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高中物理高考 第9章 实验9 导体电阻率的测量 2023年高考物理一轮复习(新高考新教材) 课件PPT
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这是一份高中物理高考 第9章 实验9 导体电阻率的测量 2023年高考物理一轮复习(新高考新教材) 课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了目标要求，内容索引，实验技能储备，考点一教材原型实验，考点二探索创新实验，课时精练，长度l，直径d，螺旋测微器，考点一等内容，欢迎下载使用。
实验九 导体电阻率的测量
1.熟悉“导体电阻率的测量”的基本原理及注意事项.2.掌握测电阻率的电路图及误差分析.
1.实验原理(如图所示)由R＝ 得ρ＝，因此，只要测出金属丝的 、 和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ.
2.实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干， ，毫米刻度尺.3.实验过程(1)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，求出其平均值d.(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路.(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.
(4)把滑动变阻器的滑片调到最 (填“左”或“右”)端.(5)闭合开关，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，填入记录表格内.(6)将测得的R、l、d值，代入公式ρ＝ 中，计算出金属丝的电阻率.4.求R的平均值时可用两种方法(1)用R＝ 分别算出各次的数值，再取平均值.(2)用U－I图线的斜率求出.
5.注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表__ 法.(2)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值.(3)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值.(4)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.
(5)若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点应舍去.6.误差分析(1)金属丝直径、长度的测量、读数等人为因素带来误差.(2)测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测
(1)从图中读出金属丝的直径d为_______ mm；
从题图中读出金属丝的直径为d＝0.5 mm＋43.5×0.01 mm＝0.935 mm
(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出测定金属丝电阻的实验电路图；
因测量金属丝的电阻电流不能太大，由I＝ 结合电流表读数，电流表应满足偏转一半以上，故总电阻大于5 Ω且小于10 Ω，滑动变阻器可以用限流式接法；由于待测金属丝的电阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：
(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R，则这种金属材料的电阻率的表达式为______.
例2 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，其中某一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)
0.396(0.395～0.398均可)
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx，实验所用器材为：电池组(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)、电流表(内阻约为0.1 Ω)、电压表(内阻约为3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流为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：
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的________(选填“乙”或“丙”)图.
(3)图丁是测量Rx的实物图，图丁中已连接了部分导线.请根据(2)中所选的电路图，补充完整图中实物间的连线.
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图戊所示，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2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx＝_______________ Ω.(保留两位有效数字)
4.5(4.3～4.7均可)
(5)根据以上数据可以算出金属丝电阻率约为_____(填选项前的字母).A.1×10－2 Ω·m B.1×10－3 Ω·mC.1×10－6 Ω·m D.1×10－8 Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准.下列关于误差的说法中正确的是_____(填选项前的字母)A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，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图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
例3 某物理实验兴趣小组测定自制盐水的电阻率，在一无盖的长方体玻璃槽中装入一定量的盐水，玻璃槽内腔的长度为40.10 cm，宽度为4.52 cm.(1)某次实验过程中，在槽中倒入适量的盐水，水面的高度为4.50 cm，用多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图甲所示，为较准确地测得玻璃槽中盐水的电阻，该同学接着需要做的实验步骤是换选_____(选填“×10”或“×1 k”)挡.
(2)为了准确测量电阻，准备了以下实验器材：A.电动势为3 V的电源，内阻约为0.5 Ω；B.最大阻值为5 Ω的滑动变阻器；C.最大测量值为3 V的电压表，内阻约为3 kΩ；D.最大测量值为15 V的电压表，内阻约为5 kΩ；E.最大测量值为15 mA的电流表，内阻约为1 Ω；F.最大测量值为0.6 A的电流表，内阻约为0.5 Ω.实验中要求尽量减小系统误差，应保证电表在测量时其最大读数超过量程的 ，则电压表应选择____，电流表应选择____.(均填器材前的选项字母)请用笔画线代替导线，完成图乙中的连线.
