文档内容
9.3 实验九：测定金属的电阻率
1．测金属丝电阻率的实验中，金属丝电阻约为4Ω，直流电源E=4V，内阻不计，开关，导线若干，要求
测量电压从零开始。下列器材中
A．电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω）
B．电流表（量程0~3A，内阻约0.1Ω）
C．电压表（量程0~15V，内阻约10KΩ）
D．电压表（量程0~3V，内阻约2KΩ）
E.滑动变阻器（阻值0~10Ω，额定电流2A）
F.滑动变阻器（阻值0~1KΩ，额定电流0.2A）
（1）电流表应选择_________（填入器材序号）
（2）电压表应选择_________（填入器材序号）
（3）滑动变阻器应选择_________（填入器材序号）
（4）在方框中画出实验电路图_____
2．实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。
（1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为________ ；
（2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有5Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导
线的电阻，实验室有以下器材供选择：
A．电池组（6V，内阻约1Ω）
B．电流表（0～3A，内阻约0.01Ω）
C．电流表（0～0.6A，内阻约0.2Ω）D．电压表（0～6V，内阻约4kΩ）
E．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）
F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）
G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）
H．保护电阻R=3Ω
0
I．开关、导线若干
①除了选项A、H和I外，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用_______。
（填写器材前的编号）
②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，该同学设计了图b所示电路，其中保护电阻R 与
0
铜导线串联，请用笔画线完成剩余部分的连接_____。
③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为 ，若用 表示铜导线的直径，
请写出计算铜导线长度的表达式L=____________。
3．在“测定金属丝的电阻率”实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径D，示数如图甲所示，D=___________ mm。
（2）某小组利用电流表（内阻约0.1 Ω）、电压表（内阻约3 kΩ）等器材测金属丝电阻，要求电压和电流
均从0开始测量，得到多组电流、电压数据，求出金属丝的电阻Rx=50 Ω。他们采用的是图乙中的
___________电路图，Rx的真实值___________（填“大于”“小于”或“等于”）50 Ω。
4．某实验小组测量某圆柱复合材料的电阻率 。
（1）该实验小组分别用20分度的游标卡尺、螺旋测微器测量其长度 和直径 ，某次测量结果如图甲、
乙所示。该圆柱复合材料的长度 ___________cm，直径 ___________mm；（2）该实验小组用如图丙所示实验电路测量其电阻值。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于
___________端（填“a”或“b”）；
（3）某次实验时，电压表的示数为U，电流表的 数为I，若用 表示该圆柱复合材料的电阻的测量值，
示
则该测量值比真实值偏___________（ 填“大”或“小”）。导致此误差的原因是___________；
（4）用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱复合材料电阻率的表达式为
___________。
5．在“测量金属丝电阻率”的实验中，某同学取来一段粗细均匀、长为 的金属丝进行实验。
（1）用螺旋测微器测得该金属丝的直径d如图甲所示，则 ___________mm。
（2）用一电阻挡有三个倍率（分别是 × 1、 × 10、 × 100）的多用电表粗测该金属丝电阻Rx。选用 × 10
挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到
___________挡，重新正确操作后，表盘的示数如图乙所示，则该金属丝电阻约为___________Ω。
（3）为进一步准确测量该金属丝的电阻，实验室提供如下器材：
A．直流电源E（电动势3V，内阻不计）
B．电流表A（量程0 ~ 0.6A，内阻约1Ω）
1
C．电流表A（量程0 ~ 150mA，内阻约2Ω）
2
D．电压表V（量程0 ~ 3V，内阻约10kΩ）
E．滑动变阻器R（阻值范围0 ~ 15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
1F．滑动变阻器R（阻值范围0 ~ 2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
2
G．待测金属丝Rx、开关、导线若干
①实验中，该同学设计了如图丙所示的电路，其中电流表应选用___________，滑动变阻器应选用
___________。（填写正确答案的序号）
②按照图丙电路，用笔画线代替导线在图丁中完成实物电路连接。___________
③若实验中测得该金属丝的电阻为R，则该电阻丝的电阻率表达式为 ___________（用题中测得的物理
0
量符号表示）。
1．（2022·天津市咸水沽第一中学模拟）要测量某种合金的电阻率。①若合金丝长度为 ，直径为 ，阻
值为 ，则其电阻率= _________ 。用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示，读数为__________ mm。
②图乙是测量合金丝阻值的原理图， 是单刀双掷开关，根据原理图在图丙中将实物连线补充完整
_________。
③闭合 ，当 处于位置 时，电压表和电流表的示数分别为 ， ；当 处于位置
时，电压表和电流表的示数分别为 ， ；根据以上测量数据判断，当 处于位置
_______ （选填“ ”或“ ”）时，测量相对准确，测量值 ___________ Ω。（结果保留2位有效数
字）
2．（2022·湖北·华中师大一附中模拟）某实验小组在实验室发现一段粗细均匀的电阻丝，设计如图甲所示
的电路进行实验探究。其中MN为电阻丝，R 是阻值为2.0Ω的定值电阻，实验中调节滑片P的位置，记录
0电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了相应图线如图乙、丙所示。
（1）已知电阻丝的横截面积平均值S=3.0×10-7m2，测得电阻率ρ=___________Ω·m。（结果保留两位有效
