第32讲 实验：测电阻和电阻率（专项训练）（福建专用）（学生版）

第32讲实验：测电阻和电阻率目录01课标达标练TOC\o"1-2"\h\u 2题型01伏安法测电阻 2题型02伏伏法测量电阻 3题型03安安法测量电阻 5题型04等效法测量电阻 7题型05电桥法测量电阻 8题型06实验原理与操作 9题型07数据处理与误差分析 11题型08创新实验方案 1202核心突破练 1503真题溯源练 18

01伏安法测电阻1．（2024·福建福州·模拟预测）某同学利用如图甲所示电路测量待测电阻的阻值，其中定值电阻。（1）请用笔画线代替导线，按图甲将图乙中的实物图连接完整。（2）实验时，先保持开关断开、开关闭合，调节滑动变阻器，测得多组电压U和对应的电流I，并作出关系图像。再保持开关和闭合，调节滑动变阻器，测得多组电压U和对应的电流I，并作出关系图像。（3）实验作出的两条关系图像如图丙所示，则电压表的内阻Ω，被测电阻Ω。2．（2024·福建福州·二模）某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻（圆柱体的电阻约为）。(1)如图甲所示，用螺旋测微器测圆柱体直径，读数为mm。(2)除待测圆柱体外，实验室还备有如下实验器材，实验过程要求电阻两端电压能够从零开始起调，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。（填写器材前对应的序号字母）A．电压表（量程3V，内阻约为15kΩ）B．电压表（量程15V，内阻约为75kΩ）C．电流表（量程0.6A，内阻约为1Ω）D．电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）E．滑动变阻器（0~5Ω，2A）F．滑动变阻器G．电源E（电动势为4V，内阻不计）H．开关S，导线若干(3)请用笔代替导线将图乙中所给的实物器材连线补充完整。()02伏伏法测量电阻3．（2023高三上·福建福州·阶段练习）某同学想利用所学知识测量阻值约为20kΩ某种圆柱形材料的电阻率，实验要求必须精确测出该段材料的阻值。除了导线和开关外，实验室还备有以下器材可供选用：电流表A1，量程1A，内阻r1约0.5Ω电流表A2，量程30mA，内阻r2约200Ω电压表V1，量程6V，内阻RV1等于20kΩ电压表V2，量程10V，内阻RV2约30kΩ滑动变阻器R1，0～20Ω，额定电流2A滑动变阻器R2，0～2000Ω，额定电流1mA电源E（电动势为12V，内阻r约2Ω）(1)请选择合适的器材，设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中，其中滑动变阻器应选。(2)若选用其中一组电表的数据，设该段圆柱形材料的长为L，直径为d，由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为，式中符号的含义为。4．某探究小组利用图1所示电路来测量定值电阻的阻值，并测定直流电源的电动势E与内阻r。所用实验器材有：直流电源、电压表（可视为理想电表）、定值电阻、电阻箱R、待测电阻、开关S1、单刀双掷开关S2和导线若干。部分实验步骤如下：①连接好电路后，将电阻箱R调至适当阻值，开关S2接1，闭合开关S1；②读取电阻箱的阻值R和电压表的示数U；③改变电阻箱的阻值，重复步骤②，测得多组R和U的数值；④断开开关S1，作出的线性关系图像如图所示，其中a、b、c已知。(1)图像的横坐标x应为（选填“R”或“”）。(2)开关S2接2，闭合开关S1，读出电压表的示数，且，则在图中可以查出对应的待测电阻。(3)利用图像还可以测量该直流电源的电动势和内阻，则该直流电源的电动势，内阻。（用a、b、c、表示）03安安法测量电阻5．（2023·福建泉州·模拟预测）手机快充线是否合格至关重要。很多手机都在用图（a）所示的接口。协会关于充电线有个规范：长的充电线电阻应小于。实验室有一条长的导线，某同学要通过实验判断该导线的电阻是否符合协会规范。实验室提供的器材有：A．电流表（量程为，内阻）B．电流表（量程为，内阻约为）C．定值电阻（阻值为）D．定值电阻（阻值为）E.滑动变阻器（阻值范围为）F.电源（电动势约为，内阻不计）G.开关一个，导线若干该同学设计了如图（b）所示的测量电路。请回答下列问题：（1）定值电阻应选用（选填“C”或“D”）。（2）根据图（b）所示的电路图，请用笔画线代替导线将图（c）所示的实验电路补充连接完整。（3）该同学利用电流表示数和电流表示数，作出图像如图（d）所示。（4）该同学所用导线的电阻为，可以判定该导线（选填“满足”或“不满足”）协会规范。