(3)准确连线后，测出玻璃槽中盐水的高度为H，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃槽中的盐水高度，测出如下表所示的5组数据，分析数据后，试通过 图线来求电阻率.图丙中已经描出了各点，请作出图线，求得盐水的电阻率为ρ＝_____ Ω·m.(结果保留2位有效数字)
例4 (2017·浙江4月选考·18)小明用电学方法测量电线的长度，首先小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m(已知铜的电阻率为1.75×10－8 Ω·m)，现有如下实验器材：①量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表；②量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表；③阻值为0～20 Ω的滑动变阻器；④内阻可忽略，输出电压为3 V的电源；⑤阻值为R0＝4.30 Ω的定值电阻，开关和导线若干.小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A时，电压表示数如图甲所示，读数为______ V，根据小明测量的信息，图乙中P点应该_____(选填“接a”“接b” “接c”或“不接”)，Q点应该______(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”)，小明测得的电线长度为______ m.
由题图甲可得电压表量程为3 V，最小精度0.1 V，示数应为2.50 V；由题意可知，电压表内阻远大于待测电线电阻，电流表应采用外接法，P点接b，题中要求电流表的示数能从0开始增加，则滑动变阻器应采取分压接法，Q点应接a，根据电阻定律Rx＝ ，以及Rx＋R0＝ 代入数据可得电线长度为31.4 m.
1.(2022·江苏省镇江中学高三月考)某同学为测量一段金属丝的电阻率，完成了以下步骤的操作：(1)用螺旋测微器和刻度尺测出了待测金属丝的直径和长度，如图甲所示；则直径d＝______ mm，长度为l＝______ cm.
螺旋测微器需要估读到分度值的下一位，由题图可知螺旋测微器的读数为d＝2 mm＋15.7×0.01 mm＝2.157 mm刻度尺需要估读，由题图可知刻度尺的读数为l＝60.10 cm
(2)为测出金属丝的电阻，他选用多用电表测该金属丝阻值，当他选择倍率为×1的欧姆挡测量时，得到的结果如图乙所示，读出R＝____ Ω.
由题可知多用电表选择倍率为×1的欧姆挡，则测量出的电阻为R＝15 Ω
(3)通过(1)(2)的测量，可以用公式ρ＝______(用步骤(1)(2)中的字母表示)计算出该金属丝的电阻率.
(4)为了检验上述的结果是否准确，该同学选择用伏安法再测一次电阻R，实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻为1 Ω)电流表(内阻约5 Ω)电压表(内阻约3 kΩ)滑动变阻器(0～5 Ω，额定电流2 A)开关、导线若干；则以下电路中最合适的是________.
由多用电表示数可得金属丝的阻值约为15 Ω，
则采用电流表外接法，在测量电阻时，为了减小误差需要多次测电阻求平均值，所以需要多组数据，且范围越大误差越小，故采用滑动变阻器分压式接法，故A电路图最合适.
(5)该同学根据步骤(4)的电路图采用多次测量求平均值的方法完成实验，分析该实验的系统误差，电阻的测量值________真实值(填“大于”“等于”或“小于”).
由于电压表的分流作用，导致电流的测量值比流过电阻的实际值大，由欧姆定律R＝ 可知电阻的测量值小于真实值.
2.(2022·浙江温州市月考)小亮同学设计了如图甲所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率.
(1)闭合开关S1、S2，调节电阻箱，当电压表读数为2.00 V时，电流表示数如图乙所示I＝_____ A，电阻丝的电阻的测量值为______ Ω(保留三位有效数字)，此测量值_____真实值(选填“大于”“等于”或“小于”).
由题图甲可知，电流表的量程为0～0.6 A，故读数为0.31 A；
由题图甲所示电路图可知电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，所以电压的测量值大于真实值，则电阻丝电阻的测量值大于真实值；
(2)断开S2，通过改变接线夹接触电阻丝的位置来调节接入电路中电阻丝的长度，并通过改变电阻箱的阻值，使电流表示数保持不变.记录接入电路中电阻丝的长度L和对应电阻箱的阻值R，作出“R－L”图线，如图丙所示.电阻丝的电阻率记为ρ、直径记为d，图线斜率的绝对值为k，则电阻率的表达式ρ＝______.
闭合S1断开S2，由闭合电路欧姆定律得E＝I(r＋RA＋R＋Rx)
(3)小亮同学测出金属丝的直径d＝0.35 mm，由此可求得金属丝的电阻率为__________ Ω·m(计算结果保留两位有效数字).
