【物理】2020届一轮复习人教版实验：测定金属的电阻率课时作业
2020 届一轮复习人教版 实验：测定金属的电阻率 课时作业
一、选择题
1．(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，下列说法中正确的是( )
A．用伏安法测金属丝的电阻时，可采用电流表内接法
B．实验中应调节滑动变阻器，取得多组 U 和 I 的值，然后求出电阻平均值
C．应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出长度平均值
D．实验中电流强度不得太大，以免电阻率发生变化
解析：用伏安法测金属丝电阻时，因金属丝电阻较小，应采用电流表外接法，A 错；计算
电阻率公式中的 l 应为接入电路中的长度，并不是整根金属丝的长度，C 错，B、D 正确．
答案：BD
2．(多选)在“测定金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中正确的是( )
A．电流表采用外接法，将会使ρ测＞ρ真
B．电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了金属丝分压的减小而引起测量误差
C．由ρ＝πd2U
4Il
可知 I、d、U、l 中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差
D．由ρ＝πd2U
4Il
可知对实验结果准确性影响最大的是直径 d 的测量
解析：由于金属丝阻值较小，若电流表采用内接法，则电流表分压产生的误差太大，故电
流表采用外接法，R 测＜R 真，由 R＝ρl
S
可知ρ测＜ρ真，A 项说法错误；电流表采用外接法时，
由于电压表的分流作用会引起测量误差，故 B 项说法错误；由ρ＝πd2U
4Il
可知要测量的物理量
是 d、U、I 和 l，都会引起测量误差，且直径 d 在公式中是平方关系，所以影响最大，故选项
C、D 说法正确．综上所述答案为 CD.
答案：CD
二、非选择题
3．在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为 5 Ω，要求测量结
果尽量准确，提供以下器材供选择：
A．电池组(3 V，内阻约 1 Ω)
B．电流表(0～3 A，内阻约 0.012 5 Ω)
C．电流表(0～0.6 A，内阻约 0.125 Ω)
D．电压表(0～3 V，内阻约 4 kΩ)
E．电压表(0～15 V，内阻约 15 kΩ)
F．滑动变阻器(0～2 000 Ω，允许最大电流 0.3 A)
G．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流 1 A)
H．开关、导线若干
(1)实验选择的器材有________(填写仪器前字母代号)．
(2)若用螺旋测微器测得金属丝直径 d 的读数如图 1，则读数为________ mm.
(3)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻在组成电路时，请在图 2 虚线框内画出
应采用的实验原理图，且此原理图使得待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填
“大”或“小”)．
(4)若用 L 表示金属丝长度，d 表示直径，测得电阻值为 R，则计算金属丝电阻率的表达式
ρ＝________________________________________________________________________.
解析：(1)电池电动势为 3 V，则电压表选 D，流过金属丝的最大电流 Im＝ E
Rx＋r
＝0.5 A，
故电流表选 C，待测金属丝阻值较小，选择阻值较小的滑动变阻器 G，还需要导线、开关，故
选 ACDGH.
(2)根据螺旋测微器的读数规则可知，金属丝直径 d＝0.5 mm＋0.400 mm＝0.900 mm.
(3)根据Rx
RA
Rx
RA
可知，电流表外接，乙图符合题意．
(2)螺旋测微器读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，d＝0.5 mm＋0.01×10.8 mm＝
0.608 mm；电压表量程为 3 V，分度值为 0.1 V，示数为 1.20 V，电流表量程为 0.6 A，分度
值为 0.02 A，示数为 0.50 A，根据欧姆定律得，R＝U
I
＝2.4 Ω；金属丝的电阻率ρ＝
RS
L
≈1.16×10－6 Ω·m.