数字）
（2）由图乙求得电池的内阻r=___________Ω。（结果保留两位有效数字）
（3）关于本实验的误差，下列说法正确的是___________。
A．电压表分流对电动势测量值无影响
B．电压表分流使电动势测量值偏小
C．电压表分流对电阻率测量值无影响
D．电压表分流使电阻率测量值偏大
3．（2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测）飞飞同学在做测量金属丝的电阻率的实验时，设计了如图所示
的电路进行实验，所使用的器材有：
电源E（电动势为3V，内阻为r）
电流表A（量程为0～0.6A，内阻为1Ω）
电阻箱R（0～99.99Ω）
金属丝
开关K
导线若干；
（1）他先用螺旋测微器对金属丝的直径进行了测量，如图所示，该金属丝的直径为______mm。
（2）他连接好电路，将金属丝接入电路中的长度和电阻箱均调到一个较大的值，闭合开关K，记录下电流表读数和金属丝接入电路中的长度。保持电阻箱阻值不变，多次改变并记录金属丝接入电路中的长度L，
并同时记录相对应的电流表读数I。利用实验中记录的数据，描绘出 图像。由图可得该金属丝的电阻
率为______（计算结果保留2位有效数字）。
（3）若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为2.00Ω，则所用电源内阻为______Ω。
（4）若实验所用电源因为长期使用，电动势略有下降，则因此得出的金属丝电阻率比真实值______（选
填“偏大”、“偏小”、“相同”）。
4．（2022·江苏淮安·模拟预测）某小组测量不知名材质带缺口金属环（如图甲）的电阻率，应用了学生电
源E、定值电阻 、电压表 和 、电阻箱R等器材，操作步骤如下：
（1）用软尺测量金属环的长度L，用游标卡尺在不同部位测量金属环横截面的直径D，测量时金属环应卡
在乙图游标卡尺的______部位（选填“A”、“B”或“C”），读数如图丙所示，示数为______cm；
（2）按图丁连接电路，a、b间器件表示金属环，闭合开关，调节电阻箱，记录两块电压表和电阻箱的读
数，绘制出戊图，可计算出金属环的阻值 ______Ω，用L、D、 表示出该金属环的电阻率 ______；
（3）由戊图计算出的阻值 ______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
5．（2022·广东·珠海市第二中学模拟）某实验小组需要测定一滑动变阻器电阻丝的电阻率。实验器材有：待测滑动变阻器、电源（电动势约3V）、电流表（量程100mA）、电阻箱、导线若干。
（1）由于不方便用螺旋测微器测量电阻丝的直径，某同学提出了由螺线管绕线宽度除以匝数的方法来测
量电阻丝直径。测得总匝数n＝200匝时螺线管的绕线宽度如图（甲）所示，则绕线宽度为________cm；
（2）将器材按图（乙）连接，在闭合电键前将滑片移至最右端200匝处，并将电阻箱阻值调至________
（填“最大”或“最小”），然后逐渐调节电阻箱的阻值R，使电流表的示数为80mA；
（3）之后不断减少电阻丝接入电路的匝数，同时调节电阻箱，保持电流表示数80mA不变，记录数据如下：
8
n（匝） 200 160 120 40 0
0
2
R（Ω） 11 16 21 31 36
2
（4）在坐标纸上描点如图（丙）所示，请在坐标纸上作出R随n变化的图线________。若图线的斜率绝对
值为k，电阻丝直径为d，进一步测得螺线管的直径D＝1.80cm，该电阻丝电阻率的表达式ρ＝________
（用k、d、D表示），计算结果为________Ω∙m（保留3位有效数字）；
（5）电流表和电源的内阻会导致电阻率的测量结果________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
1．（2022·湖北·高考真题）某探究小组学习了多用电表的工作原理和使用方法后，为测量一种新型材料制
成的圆柱形电阻的电阻率，进行了如下实验探究。
（1）该小组用螺旋测微器测量该圆柱形电阻的直径D，示数如图甲所示，其读数为_____mm。再用游标
卡尺测得其长度L。（2）该小组用如图乙所示的电路测量该圆柱形电阻Rx的阻值。图中电流表量程为0.6A、内阻为1.0Ω，定
值电阻R 的阻值为20.0Ω，电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω。首先将S 置于位置1，闭合S，多次改变电阻
0 2 1
箱R的阻值，记下电流表的对应读数I，实验数据见下表。
R/Ω I/A
/A-1
5.0 0.414 2.42
10.0 0.352 2.84
15.0 0.308 3.25
20.0 0.272 3.68
25.0 0.244 4.10
30.0 0.222 4.50
根据表中数据，在图丙中绘制出 图像。再将S 置于位置2，此时电流表读数为0.400A。根据图丙中
2
的图像可得 _____Ω（结果保留2位有效数字）。最后可由表达式 ____得到该材料的电阻率（用
D、L、 表示）。
（3）该小组根据图乙的电路和图丙的 图像，还可以求得电源电动势 _________V，内阻
_______Ω。（结果均保留2位有效数字）（4）持续使用后，电源电动势降低、内阻变大。若该小组再次将此圆柱形电阻连入此装置，测得电路的
电流，仍根据原来描绘的图丙的图像得到该电阻的测量值会_____（选填“偏大”、“偏小”或“不
变”）。
2．（2022·广东·高考真题）弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，某同学测量弹性
导电绳的电阻与拉伸后绳长之间的关系，实验过程如下：
（1）装置安装和电路连接；如图（a）所示，导电绳的一端固定，另一端作为拉伸端，两端分别用带有金
属夹A、B的导线接入如图（b）所示的电路中。
（2）导电绳拉伸后的长度L及其电阻Rx的测量
①将导电绳拉伸后，用刻度尺测量并记录A、B间的距离，即为导电绳拉伸后的长度L。
②将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S，闭合开关S，调节R，使电压表和电流表的指针偏转
2 1
到合适位置。记录两表的示数U和I。
1
③闭合S，电压表的示数__________（选填“变大”或“变小”）。调节R使电压表的示数仍为U，记录
2
电流表的示数I，则此时导电绳的电阻Rx = __________（用I、I 和U表示）。
2 1 2
④断开S，增大导电绳拉伸量，测量并记录A、B间的距离，重复步骤②和③。
1
（3）该电压表内阻对导电绳电阻的测量值__________（选填“有”或“无”）影响。
（4）图11(c）是根据部分实验数据描绘的Rx—L图线。将该导电绳两端固定在某种机械臂上，当机械臂
弯曲后，测得导电绳的电阻Rx为1.33kΩ，则由图线可读出导电绳拉伸后的长度为__________cm，即为机
械臂弯曲后的长度。
3．（2022·浙江·高考真题）小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关
