实验11　导体电阻率的测量

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原理数

据

处

理平均值

较多

两侧

操

作

要

领（1）测直径：用螺旋测微器在

三个不同位置测量。（2）连电路：按原理图连接。（3）测长度：用

⁠

测量有效长度，测三次取

平均值。（4）测电压、电流：改变变阻

器的阻值，测量多组U、I。（5）算电阻率：ρ＝

⁠误

差

分

析毫米刻度

尺

实验技能·创新一、教材原型实验

（2023·辽宁高考12题）导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中

制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的

细长样品（固态），某同学欲测量其电阻率，设计了如图（a）所示的电路

图，实验步骤如下：a.测得样品截面的边长a＝0.20

cm；b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；c.将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；d.闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I＝0.40

A，读出相应的

电压表示数U，断开开关S；e.改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U-L图像如图（b）

所示，得到直线的斜率k。回答下列问题：（1）L是丙到

（选填“甲”“乙”或“丁”）的距离；乙

解析：

由题图（a）可知，电压表测的是乙、丙探针之间的样品两端

的电压，从题图（b）中可以看出L越大，电压表示数U越大，且U-L图像的延长线过坐标原点，在串联电路中电压表所测电阻部分的阻值越大，电压越大，说明L为电压表所测样品部分的长度，即L是丙到乙的距离。

（3）根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝

Ω·m（保留两位有

效数字）。

6.5×10－5

（2024·山东高考14题）某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：学生电源（输出电压0～16

V）；滑动变阻器（最大阻值10

Ω，额定电流2

A）；电压表V（量程3

V，内阻未知）；电流表A（量程3

A，内阻未知）；待测铅笔芯R（X型号、Y型号）；游标卡尺、螺旋测微器，开关S、单刀双掷开关K，导线若干。回答以下问题：（1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读

数为

mm；解析：

根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为d＝2

mm＋0.01×45.0

mm＝2.450

mm；2.450

（2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片

由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察

到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K

掷到

（选填“1”或“2”）端；解析：

由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端；1

（3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY

＝

Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电

阻为1.70

Ω；

1.92

（4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68

mm、

60.78

mm。使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X

型号铅笔芯的电阻率

（选填“大于”或“小于”）Y型号铅

笔芯的电阻率。

大于

二、创新拓展实验创新角度1：实验目的的创

新：测其他材

料的电阻率

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（或盐水）倒入其中，测量自来水（或盐水）的

电阻率见〔典例3〕创新角度2：实验目的的创新：探究电阻率随气压的变化规律（1）利用抽气泵和气压计控制玻璃管内的气压。

（2）利用R-p图像分析金属丝的电阻随气压变化的规律

见〔典例4〕

（2024·江西高考12题）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d＝0.07

m和高h＝0.03

m。（2）现有实验器材：电流表（量程300

μA，内阻RA＝2

500

Ω）、电压表

（量程3

V或15

V，内阻未知）、直流电源（3

V）、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。答案：见解析图解析：

由于电流表内阻已知，则电流

表的分压可以求出，故电流表采用内接法，

又电源电动势为3

V，则电压表应以量程3

V

接入电路，电路连接如图所示。（3）连接好电路，测量26

℃的水在不同长度l时的电阻值Rx。将水温

升到65

℃，重复测量。绘出26

℃和65

℃水的Rx-l图线，分别如图b中

甲、乙所示。（4）若Rx-l图线的斜率为k，则水的电阻率表达式为ρ＝

（用k、d、

h表示）。实验结果表明，温度

（选填“高”或“低”）的水更容

易导电。kdh

高

（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8.0×10－3

m的水管。若人体的

安全电流为1.0×10－3

A，热水器出水温度最高为65

℃，忽略其他电阻的

影响（相当于热水器220

V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）0.46

（2024·湖南高考11题）某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变

化的规律，搭建了如图a所示的装置。电阻测量原理如图b所示，E是电

源，

为电压表，

为电流表。

（1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100

mA，电压表

量程为3

V，表盘如图c所示，示数为

V，此

时金属丝阻值的测量值R为

Ω（保留3位有效数字）；1.25（1.24～1.26均可）

12.5

（2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值；（3）根据测量数据绘制R-p关系图线，如图d所示；（4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100

mA，电压表

指针应该在图c指针位置的

侧（选填“左”或“右”）；右

解析：玻璃管内气压降低到0.5个标准大气压，由题图d可知金属丝的阻值

增大，又保持电流为100

mA，所以电压表示数增大，即电压表指针应该在

题图c指针位置的右侧。（5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值

⁠真实值

（选填“大于”“小于”或“等于”）。解析：若电压表是非理想电压表，则流过金属丝的电流的测量值偏大，由

欧姆定律可知金属丝的电阻的测量值小于真实值。小于

课时跟踪训练1.

