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电学实验：导体电阻率的测量
姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________
一、实验题
1.在“测定金属丝电阻率”的实验中：
(1)用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示，则d=
mm；用游标卡尺
测量金属丝的长度如图乙所示，由图可知其长度L=
cm；
(2)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω 的金属丝的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以
下器材：
A．电池组（3V，内阻1Ω）
B．电流表（0~3A，内阻为0.5Ω）
C．电流表（0~0.6A，内阻为0.5Ω）
D．电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）
E.滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A）
F.滑动变阻器（0~2000Ω，额定电流0.3A）
G.开关、导线
要求待测电阻两端的电压能从零开始变化，上述器材中，电流表应选
，
滑动变阻器应选
（填写各器材的字母代号）；电路应选
（选填甲、乙、丙、丁）。
2.某兴趣小组设计实验、测量某金属丝(阻值约几十欧姆)的电阻率。现有实验器材：螺旋
测微器、米尺、电源(E =3 V)、电流表A、定值电阻R0(阻值20.0Ω)、滑动变阻器R、待
测金属丝、开关K、开关S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。
(1)实验时，先将滑动变阻器R 接入电路的电阻调至最大，闭合S。
(2)将K 断开，适当减小滑动变阻器R 接入电路的电阻，此时电流表读数记为I 1，然后将K
闭合，此时电流表读数记为I 2。由此得到金属丝的电阻r = 。(结果用I 1、I 2、E 表
示)
(3)继续微调R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示：
(4)利用上述数据描点作图，则金属丝的电阻r = Ω。
(5)用米尺测得金属丝长度L= 49.00cm。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次
测量的示数如图乙所示，该读数为d = mm。多次测量后，得到直径的平均值恰与d
相等。
(6)由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率ρ= Ω⋅m。(保留2 位有效数字)
3.某实验小组在“测定金属丝的电阻率”的实验中，欲先采用伏安法测出金属丝的电阻Rx，
已知金属丝的电阻大约为10Ω。实验室中有以下器材可供使用：
A．电压表03V ，内阻约为5kΩ；
B．电压表015V ，内阻约为50kΩ；
C．电流表00.6 A，内阻约为0.5Ω；
D．电流表03 A，内阻约为0.1Ω；
E．滑动变阻器（05Ω）；
F．滑动变阻器（050Ω）；
G．两节干电池、开关及导线若干。
(1)用螺旋测微器测其直径
mm，再用游标卡尺测其长度为L=
cm。
(2)要求待测金属丝两端的电压从零开始连续变化，电压表应选
，电流表应选
，滑动变阻器应选
（请填写器材前字母序号）；
(3)请在虚线框中将电路图补充完整，并将实物连接图补充完整。
(4)开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应滑至
（“左端”、“右端”）；
(5)实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出的U −I图像是一
条过原点的直线，已知该图线的斜率为k，金属导体的有效长度为L，直径为D，则该金属
导体电阻率的表达式为
（用题目中给定的字母表示）；
(6)依据设计的实验原理，实验测得的电阻率
（填“大于”“小于”或“等
于”）真实值。
4.某学生用如图甲所示电路测量金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线
ab(电阻约10 Ω，允许通过的最大电流为0.8 A)，稳恒电源E(电源输出电压恒为E＝12
V)，电压表V(量程为0～3 V，内阻约为5 kΩ)，保护电阻R1＝10 Ω、R2＝30 Ω、R3＝
200 Ω，刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等．
实验时的主要步骤如下：
①用刻度尺量出金属导线ab 的长度L，用螺旋测微器测出金属导线的直径d.
②按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好．
③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP 长度x，读出电压表的示数U.
④描点作出U－x 图线求出金属导线的电阻率ρ.
完成下列填空：
(1)用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d＝
________mm.
(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，则保护电阻R 应选________．
(3)根据多次实验测出的aP 长度x 和对应每次实验读出的电压表的示数U 作出的U－x 图线
如图丙所示．其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ＝________.(用实验器材中给
出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示)
5.在“探究电阻与导体长度、横截面积的关系”实验中，用刻度尺测量金属丝直径时的刻
度位置如图所示，金属丝的匝数为39，用刻度尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约
为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究电阻与导体长度、横截
面积的关系．
(1)从图中得出金属丝的直径为________mm.