6.（2023·福建泉州·二模）为测量某微安表的内阻，并将其改装成量程为的电流表，实验室提供以下器材：待测微安表（量程，内阻约）微安表（量程，内阻约）定值电阻（阻值为）滑动变阻器（阻值范围）干电池（电动势约，内阻很小）开关及导线若干（1）在虚线框内画出测量微安表内阻的完整电路图，并在图中标明器材符号；（2）若实验过程中测得的示数为，的示数为，则的内阻（用、、表示）；（3）给并联一个定值电阻改装成量程为的电流表，用标准电流表与其串联进行校准。当标准电流表的示数为时，微安表的示数如图，其读数为，则改装之后的电流表实际量程是0~。04等效法测量电阻7．（2023·福建泉州·模拟练习）某学习小组用如图甲所示的电路测量待测电阻（约为10Ω）的阻值和电流表A的内阻。要求尽可能减小测量误差。实验室可提供的实验器材如下：电压表V（量程为0~3V，内阻很大）；电流表A（量程为60mA，内阻约为5Ω）；电阻箱R（最大阻值为999.9Ω，最小改变值为0.1Ω）；定值电阻（阻值为44Ω）；两节干电池，开关及导线若干。（1）根据图甲电路图，用笔画线代替导线，将图乙中实物间的连线补充完整。()（2）将电阻箱R调节到适当的阻值，闭合开关S，记下电阻箱的阻值R、电压表V的示数U、电流表A的示数I，则待测电阻与R的关系式为=（用U、I、R、、表示）。（3）改变电阻箱的阻值R，可获得多组电阻箱的阻值、电压表V的示数、电流表A的示数的数据，作出图像如图丙所示，则待测电阻=Ω，电流表内阻=Ω。（结果均保留两位有效数字）8.（2023·福建·模拟预测）为了测试某精密元件在204μA特定电流值时的工作性能，一实验小组利用微安表监测该元件在电路中的电流，电路如图（a）所示。所用器材：微安表（量程为250μA，内阻约为1000Ω），稳压电源E（电动势为2.0V），定值电阻R0（阻值为4000.0Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω，额定电流为0.3A），电阻箱R2（阻值范围0~9999.9Ω），开关S。将电阻箱R2置于图（b）所示的阻值，滑动变阻器R1置于最大值；闭合开关S，移动R1的滑片，使微安表读数为204μA。(1)图（b）中R2的阻值为Ω；(2)在图（c）中标出微安表读数为204μA时的指针位置。为了提高监测精度，该小组尝试用标准电池EN（电动势为1.0186V）和灵敏电流计（量程范围300μA）替代微安表，设计了图（d）所示电路。要将元件的工作电流调到204μA，需先将R2的阻值设置为某个特定值，再闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R1，使灵敏电流计指针指在零点，此时元件中的电流即为204μA。(3)电阻箱R2的阻值应设置为Ω。05电桥法测量电阻9．（2025·全国·模拟预测）实验小组设计如图甲所示的电路测量一量程为、内阻约为的电压表的内阻，可供选择和使用的仪器有：A．待测电压表B．电源（电动势约为，内阻可以忽略）C．滑动变阻器（阻值）D．电阻箱E.定值电阻F.开关、导线若干(1)根据实验原理图将实物连线补充完整。(2)将滑动变阻器滑片的置于中间位置附近，闭合开关，粗调电阻箱阻值为，使电压表示数为，闭合开关，发现电压表示数略大于，则开关闭合前，、间的电势（填“大于”“小于”或“等于”），此时欲使电压表在开关闭合前后电压表数值不变，则应使电阻箱阻值略微（填“增大”或“减小”）。(3)测得开关闭合前后电压表数值不变时电阻箱的示数如图丙所示，电阻箱的阻值。(4)使电阻箱和电压表的位置互换，开关闭合前后电压表数值不变，读取此时电阻箱的阻值，则电压表的内阻（用和表示）。06实验原理与操作10．（2025·福建福州·模拟预测）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。部分实验操作如下：(1)螺旋测微器如图1所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。(2)选择电阻丝的（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。某次测量结果如图2所示，电阻丝的直径为。(3)采用图3所示的电路图来测量金属丝的电阻。则的测量值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）(4)实物图如图4所示，闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为（选填“a”“b”或“c”），若闭合开关，该错误连接会带来的问题是。