代入数据解得ρ≈9.6×10－7 Ω·m.
3.小张同学想测量构成滑动变阻器的金属丝的电阻率.于是他找到了一个坏了的滑动变阻器，拆下一段长约1 m、阻值约为100 Ω的金属丝，进行如下测量.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，则金属丝的直径d＝________ mm.
由题图甲可知d＝0.5 mm＋3.1×0.01 mm＝0.531 mm
(2)为了准确测量这段金属丝的电阻，小明找到如下器材：电流表(量程0～50 mA)电阻箱(0～99.99 Ω)一节干电池(电动势约1.5 V)开关一个、线夹一个、导线若干
①请你利用上述器材，帮他设计一个可以完成电阻测量的电路图，画在图乙的方框中.
本实验由于缺少电压表，所以不能采用传统的伏安法测量电阻率.可通过控制电路中电流一定，即总电阻一定，通过改变电阻箱和金属丝接入回路的阻值，找到金属丝的阻值与长度的关系，进而求出电阻率，因此电阻箱、金属丝和电流表应串联，如图所示.
②完善小张同学的实验步骤(步骤中出现的物理量均需给出相应的符号).a.去掉金属丝的绝缘漆，接在线夹上，如图丙所示；b.按电路图连接实物；c.调节电阻箱和线夹位置使电流表有一个较大的示数，除记录该电流表示数外还需记录_____________和______________；d.改变线夹的位置，调节电阻箱使电流表的示数不变，记录____________和_______________；
e.用米尺测量出___________________________；f.写出电阻率的表达式：______________(用实验过程中出现的物理量符号表示)；g.重复上述步骤进行多次测量取平均值.
两次线夹位置M、N间的距离L
根据上面对实验原理的介绍可知，在步骤c中，除了记录电流表的示数外还需记下此时线夹的位置M和电阻箱的示数R1.在步骤d中，改变线夹的位置后，调节电阻箱使电流表的示数不变，记录此时线夹的位置N和电阻箱的示数R2.为了求出金属丝的阻值与长度的关系，需要用米尺测量出两次线夹位置M、N间的距离L.设步骤c中金属丝接入电路的阻值为RM，步骤d中金属丝接入电路的阻值为RN，则有
R1＋RM＝R2＋RNM、N间的电阻为R＝|RM－RN|＝|R2－R1|根据电阻定律有
4.(2022·湖南长沙市长郡中学高三模拟)为测量甲、乙金属丝的电阻率，小明同学设计了如图(a)、(b)所示的两种实验方案，已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变.
(1)小明先进行了如图(a)方案的测量；①他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲、乙两根不同金属丝的直径，示数分别如图(c)、图(d)所示.则两根金属丝直径的测量值分别为：d甲＝________ mm、d乙＝________ mm；
两根金属丝直径的测量值分别为d甲＝1 mm＋0.05 mm×15＝1.75 mmd乙＝0.5 mm＋0.01 mm×4.8＝0.548 mm
②实验过程中，小明先将甲金属丝接入电路，并用米尺测出接入电路中的甲金属丝的长度l＝50.00 cm.闭合开关后移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图(e)所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并在图(e)画出U—I图线；
描点并作出U—I图像如图
③该方案测得的甲金属丝的电阻率ρ＝___________ Ω·m(计算结果保留两位有效数字)；
(2)小明又用如图(b)方案测量乙金属丝的电阻率，实验中他可以通过改变接线夹(即图(b)中滑动变阻器符号上的箭头接触金属丝的位置)，以控制接入电路中金属丝的长度；①实验操作步骤：a.正确连接电路，设定电阻箱的阻值，闭合开关b.读出电流表的示数，记录接线夹的位置c.断开开关，测出接入电路的金属丝的长度d.闭合开关，重复b、c的操作
②根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据，绘出如图(f)所示的关系图线，由图可以算出图线的斜率为k，若已测得乙金属丝的直径为d，已知电源的电动势为E、内阻为r.则乙金属丝的电阻率为_______；(写出电阻率的计算式)
(3)电表的内阻可能使实验产生系统误差，图(b)方案电阻率测量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
实验九 导体电阻率的测量
1.熟悉“导体电阻率的测量”的基本原理及注意事项.2.掌握测电阻率的电路图及误差分析.