(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：
A．电压表(0～3 V，内阻约10 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻约50 kΩ)
C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.05 Ω)
D．电流表(0～3 A，内阻约0.01 Ω)
E．滑动变阻器(0～10 Ω)
F．滑动变阻器(0～100 Ω)
①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应
选________．(填序号)
②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．
错误a：___________________________________________；
错误b：___________________________________________.
6.小明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，如图所示，则金属丝的直径d＝________ 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，画在图甲的方框中。
②完善小明同学的实验步骤(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，如图乙所示；
b.按电路图连接实物电路；
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。
7.在“测定金属丝的电阻率”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)．
(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为电池组(3 V)、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2 A)、开关、导线若
干．
某小组同学利用以上实验器材按照图乙正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如表所
示：
(3)图丙是测量Rx的实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于滑动变阻
器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，
电压表或电流表不至于被烧坏．
(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U－I 坐标系，如图丁所示，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)．
(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·m B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m
8.超纯水在电子元件、半导体、光电子、光纤、航天等研究领域有着广泛的应用。电阻率
是衡量水的纯度的重要指标，某公司生产了一批超纯水，在商品宣传页（图甲）显示了该
商品的标准参照值，当电阻率不小于1.8×10
5Ω⋅m时即为达标。为了检测该超纯水的电
阻率是否达标，深外教师带领实验小组设计了以下实验方案来进行检测。
①如图乙，在长方体绝缘槽内壁插入两片竖直金属薄板（薄板略小于容器横截面积）；
②选择合适的器材，按图丙所示连接电路，电源的电动势为3V ，先将a、b接线柱用导线
直接连接，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计G达到满偏，满偏电流为
1 μ A(1 μ A =1×10
−6 A )；
③保持滑动变阻器滑片位置不变，用导线将图乙的A、B分别与图丙的a、b接线柱连接，
在槽内。缓慢倒入超纯水，直到灵敏电流计指针指到0.25 μ A时，记录倒入超纯水的体积
为720cm
3。
(1)根据所学知识分析，超纯水的导电性能越
（填“强”或
“弱”）水的纯度越高。
(2)用游标卡尺测得槽内部底面长度如图丁所示，则底部长度为
c
m。
(3)根据数据分析，此部分超纯水的电阻为
Ω，该超纯水电阻
率
（填“达标”或“不达标”）。
9.现有一合金制成的圆柱体导线，要测其电阻率，现用螺旋测微器测量其直径d，用游标
卡尺测量其长度L，螺旋测微器和游标卡尺的读数分别如图中a、b 所示；
（1）由上图可知圆柱体的直径d=__________mm；长度L=_________cm。
（2）选择合适的实验器材，实验电路图如图所示，按照电路图正确连接实物图。在图的实
验电路图中，开始时滑动变阻器的触头应置于__________端（填“a”或“b”）
（3）分别测出多组U、I 值，以电压为纵坐标、以电流为横坐标做出U-I 图像如图所示。
若图像的斜率为k；则该圆柱体的电阻率ρ=_____________。（用k、d、L表示）
10.在“测定金属丝的电阻率”的实验中，所用金属丝的电阻约为30 Ω。现通过以下实验
测量该金属材料的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径，其示数如图甲所示，则该电阻丝直径的测量值d＝
________ mm。
(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：
电压表V1(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)；
电压表V2(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)；
电流表A1(量程0～100 mA，内阻约5 Ω)；
电流表A2(量程0～0.6 A，内阻约0.1 Ω)；
滑动变阻器R1(0～10 Ω)；
滑动变阻器R2(0～1 kΩ)；
电源E(4.5 V)。
为了便于调节电路并能较准确地测出电阻丝的阻值，电压表应选________，电流表应选
________，滑动变阻器应选________。
(3)在图乙框中画出该实验的实验原理图，要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量。
(4)利用测量数据画出U－l 图线，如图丙所示，其中(l0，U0)是U－l 图线上的一个点的坐
标。根据U－l 图线，用电阻丝的直径d、电流I 和坐标(l0，U0)可计算出电阻丝的电阻率
ρ＝________(用所给字母表示)。