（2023·北京高考16题）采用图1所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率。12345（1）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在

（选填“M”或“N”）端。解析：

实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于M端，使得

闭合开关后，测量电路部分处于短路状态，电压表、电流表示数为0，起

保护作用。M

（2）按照图1连接实物图，如图2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有

⁠。解析：

滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电

源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和

电流表的示数不变。b

移动滑片时，电压表和电流表的示数不

变123452.

（2026·广西柳州模拟）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，某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）。0.398

解析：根据螺旋测微器的读数规则可知金属丝的直径为d＝0＋39.8×0.01

mm＝0.398

mm。12345（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12345678U/V00.100.300.701.001.501.702.30I/A00.0200.0600.1600.2200.3400.4600.52012345（3）图乙是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请结合

（2）所确定的电路图，补充完成图中实物连线。答案：见解析图12345解析：根据题意可知滑动变阻器采用分压式接法，电流表采用外接法，电路连接如图所示。12345（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U-I坐标系，如图丙所示，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3、5、7次测量数据的

坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得金属丝的阻值Rx＝

Ω（保留2

位有效数字）。4.4

答案：见解析图12345

12345（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·mB.1×10－3

Ω·mC.1×10－6

Ω·mD.1×10－8

Ω·m

C

123453.

（2025·河北衡水一模）实验小组的同学测量一段阻值约为5

Ω，粗细均

匀金属丝的电阻率。12345（1）实验小组的同学采用图1所示的电路图，图2是测量Rx的实验器材实物

图，图中已连接了部分导线。请根据图1所示的电路图，补充完成图2中实

物间的连线。答案：见解析解析：

根据图1连接实物电路图，如图所示12345（2）测量出金属丝直径为d、长度为L，电压表示数为U，电流表示数为

I，则该金属丝电阻率测量值的表达式ρ＝

。仅考虑电流表和电压

表内阻引起的误差，该测量值

真实值（选填“大于”或“小于”）。

小于

12345（3）在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时，实验小组的同学将电

流表换成了量程为0～100

mA的毫安表，依据图1连接了电路，调整滑

动变阻器R后保持R的阻值不变。然后，将电压表右侧导线分别接在M

点和N点，读出相应的电压表和毫安表示数，记录在表格中。根据这两

组数据，同学们认为将电压表右侧导线接在M点比接在N点实验误差更

小。请判断他们得出的结论是否正确，并说明理由

。接M点接N点U/V0.80.9I/mA8483

12345答案：见解析

123454.

（2023·广东高考12题）某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所

用器材有：电源E（电动势恒定，内阻可忽略）；毫安表mA（量程15

mA，内阻可忽略）；电阻R1（阻值500

Ω）、R2（阻值500

Ω）、R3（阻值

600

Ω）和R4（阻值200

Ω）；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的

有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。12345（1）电路连接图（a）为实验原理图。在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，

只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的

（选填“左”或

“右”）端接线柱。右

解析：根据图（a）电路可知，R4未连接一端的导线应接到R3的右端接线柱。12345（2）盐水电导率和温度的测量①测量并记录样品池内壁的长、宽、高。在样品池中注满待测盐水；②闭合开关S1，

开关S2，毫安表的示数为10.0

mA，记录此时毫

安表的示数；计算得到流过样品池的电流I1为

mA；③

开关S2，毫安表的示数为15.0

mA，记录此时毫安表的示数；

计算得到流过样品池的电流I2为

mA；④断开开关S1，测量并记录盐水的温度。断开

40.0

闭合

60.0

12345

12345（3）根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻

为

Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。

100

123455.

（2026·广西柳州模拟）材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为

“压阻效应”，利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电

阻测量物体的质量，他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。利

用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路，要求