1.实验原理(如图所示)由R＝ 得ρ＝，因此，只要测出金属丝的 、 和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ.
2.实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干， ，毫米刻度尺.3.实验过程(1)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，求出其平均值d.(2)连接好用伏安法测电阻的实验电路.(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.
(4)把滑动变阻器的滑片调到最 (填“左”或“右”)端.(5)闭合开关，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，填入记录表格内.(6)将测得的R、l、d值，代入公式ρ＝ 中，计算出金属丝的电阻率.4.求R的平均值时可用两种方法(1)用R＝ 分别算出各次的数值，再取平均值.(2)用U－I图线的斜率求出.
5.注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表__ 法.(2)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值.(3)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值.(4)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.
(5)若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点应舍去.6.误差分析(1)金属丝直径、长度的测量、读数等人为因素带来误差.(2)测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测
(1)从图中读出金属丝的直径d为_______ mm；
从题图中读出金属丝的直径为d＝0.5 mm＋43.5×0.01 mm＝0.935 mm
(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出测定金属丝电阻的实验电路图；
因测量金属丝的电阻电流不能太大，由I＝ 结合电流表读数，电流表应满足偏转一半以上，故总电阻大于5 Ω且小于10 Ω，滑动变阻器可以用限流式接法；由于待测金属丝的电阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：
(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R，则这种金属材料的电阻率的表达式为______.
例2 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，其中某一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)
0.396(0.395～0.398均可)
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx，实验所用器材为：电池组(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)、电流表(内阻约为0.1 Ω)、电压表(内阻约为3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流为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：
由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的________(选填“乙”或“丙”)图.
(3)图丁是测量Rx的实物图，图丁中已连接了部分导线.请根据(2)中所选的电路图，补充完整图中实物间的连线.
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图戊所示，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2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx＝_______________ Ω.(保留两位有效数字)
4.5(4.3～4.7均可)
(5)根据以上数据可以算出金属丝电阻率约为_____(填选项前的字母).A.1×10－2 Ω·m B.1×10－3 Ω·mC.1×10－6 Ω·m D.1×10－8 Ω·m
(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准.下列关于误差的说法中正确的是_____(填选项前的字母)A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，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图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
例3 某物理实验兴趣小组测定自制盐水的电阻率，在一无盖的长方体玻璃槽中装入一定量的盐水，玻璃槽内腔的长度为40.10 cm，宽度为4.52 cm.(1)某次实验过程中，在槽中倒入适量的盐水，水面的高度为4.50 cm，用多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻，选择开关置于“×100”挡，发现指针如图甲所示，为较准确地测得玻璃槽中盐水的电阻，该同学接着需要做的实验步骤是换选_____(选填“×10”或“×1 k”)挡.
(2)为了准确测量电阻，准备了以下实验器材：A.电动势为3 V的电源，内阻约为0.5 Ω；B.最大阻值为5 Ω的滑动变阻器；C.最大测量值为3 V的电压表，内阻约为3 kΩ；D.最大测量值为15 V的电压表，内阻约为5 kΩ；E.最大测量值为15 mA的电流表，内阻约为1 Ω；F.最大测量值为0.6 A的电流表，内阻约为0.5 Ω.实验中要求尽量减小系统误差，应保证电表在测量时其最大读数超过量程的 ，则电压表应选择____，电流表应选择____.(均填器材前的选项字母)请用笔画线代替导线，完成图乙中的连线.
(3)准确连线后，测出玻璃槽中盐水的高度为H，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃槽中的盐水高度，测出如下表所示的5组数据，分析数据后，试通过 图线来求电阻率.图丙中已经描出了各点，请作出图线，求得盐水的电阻率为ρ＝_____ Ω·m.(结果保留2位有效数字)
例4 (2017·浙江4月选考·18)小明用电学方法测量电线的长度，首先小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm，估计其长度不超过50 m(已知铜的电阻率为1.75×10－8 Ω·m)，现有如下实验器材：①量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表；②量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表；③阻值为0～20 Ω的滑动变阻器；④内阻可忽略，输出电压为3 V的电源；⑤阻值为R0＝4.30 Ω的定值电阻，开关和导线若干.小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A时，电压表示数如图甲所示，读数为______ V，根据小明测量的信息，图乙中P点应该_____(选填“接a”“接b” “接c”或“不接”)，Q点应该______(选填“接a”“接b”“接c”或“不接”)，小明测得的电线长度为______ m.
