实验十一　测量金属丝的电阻率 2026年高考物理第一轮总复习

第八章电路及其应用实验十一测量金属丝的电阻率[基本要求][数据处理]1.

在求Rx的平均值时可用两种方法：

（2）第二种是用U－I图线的斜率求出.

[误差分析]1.

测量金属丝直径、长度以及电流、电压带来误差.

3.

通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带

来误差.1.

先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电

路之前测量.2.

电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表

外接法.3.

电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度

过高，导致电阻率在实验过程中变大.[注意事项]

考向1

对实验原理和误差的考查[典例1]

（1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正

确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它

们的读数依次是

⁠mm、

A、

V.

0.999（0.998～1.000均可）

0.42

2.20

解析：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为0.5

mm，可动刻度读数为

49.9×0.01

mm＝0.499

mm，金属丝直径为0.5

mm＋0.499

mm＝

0.999

mm.电流表读数为0.42

A，电压表读数为2.20

V.

（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

约为几欧，电压表内阻约为20

kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、

大功率状况下使用），电源电动势E＝4.5

V，内阻较小.则以下电路

图中，

（填字母代号）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金属丝电阻仍然会比真实值偏

（填

“大”或“小”）.甲小

乙

1.

电表读数先看量程，再确定精确度，最后读数.2.

对伏安法测电阻，外接法是由于电压表分流产生系统误差，

内接法是由于电流表分压产生系统误差.考向2

对数据处理的考查[典例2]某学生用如图甲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10

Ω，导线允许流过的最大电流为

0.8

A；稳恒电源；电源输出电压恒为E＝12

V；电压表V，量程为0～

3

V，内阻约5

kΩ；保护电阻：R1＝10

Ω，R2＝30

Ω，R3＝200

Ω；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按如图甲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）由螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金

属导线的直径d＝

mm.解析：（1）d＝0.5

mm＋0.01×37.0

mm＝0.870

mm.0.870

（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

⁠.

R2

（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作出的U－x图线如图丙所示，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）

数据处理的常用方法（1）图像法：利用实验数据，将实验中物理量之间的函数关系

用函数图像表示出来，这种方法叫图像法.用图像法处理实验数据是

物理实验中最常用的方法之一.用图像法处理数据的优点是直观、简

便，有取平均值的效果，由图线的斜率、截距、所包围面积和图线的

交点等可以研究物理量之间的变化及其关系，找出规律.（2）解析法：通过实验获取实验数据，代入相关物理量之间的

关系式，计算得到结果的方法叫解析法.应用解析法的要求是：①明

确实验测量的相关物理量的关系式；②明确要研究的物理量和未知的

物理量；③建立方程或方程组进行计算.考向3

实验创新与改进（电阻测量的方法）1.

伏安法测电阻伏安法测电阻是电学实验的基础，是高考考查的热点，也是难点.它

渗透在电学实验的各个环节中，如测未知电阻、测电阻率、测各种电

表内阻等.2.

安安法测电阻已知内阻的电流表可做电压表使用，在缺少合适的电压表的情况下，

常用电流表代替电压表使用，这是电学设计电路的高频考点.3.

伏伏法测电阻已知内阻的电压表可做电流表使用，在缺少合适的电流表的情况下，

常用电压表代替电流表使用，这是设计电路中的高频考点.4.

半偏法（1）半偏法测电流表内阻如图所示，测量电流表A的内阻，操作步骤如下：

①断开S2、闭合S1，调节R0，使电流表A满偏为I0；

③由上得RA＝R.

（2）半偏法测电压表内阻如图所示，测量电压表V的内阻，操作步骤如下：①滑动变阻器的滑片滑至最右端，电阻箱的阻值调到最大；②闭合S1、S2，调节R0，使电压表V的示数指到满偏刻度；③断开S2，保持R0不变，调节R，使电压表V的指针指到满刻度的

一半；④由上可得RV＝R.

[典例3]

（2022·山东高考）某同学利用实验室现有器材，设计了一

个测量电阻阻值的实验，实验器材：干电池E（电动势1.5

V，内阻未

知）；电流表A1（量程为0～10

mA，内阻为90

Ω）；电流表A2（量

程为0～30

mA，内阻为30

Ω）；定值电阻R0（阻值为150

Ω）；滑动

变阻器R（最大阻值为100

Ω）；待测电阻Rx；开关S，导线若干.测量

电路如图所示.

A1

60

100

（3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值

（填“有”或

“无”）影响.解析：（3）如果电源有内阻，根据闭合电路欧姆定律，可以让滑动

变阻器和电源内阻的总阻值等于60

Ω，最终对Rx的测量结果无影响.无[典例4]电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两

倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻（半偏法），实验室提供

的器材如下：待测电压表V（量程为0～3

V，内阻约为3

000

Ω），电阻箱R0（最大

阻值为99

999.9

Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为100

Ω，额定电流2

A），电源E（电动势6

V，内阻不计），开关两个，导线若干.（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，

将电路图补充完整.答案：（1）见解析图解析：（1）因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变

阻器的分压接法.实验电路图如图所示.（2）根据设计的电路，写出实验步骤：

.答案：（2）见解析解析：（2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路

分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑

动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0，使电压表的指针

半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻.（3）将这种方法测出的电压表内阻记为R'V，与电压表内阻的真实值

RV相比，R'V

（填“＞”“＝”或“＜”）RV，主要理由

是

.理由见解析解析：（3）断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在

支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表

的半偏电压，故R'V＞RV（其他合理说法同样正确）＞理由见解析

用半偏法测量电流表内阻时，要求电