11.（2025·四川·高考真题）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有：待测合金丝样品（长度约）螺旋测微器学生电源E（电动势，内阻未知）米尺（量程）滑动变阻器（最大阻值）电阻箱（阻值范围）电流表（量程，内阻较小）开关、导线若干(1)将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为。(2)该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱（选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于端（选填“左”或“右”）。(3)断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板知图2所示，则该合金丝的电阻率为（取，结果保留2位有效数字）。(4)为减小实验误差，可采用的做法有________（有多个正确选项）。A．换用内阻更小的电源B．换用内阻更小的电流表C．换用阻值范围为的电阻箱D．多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值07数据处理与误差分析12．（2023·福建福州·模拟预测）学习小组要测量一个电阻的电阻率，已知其长度为L，额定电压为1V。（1）用螺旋测微器测量该电阻的直径，示数如图甲所示，其直径d=mm；

（2）粗测该电阻的阻值为250Ω，为精确测量其阻值，该同学设计的测量电路如图乙所示，其中蓄电池E电动势约为6.5V（内阻不计）、滑动变阻器R最大阻值为200Ω、定值电阻R1=792Ω、保护电阻R2=250Ω。要求滑动变阻器在接近全电阻范围内可调，且测量时电表的读数不小于其量程的，则图乙中圆圈①位置接入、圆圈②位置应接入（均选填器材前的字母序号）；

A．电流表A1（量程为100mA，内阻RA1=3Ω）B．电流表A2（量程为5mA，内阻RA2=8Ω）C．电压表V（量程为3V，内阻RV=750Ω）（3）实验中根据两电表读数作出如图丙所示的图线（坐标均为国际单位），已知图线的斜率为k，则所测该电阻的阻值Rx=（用题中已知所测物理量符号表示），研究实验误差时发现实验所用定值电阻的阻值比标称值小，则电阻率的测量值将（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

13．（2024·福建泉州·一模）小闽同学拆开一个损坏的电表，发现内部有一绕线电阻丝，从资料查得其电阻率为。为测量该绕线电阻丝的长度L，他进行了以下实验。(1)首先用伏安法测绕线电阻丝的阻值。为减小误差，用图示电路进行实验，发现当S分别接a、b时，电流表的示数几乎不变，而电压表的示数变化较大，则测量时S应接到（选填“a”或“b”），此测量值（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。(2)实验测得绕线电阻丝的阻值为，直径为d，则长度（用上述所给的物理量符号表示）。08创新实验方案14．（2023·福建厦门·二模）电导率（电阻率的倒数）是检验水质是否合格的一项重要指标，某研究小组测量家庭自来水样品的电导率，将采集的水样密封在两端带电极、粗细均匀的玻璃管内。研究小组用欧姆表粗测水样的阻值约为，再用“伏安法”进一步测量，最后分析数据，得出该水样的电导率。（1）研究小组先用刻度尺测出了两电极相距L，再用游标卡尺测量玻璃管的内径D时，应选用图甲中的测量爪（选填“A”或“B”）；（2）在用“伏安法”测量水样的阻值时，有以下器材供选用：A．电流表（，内阻约）B．电流表（，内阻约）C．电压表（，内阻约）D．滑动变阻器（，额定电流）E．电源（，内阻约）F．开关和导线若干（3）测量水样的阻值，电流表应选用（选填器材前的字母），某次测量时，电压表示数如图乙所示，此时电压表读数为V；（4）图丙是实验器材实物图，已连接了部分导线，请补充完成实物图的连线；（5）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则自来水样品的电导率。（用D、L、U、I表示）。15．某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽和高。（2）现有实验器材：电流表（量程,内阻）、电压表（量程或,内阻未知）、直流电源、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接。（3）连接好电路，测量的水在不同长度l时的电阻值。