由题图甲可得电压表量程为3 V，最小精度0.1 V，示数应为2.50 V；由题意可知，电压表内阻远大于待测电线电阻，电流表应采用外接法，P点接b，题中要求电流表的示数能从0开始增加，则滑动变阻器应采取分压接法，Q点应接a，根据电阻定律Rx＝ ，以及Rx＋R0＝ 代入数据可得电线长度为31.4 m.
1.(2022·江苏省镇江中学高三月考)某同学为测量一段金属丝的电阻率，完成了以下步骤的操作：(1)用螺旋测微器和刻度尺测出了待测金属丝的直径和长度，如图甲所示；则直径d＝______ mm，长度为l＝______ cm.
螺旋测微器需要估读到分度值的下一位，由题图可知螺旋测微器的读数为d＝2 mm＋15.7×0.01 mm＝2.157 mm刻度尺需要估读，由题图可知刻度尺的读数为l＝60.10 cm
(2)为测出金属丝的电阻，他选用多用电表测该金属丝阻值，当他选择倍率为×1的欧姆挡测量时，得到的结果如图乙所示，读出R＝____ Ω.
由题可知多用电表选择倍率为×1的欧姆挡，则测量出的电阻为R＝15 Ω
(3)通过(1)(2)的测量，可以用公式ρ＝______(用步骤(1)(2)中的字母表示)计算出该金属丝的电阻率.
(4)为了检验上述的结果是否准确，该同学选择用伏安法再测一次电阻R，实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻为1 Ω)电流表(内阻约5 Ω)电压表(内阻约3 kΩ)滑动变阻器(0～5 Ω，额定电流2 A)开关、导线若干；则以下电路中最合适的是________.
由多用电表示数可得金属丝的阻值约为15 Ω，
则采用电流表外接法，在测量电阻时，为了减小误差需要多次测电阻求平均值，所以需要多组数据，且范围越大误差越小，故采用滑动变阻器分压式接法，故A电路图最合适.
(5)该同学根据步骤(4)的电路图采用多次测量求平均值的方法完成实验，分析该实验的系统误差，电阻的测量值________真实值(填“大于”“等于”或“小于”).
由于电压表的分流作用，导致电流的测量值比流过电阻的实际值大，由欧姆定律R＝ 可知电阻的测量值小于真实值.
2.(2022·浙江温州市月考)小亮同学设计了如图甲所示的电路来测量某种电阻丝的电阻率.
(1)闭合开关S1、S2，调节电阻箱，当电压表读数为2.00 V时，电流表示数如图乙所示I＝_____ A，电阻丝的电阻的测量值为______ Ω(保留三位有效数字)，此测量值_____真实值(选填“大于”“等于”或“小于”).
由题图甲可知，电流表的量程为0～0.6 A，故读数为0.31 A；
由题图甲所示电路图可知电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，所以电压的测量值大于真实值，则电阻丝电阻的测量值大于真实值；
(2)断开S2，通过改变接线夹接触电阻丝的位置来调节接入电路中电阻丝的长度，并通过改变电阻箱的阻值，使电流表示数保持不变.记录接入电路中电阻丝的长度L和对应电阻箱的阻值R，作出“R－L”图线，如图丙所示.电阻丝的电阻率记为ρ、直径记为d，图线斜率的绝对值为k，则电阻率的表达式ρ＝______.
闭合S1断开S2，由闭合电路欧姆定律得E＝I(r＋RA＋R＋Rx)
(3)小亮同学测出金属丝的直径d＝0.35 mm，由此可求得金属丝的电阻率为__________ Ω·m(计算结果保留两位有效数字).
代入数据解得ρ≈9.6×10－7 Ω·m.
