1Ω）电阻箱R（0～99.99Ω）金属丝开关K导线若干；（1）他先用螺旋测微器对金属丝的直径进行了测量，如图所示，该金属丝的直径为______mm。（2）他连接好电路，将金属丝接入电路中的长度和电阻箱均调到一个较大的值，闭合开关K，记录下电流表读数和金属丝接入电路中的长度。保持电阻箱阻值不变，多次改变并记录金属丝接入电路中的长度L，并同时记录相对应的电流表读数I。利用实验中记录的数据，描绘出图像。由图可得该金属丝的电阻率为______（计算结果保留2位有效数字）。（3）若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为2.00Ω，则所用电源内阻为______Ω。（4）若实验所用电源因为长期使用，电动势略有下降，则因此得出的金属丝电阻率比真实值______（选填“偏大”、“偏小”、“相同”）。【答案】（1）2.000mm

（2）

（3）0.6Ω

（4）偏大【规范答题】（1）[1]金属丝的直径为（2）[2]由图知当，时由闭合回路可得解得当，时由闭合回路可得解得又解得（3）[3]由（2）分析可知，则（4）[4]由（2）分析可知解得电源因为长期使用，电动势略有下降，则计算时E偏大，偏大，由可知得出的金属丝电阻率偏大。7．（2022·河北·模拟）某实验小组要测量某金属丝的电阻率。（1）先用如图甲所示的螺旋测微器测量金属丝的直径，从调节到读数的过程中，螺旋测微器上三个部件A、B、C使用的先后顺序应该为C、______、______、C（填字母）；测量的示数如图乙所示，测得该金属丝的直径d＝______mm。（2）要测量金属丝的电阻，实验室提供了如下器材：电源E（电动势为3V，内阻r约为1Ω）；电流表（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω）；电流表（量程为0~300mA，内阻）；最大阻值为20Ω的滑动变阻器；开关S，导线若干。请根据实验室提供的器材，同时能尽可能减小实验误差，请在丙图方框内画出设计合理的电路图。()（3）通过正确操作，调节滑动变阻器测出多组电流表、的示数、，作出图线，求出待测电阻值______Ω。（结果保留2位有效数字）。实验测得的电阻率______（填“存在”或“不存在”）因电流表的内阻引起的系统误差。【答案】（1）B

A

0.900

（2）

（3）6.3~6.5

不存在【规范答题】（1）[1][2]用螺旋测微器测量金属丝的直径时，从调节到读数的过程中，应先打开锁紧装置C，然后将金属丝置于测砧与测微螺杆之间，之后调节旋钮B进行粗调，当测微螺杆快靠近金属丝时，改为调节微调旋钮A，当听到“喀喀”声时停止，然后读数，读数完毕后，再将锁紧装置C关闭，故使用的先后顺序应该为CBAC。[3]螺旋测微器读数为（2）[4]由于无电压表，电流表内阻确定，并与待测电阻阻值接近，与之并联，当电压表使用。因此电路图为（3）[5][6]根据欧姆定律得根据图像得解得R＝6.3Ω由于测电阻时考虑了电表的内阻，因此不存在因电流表的内阻引起的系统误差。8．（2022·湖北·黄冈中学三模）为测量某铜导线的电阻率，某兴趣小组同学进行了下列实验，完成步骤中的填空：（1）剥开导线两端的绝缘皮，用螺旋测微器测量裸线的直径如图2所示，其读数为___________mm；用欧姆表×1挡粗测该段导线的总电阻，示数如图3所示，其读数为___________Ω。（2）该小组同学考虑设计一个较为精确的测量电路测量该导线电阻Rx，现有以下器材：电动势为6V的电源E、内阻很小；电压表V1量程为3V、看做理想表；电压表V2量程为5V、内阻约5.0KΩ；定值电阻R0=30.0Ω；滑动变阻器R；开关、导线若干。请设计最佳方案，在图1方框中将电路图补充完整，并标出相应元件的符号。___________（3）调节滑动变阻器，测得多组数据，记电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，描绘出U1−U2图像，由图像得斜率为0.6，则可知Rx=___________Ω；（4）若电压表V1不能看做理想表，则由上述测量得到的Rx值比真实值___________（填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）