有一个由均匀新材料制成的圆柱形定值电阻，其额定电流为0.3A，标称电阻值为两位数，十位数为1，但个位数因模糊而无法辨认。为了测量该电阻在额定电流下的电阻及其电阻率，某同学进行了以下实验。

1. 有一个由均匀新材料制成的圆柱形定值电阻，其额定电流为0.3A，标称电阻值为两位数，十位数为1，但个位数因模糊而无法辨认。为了测量该电阻在额定电流下的电阻及其电阻率，某同学进行了以下实验。

(1) 该同学用螺旋测微器测量其横截面直径如图1所示，则其直径为 $\text{[math]}$ mm，如图2所示，用游标卡尺测得其长度 $\text{[math]}$ cm。

(2) 该同学用多用电表的欧姆“×1”挡测此圆柱体的电阻，正确的操作步骤顺序为（填写字母序号）。

A．调节欧姆调零旋钮，使电表指针指在刻度盘最右端的零刻度

B．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使多用电表指针指在刻度盘最左端的零刻度

C．把选择开关旋转到“ $\text{[math]}$ ”挡的“×1”位置，将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接

D．将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，读出并记录多用电表读数

E．测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置

若多用表的表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为 $\text{[math]}$ 。

(3) 为了更精确测量该圆柱体的电阻，该同学又用电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源等器材组成实验电路（如图4所示）。不考虑电表内阻对电路的影响，并用分压式电路。图4中连接有错误，请在图5中画出正确的实验连线图。

(4) 两个电表的读数分别如图6所示，由此可以得出该圆柱体在额定电流下的电阻为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留3位有效数字），电阻率的表达式为 $\text{[math]}$ （用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）。

【考点】

导体电阻率的测量; 电压表、电流表欧姆表等电表的读数;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学测定一根金属丝的电阻率

（1）需要先测量其尺寸，他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和如图（b）所示，则：长度为cm，直径为mm；

（2）再用多用电表粗测其电阻R_x ，将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位并调零，测量时发现指针偏转角度太大，这时他应该：

a．将选择开关换成欧姆挡的挡位（选填“×100”或“×1”）；

b．将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处，再次测量电阻丝的阻值R_x ，其表盘及指针所指位置如图所示，则此段电阻丝的电阻为Ω；

（3）现要进一步精确测量其阻值R_x ，实验室提供了以下器材：4V的直流电源、3V量程的直流电压表、电键、导线等。还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用：

A．电流表A₁（量程0.3A，内阻约1Ω）

B．电流表A₂（量程0.6A，内阻约0.3Ω）

C．滑动变阻器R₁（最大阻值为10Ω）

D．滑动变阻器R₂（最大阻值为50Ω）为了尽可能提高测量准确度且要求电压从0开始调节．滑动变阻器应选，电流表应选（填器材前面的选项字母）；

（4）请根据实验原理，试在答题纸的对应方框内画出相应的实验原理图

实验探究题普通

2. 在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中：

（1）某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“ $\text{[math]}$ ”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“”挡位（选填“ $\text{[math]}$ ”或“×1”），然后进行，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示。

（2）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：

A.电流表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$

B.电流表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$

C.电压表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$

D.电压表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$

E.滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为 $\text{[math]}$

F.滑动变阻器 $\text{[math]}$ （最大阻值为 $\text{[math]}$

G.电源 $\text{[math]}$ （电压为 $\text{[math]}$

H.开关、导线若干

（3）为了尽可能提高测量准确度，电流表应选，电压表应选；滑动变阻器应选；（均填器材前面的字母）。并将图丙的实物图连接完整。

（4）某次实验测得金属丝两端电压为 $\text{[math]}$ ，通过的电流为 $\text{[math]}$ ，金属丝的直径为 $\text{[math]}$ ，长度为 $\text{[math]}$ ，写出该金属电阻率的表达式 $\text{[math]}$ 。（用 $\text{[math]}$ 表示）

（5）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选项有。

A.用游标卡尺测量金属工件外边长时，由于读数引起的误差属于系统误差

B.由于电流表分压使得金属工件电阻阻值和真实值相比偏小

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 $\text{[math]}$ 图像处理数据求金属工件电阻可以减小偶然误差

实验探究题普通

3. 某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。

(1) 用游标卡尺测量金属丝长度示数如图甲所示，其值为L = cm；用螺旋测微器测量其直径示数如图乙所示，其值为d = mm；

(2) 先用多用电表欧姆挡的“×1”倍率粗测金属丝的电阻，示数如图丙所示，其电阻值为R = Ω；

(3) 实验电路如图丁所示，从实验原理上看，待测电阻测量值（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。如果测得的金属丝长度为L，直径为d，电阻为R，都采用国际单位制单位，则它的电阻率ρ = 。（用L、d、R字母表示）

实验探究题普通