3.小张同学想测量构成滑动变阻器的金属丝的电阻率.于是他找到了一个坏了的滑动变阻器，拆下一段长约1 m、阻值约为100 Ω的金属丝，进行如下测量.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，则金属丝的直径d＝________ mm.
由题图甲可知d＝0.5 mm＋3.1×0.01 mm＝0.531 mm
(2)为了准确测量这段金属丝的电阻，小明找到如下器材：电流表(量程0～50 mA)电阻箱(0～99.99 Ω)一节干电池(电动势约1.5 V)开关一个、线夹一个、导线若干
①请你利用上述器材，帮他设计一个可以完成电阻测量的电路图，画在图乙的方框中.
本实验由于缺少电压表，所以不能采用传统的伏安法测量电阻率.可通过控制电路中电流一定，即总电阻一定，通过改变电阻箱和金属丝接入回路的阻值，找到金属丝的阻值与长度的关系，进而求出电阻率，因此电阻箱、金属丝和电流表应串联，如图所示.
②完善小张同学的实验步骤(步骤中出现的物理量均需给出相应的符号).a.去掉金属丝的绝缘漆，接在线夹上，如图丙所示；b.按电路图连接实物；c.调节电阻箱和线夹位置使电流表有一个较大的示数，除记录该电流表示数外还需记录_____________和______________；d.改变线夹的位置，调节电阻箱使电流表的示数不变，记录____________和_______________；
e.用米尺测量出___________________________；f.写出电阻率的表达式：______________(用实验过程中出现的物理量符号表示)；g.重复上述步骤进行多次测量取平均值.
两次线夹位置M、N间的距离L
根据上面对实验原理的介绍可知，在步骤c中，除了记录电流表的示数外还需记下此时线夹的位置M和电阻箱的示数R1.在步骤d中，改变线夹的位置后，调节电阻箱使电流表的示数不变，记录此时线夹的位置N和电阻箱的示数R2.为了求出金属丝的阻值与长度的关系，需要用米尺测量出两次线夹位置M、N间的距离L.设步骤c中金属丝接入电路的阻值为RM，步骤d中金属丝接入电路的阻值为RN，则有
R1＋RM＝R2＋RNM、N间的电阻为R＝|RM－RN|＝|R2－R1|根据电阻定律有
4.(2022·湖南长沙市长郡中学高三模拟)为测量甲、乙金属丝的电阻率，小明同学设计了如图(a)、(b)所示的两种实验方案，已知电源的电动势E和内阻r在实验过程中保持不变.
(1)小明先进行了如图(a)方案的测量；①他首先利用游标卡尺和螺旋测微器分别测出甲、乙两根不同金属丝的直径，示数分别如图(c)、图(d)所示.则两根金属丝直径的测量值分别为：d甲＝________ mm、d乙＝________ mm；
两根金属丝直径的测量值分别为d甲＝1 mm＋0.05 mm×15＝1.75 mmd乙＝0.5 mm＋0.01 mm×4.8＝0.548 mm
②实验过程中，小明先将甲金属丝接入电路，并用米尺测出接入电路中的甲金属丝的长度l＝50.00 cm.闭合开关后移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了两电表的测量数据如下表所示，其中5组数据的对应点他已经标在如图(e)所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应点，并在图(e)画出U—I图线；
描点并作出U—I图像如图
③该方案测得的甲金属丝的电阻率ρ＝___________ Ω·m(计算结果保留两位有效数字)；
(2)小明又用如图(b)方案测量乙金属丝的电阻率，实验中他可以通过改变接线夹(即图(b)中滑动变阻器符号上的箭头接触金属丝的位置)，以控制接入电路中金属丝的长度；①实验操作步骤：a.正确连接电路，设定电阻箱的阻值，闭合开关b.读出电流表的示数，记录接线夹的位置c.断开开关，测出接入电路的金属丝的长度d.闭合开关，重复b、c的操作
②根据测得电流与金属丝接入长度关系的数据，绘出如图(f)所示的关系图线，由图可以算出图线的斜率为k，若已测得乙金属丝的直径为d，已知电源的电动势为E、内阻为r.则乙金属丝的电阻率为_______；(写出电阻率的计算式)
(3)电表的内阻可能使实验产生系统误差，图(b)方案电阻率测量值______(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
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