在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器则出金属丝的直径d用电流表测出通过金属丝的电流I，用电压表测出金属丝两端的电压U - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器则出金属丝的直径d用电流表测出通过金属丝的电流I，用电压表测出金属丝两端的电压U。
(1) 请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=_______(用上述测量物理量的字母表示）；
(2)若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为l=_______cm,金属丝直径的测量值为d=_______mm,
(3) 用电流表和电压表测金属丝的电阻R时，由于电压表电流表内阻的影响，无论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。如果按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验由主要操作过程是：
第一步：先将R的滑动触头调到最左端,单刀双掷开关S₁闭合，闭合开关S₂,调节变阻器R₁和R₂，使电压表和电压表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U₁、 I₁；
第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关S₁向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U₂、I₂。
请写出计算电阻的表达式R_x=_______。（用电压表和电流表示数表示）

答案

（1）

（2）36.45～36.48； 0.795～0.798
（3）

核心考点

试题【在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l,用螺旋测微器则出金属丝的直径d用电流表测出通过金属丝的电流I，用电压表测出金属丝两端的电压U】；主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]

举一反三

某同学做“测量金属丝电阻率”的实验。
（1）首先，他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，并求出其平均值作为金属丝的直径d。其中某次测量如图所示，这次测量对应位置金属导线的直径为__________mm；

（2）然后他测量了金属丝的电阻。实验中使用的器材有：
a．金属丝（长度x₀为1.0m，电阻约5Ω~6Ω）
b．直流电源（4.5 V，内阻不计）
c．电流表（200mA，内阻约1.0Ω）
d．电压表（3V，内阻约3kΩ）
e．滑动变阻器（50Ω，1.5A）
f．定值电阻R₁ (5.0Ω，1.5A）
g．定值电阻R₂ (10.0Ω，1.0A）
h．定值电阻R₃（100.0Ω，1.0A）
i．开关，导线若干
该同学实验时的电路图如图所示，且在实验中两块电表的读数都能接近满偏值，定值电阻应该选_____________（选填“R₁”、“R₂”或“R₃”）；

（3）设法保持金属丝的温度不变，而逐渐减小上述金属丝（长度为x₀）接入电路的长度x，当电压表的示数保持不变时，下列图象中正确反映了金属丝电阻消耗的功率P随x变化规律的是_________。

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测量电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的电阻约为20Ω。先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，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3.0V，内阻约1Ω）；
电流表A₁（量程0～100mA，内阻约5Ω）；
电流表A₂（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）；
电阻箱R（0～999.9Ω）；
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．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；
C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；
D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，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，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次的R和L数据。
F．断开开关。
（1）如图乙，用螺旋测微器测量电阻丝直径为d=____________mm；
（2）电流表应选择_____________（选填“A₁”或“A₂”）；
（3）用记录的多组R和L的数据，绘出了如图丙所示图线，截距分别为R₀和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=________（用给定的字母表示）。

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在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属接入电路部分的长度约为50cm。
（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1所示，其读数应为________mm。（该值接近多次测量的平均值）

（2 ）用伏安法测量电阻丝的电阻R_x。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻1Ω），电流表（内阻0.1Ω），电压表（内阻约3kΩ），滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A），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：

由以上实验数据可知：他们测量R_x是采用图2中的_____图（选填“甲”或“乙”）。

图2
（3）图3是测量R_x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3中实物图的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

图3 图4
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示。图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点，请在图4中标出第2、4、6次测量数据的3个坐标点，并描绘出U-I图线，由图线得出金属丝的阻值R=______Ω（保留2位有效数字）。
（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________。
A.

（6）任何实验测量都存在误差，本实验所用的测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是___________。（有多个正确选项）
A.用螺旋测微器测量金属丝的直径时，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U-I图象处理数据求金属丝的电阻率可以消除偶然误差

题型：北京高考真题难度：| 查看答案

要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L =___________mm；
（2 ）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D = mm ；
（3 ）用伏安法较精确地测量该圆柱体的电阻R_x，现有的器材和规格如下：待测圆柱体电阻R_x（其阻值约为200Ω）；电流表A（量程0 ～15mA，内阻约30Ω）；电压表V（量程0 ～3V ，内阻约20k Ω）；直流电源E（电动势4V ，内阻不计）；滑动变阻器R（阻值范围0 ～15 Ω，允许通过的最大电流2.0A）；开关S；导线若干。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图丙框中画出测量的电路图。
（4 ）若测待测圆柱体电阻R_x时，电压表和电流表示数分别用U和I表示，则该圆柱体材料的电阻率ρ＝______________ 。（不要求计算，用题中所给字母表示）

题型：湖南省期末题难度：| 查看答案

某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（达标的污水离子浓度低，电阻率大，一般电阻率ρ≥200Ω·m的工业废水即达到排放标准）。如图甲所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱。容器内表面长a＝40cm，宽b＝20cm，高c＝10cm。将水样注满容器后，进行以下操作：

（1）分别用多用电表欧姆挡的“×1k”、“× 100”两档粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图乙所示，则所测水样的电阻约为 _____Ω。

（2）为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A.电流表(量程5mA，电阻R_A为500Ω)
B.电压表(量程15V，电阻R_V约为10kΩ)
C.滑动变阻器(0~20Ω，额定电流1A)
D.电源(12V，内阻约10Ω)
E.开关一只、导线若干
请在图丙中完成电路连接。

（3）正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如下表所示。由以下测量数据可以求出待测水样的电阻率为 ____Ω·m。据此可知，所测水样 ____排放标准(填“达到”或 “没达到”)。

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