答案：(1)乙 (2)0.608 1.16×10－6
5．实验室购买了一捆标称长度为 100 m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该
同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm2，查得铜的电阻率为 1.7×10－8 Ω·m，再利用图甲所
示电路测出铜导线的电阻 Rx，从而确定导线的实际长度．
可供使用的器材有：
电流表：量程 0.6 A，内阻约 0.2 Ω；
电压表：量程 3 V，内阻约 9 kΩ；
滑动变阻器 R1：最大阻值 5 Ω；
滑动变阻器 R2：最大阻值 20 Ω；
定值电阻：R0＝3 Ω；
电源：电动势 6 V，内阻可不计；
开关、导线若干．
回答下列问题：
(1)实验中滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)，闭合开关 S 前应将滑片移至
________(选填“a”或“b”)端．
(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．
(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为 0.50 A 时，电压表示数如图乙所示，读数为
________ V.
(4)导线实际长度为________ m．(保留 2 位有效数字)
解析：(1)电路图中滑动变阻器限流连接，最大阻值应远大于被测电阻 Rx，故选择 R2，闭
合开关前，应将滑片移至阻值最大处——a 处．
(2)根据电路图连接实物图．
(3)电压表分度值为 0.1 V，量程为 3 V，读数为 2.30 V.
(4)根据欧姆定律得 Rx＋R0＝U
I
，根据电阻定律得 Rx＝ρL
S
，联立解得 L＝94 m.
答案：(1)R2 a (2)见解析图 (3)2.30 (4)94
6．(2017·海南卷)某同学用伏安法测量待测电阻的阻值．现有器材为：
待测电阻 R(阻值约为 5 Ω)
电源(电动势 3 V)
滑动变阻器(阻值范围 0～10 Ω)
电流表(量程 0.6 A,3 A)
电压表(量程 3 V,15 V)
开关，导线若干．
实验要求在测量电路中将电流表外接，滑动变阻器起限流作用．回答下列问题：
(1)按照实验要求在图(a)中画出实物连线图．
(2)若已按实验要求接线，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为 3 V，
电 流 表 的 示 数 始 终 接 近 0. 写 出 产 生 这 种 现 象 的 一 个 原 因 ：
_________________________________
________________________________________________________________________.
(3)在连线正确后，闭合开关．电压表和电流表的示数分别如图(b)和图(c)所示．由图可
知，电压表读数为________ V，电流表读数为________ A．由此可得待测电阻的阻值为________
Ω(结果保留 3 位有效数字)．
解析：(1)电源电动势为 3 V，电压表的量程选用 3 V，根据欧姆定律可知，电流的最大值
大约 0.6 A，电流表量程选择 0.6 A，实物图连线如图所示：
(2)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终约为 3 V，电流表的示数始终
接近 0，产生这种现象的原因是待测电阻 R 断路，由于电压表内阻非常大，导致电流表电流接
近 0，电压表电压测得是电源电压．
(3)电压表量程为 3 V，分度值为 0.1 V，则电压表的读数为 2.20 V，电流表量程为 0.6 A，
分度值为 0.02 A，则电流表的读数为 0.480 A，根据欧姆定律得，待测电阻 R＝U
I
≈4.58 Ω.
答案：(1)见解析 (2)待测电阻 R 断路 (3)2.20 0.480 4.58
7．要测量某种合金的电阻率．
(1)若合金丝长度为 l，直径为 D，阻值为 R，则其电阻率ρ＝________.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，S2 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 S1，当 S2 处于位置 a 时，电压表和电流表的示数分别为 U1＝1.35 V，I1＝0.30 A；
当 S2 处于位置 b 时，电压表和电流表的示数分别为 U2＝0.92 V，I2＝0.32 A．根据以上测量数
据判断，当 S2 处于位置________(选填“a”或“b”)时，测量相对准确，测量值 Rx ＝
________Ω.(结果保留 2 位有效数字)
解析：(1)根据电阻定律得，R＝ρl
S
＝ρ
l
π
D
2 2
，解得电阻率ρ＝πRD2
4l
.
根据螺旋测微器的读数规则可知，示数为 0.5 mm＋15.0×0.01 mm＝0.650 mm.
(2)根据原理图连接实物图，如图所示：
(3)电压表示数的相对值U1－U2
U1
＝1.35－0.92
1.35
＝0.32，电流表示数的相对值I2－I1
I1
＝
0.32－0.30
0.30
＝0.07，电压表分流作用较大，采用电流表外接法，S2 处于位置 b，根据欧姆定律
可知 Rx＝U2
I2
＝2.9 Ω.
答案：(1)πRD2
4l
0.650 (2)见解析 (3)b 2.9