系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度 、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数 达到某一相
同值时记录电压表的示数U，从而得到多个 的值，作出 图像，如图2中图线a所示。（1）在实验中使用的是_______（选填“0~20 ”或“0~200 ”）的滑动变阻器。
（2）在某次测量时，量程为3V电压表的指针位置如图3所示，则读数U=_______V。
（3）已知合金丝甲的横截面积为7.0×10-8m2，则合金丝甲的电阻率为_______ ·m（结果保留2位有效数
字）。
（4）图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的
图像，由图可知合金丝甲的横截面积_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）合金丝乙的横
截面积。
4．（2021·福建·高考真题）某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为 电阻丝的电阻率，
该电阻丝的电阻值约为 ，材料未知。实验过程如下：
（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示。该电阻丝的直径为___________ 。
（2）对多用电表进行机械调零。
（3）将多用电表的选择开关旋至___________倍率的电阻挡（填“ ”“ ”“ ”或“ ”）。
（4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线。
（5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示。该电阻丝的电阻值为
___________ 。
（6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF”位置。
（7）实验测得的该电阻丝电阻率为___________ （结果保留3位有效数字）。
5．（2010·山东·高考真题）在测定金属电阻率的试验中，某同学连接电路如图所示．闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：
①若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是_____________（填“待测金属丝”“滑动变阻
器”或“电键”）．
②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障．先将选择开关旋至______档（填“欧姆
×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5 ”）,再将_________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱，
把另一支表笔依次接b、c、d接线柱．若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是_________、____、
______．
6．（2019·江苏·高考真题）某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：
（1）螺旋测微器如题1图所示．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．
（3）2图甲中Rx，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入2图乙实物电路中的正确位置
____
（4）为测量R，利用2图甲所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U 和电流I 的值，作出的U–I 关
1 1 1 1
系图象如图图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U 和电流I 的值，数据见下表：
2 2U/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55
2
I/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
2
请根据表中的数据，在方格纸上作出U–I 图象．___
2 2
（5）由此，可求得电阻丝的Rx=______Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．
7．（2019·天津·高考真题）现测定长金属丝的电阻率．
①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是______ ．
②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻．这段金属丝的电阻 ，约为 ，
画出实验电路图，并标明器材代号．
电源 （电动势 ，内阻约为 ）
电流表 （量程 ，内阻 ）
电流表 （量程 ，内阻约为 ）
滑动变阻器 （最大阻值 ，额定电流 ）
开关 及导线若干
③某同学设计方案正确，测量得到电流表 的读数为 ，电流表 的读数为 ，则这段金属丝电阻的计
算式 ______．从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．
8．（2009·广东·高考真题）某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率．所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线
等．
（1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹，
金属夹可在金属丝上移动．请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图___________
（2）实验的主要步骤如下：
①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关；
②读出电流表的示数，记录金属夹的位置；
③断开开关，_________________，合上开关，重复②的操作．
（3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了如图的关系图线，其斜率为
________A-1·m-1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了______的电阻之和．
（4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示．金属丝的直径是______．图中图线的斜率、
电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________,其数值和单位为___________（保留三位有
效数字）．