将水温升到，重复测量。绘出和水的图，分别如图（b）中甲、乙所示。（4）若图线的斜率为k，则水的电阻率表达（用k、d、h表示）。实验结果表明，温度（填“高”或“低”）的水更容易导电。（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为的水管。若人体的安全电流为，热水器出水温度最高为，忽略其他电阻的影响（相当于热水器的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为m。（保留两位有效数字）1．（2023·福建·模拟预测）测电阻有多种方法。（1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图1所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“”，则的测量值为。（2）乙同学用如图2所示的电路，测量待测电阻的阻值。某次实验，电流表的示数为，电压表的示数为，则电阻的测量值为。若不考虑偶然误差，该测量值与的真实值相比（选填“偏小”或“偏大”）。（3）丙同学用如图3所示的电路，测量待测电阻的阻值。操作步骤如下：①先将开关接1，调节滑动变阻器，读出电流表的示数；②再将开关接2，保持不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，记下此时电阻箱的阻值为。则的测量值为；电流表内阻对测量结果（选填“有”或“无”）影响。2．（2024·福建莆田·二模）图甲是测量某合金丝电阻率的原理图。(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径如图乙，其读数d=mm。多次测量后，得到直径的平均值恰好与d相等；(2)图丙中滑动变阻器上少了一根连线，请用笔画线代替导线在图中将电路连接完整，使得滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大；(3)多次改变合金丝接入电路的长度l，调节滑动变阻器R的阻值，使电流表的示数都为0.20A时记录电压表相应示数U，作出U-l图像，如图丁所示。从图中可得图线的斜率为V/m，由此可算出该合金丝的电阻率为（结果保留3位有效数字）；若考虑电表内阻的影响，上述电阻率的测量值会（填“偏大”“偏小”或“不变”）。3．（2025·福建福州·模拟预测）某实验小组做“测量一新材料制成的粗细均匀电阻丝的电阻率”实验。(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值。当用电阻“×100”挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为Ω；(2)用螺旋测微器测量电阻丝的直径d，示数如图乙所示，其直径mm；(3)为了准确测量电阻丝的电阻，学习小组设计并连接好如图丙所示的实验电路，M、N为金属丝接入电路的两端，标准电池的电动势为ES，G为灵敏电流计，实验操作如下：①用刻度尺测出M、N之间的长度L1；②将滑动变阻器R的滑片移至阻值最大，闭合S1，调节R，使电流表A示数适当，读出电流表的示数I；③保持R的滑片位置不变，闭合S2，调节P使电流计G指针指向零刻度线，用刻度尺测出M、P之间的长度L2；④根据测量数据可求出金属丝的电阻，从而得出电阻率。（用ES、I、L1、L2表示）⑤若电流计G有内阻，则该电阻的测量值（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。4．（2024·福建南平·三模）某兴趣小组探究PT100型铂电阻阻值Rt随温度t变化的关系。主要器材有：电源（电动势E=3V、内阻不计）、电压表（量程3V、内阻RV约3kΩ）、毫安表（量程30mA、内阻RA约50Ω）、滑动变阻器、加热器、测温仪。采用伏安法测得不同温度下铂电阻的电压与电流，计算出不同温度下铂电阻的阻值，如下表。t/℃0102030405060708090100Rt/Ω100.0103.4107.9111.4115.6119.6122.8127.5130.8134.1138.5(1)为减少实验误差，测量电路中毫安表应采用。（选填“内接”或“外接”）；(2)根据上表中实验数据作出Rt—t的关系图像如图（a）所示，由图像可得Rt与t的关系式为Rt=（Ω）；(3)由于毫安表内阻未知，兴趣小组利用上述器材设计如图（b）电路并进行实验，测量不同温度下的电流，作出图像如图（c）所示，可得该毫安表内阻RA=Ω（保留三位有效数字）。若考虑电源内阻，则该毫安表内阻的测