某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择：直流电源：电压3V，内阻不计；电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值20Ω；滑动变阻器R2：最大阻值1000Ω；开关、导线等。

1. 某同学设计实验“测定金属的电阻率”，要求电压从零开始调节。已知金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法对金属丝电阻进一步测定时，有如下实验器材可供选择：

直流电源：电压3V，内阻不计；

电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；

电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；

滑动变阻器R₁：最大阻值20Ω；

滑动变阻器R₂：最大阻值1000Ω；

开关、导线等。

(1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径时，测量结果如图甲所示，可知金属丝的直径 $\text{[math]}$ mm；用游标卡尺测量金属丝的长度，测量结果如图乙所示，可知金属丝的长度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 在所给的器材中，滑动变阻器应选。（填写仪器的字母代号）

(3) 根据题目要求，在下面方框中画出实验电路图。

(4) 根据实验原理，测得金属丝的电阻为 $\text{[math]}$ ，则金属丝的电阻率 $\text{[math]}$ （用题中所测物理量符号表示）

【考点】

导体电阻率的测量;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某学习小组用电阻约为 $\text{[math]}$ 的金属丝做“测量金属丝的电阻率”实验。

(1) 如图所示，用螺旋测微器测量金属丝直径，则金属丝直径 $\text{[math]}$ mm；

(2) 除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0~3V，内阻约 $\text{[math]}$ ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：

A．电流表（量程0~0.6A，内阻约 $\text{[math]}$ ）

B．电流表（量程0~3.0A，内阻约 $\text{[math]}$ ）

C．滑动变阻器（最大阻值 $\text{[math]}$ ，额定电流2A）

D．滑动变阻器（最大阻值 $\text{[math]}$ ，额定电流0.5A）

为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用（选填实验器材前对应的字母）。

(3) 为使金属丝电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压从零开始变化，以下实验电路符合要求的是______； A.

(4) 实验中改变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图线，若图线的斜率为k，金属线的长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为；（用k、l、D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是______。 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

(6) 用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图甲所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图乙所示。请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化。

实验探究题普通

2. 某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”的实验，电阻约为 $\text{[math]}$ ，实验步骤如下：

(1) 首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测量铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径 $\text{[math]}$ mm，铜棒的长度 $\text{[math]}$ cm。

(2) 为了精确测量该金属的电阻率，除待测铜棒电阻 $\text{[math]}$ 外，实验室还备有的实验器材如下：

A.电压表 $\text{[math]}$ （量程3V，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

B.电压表 $\text{[math]}$ （量程15V，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

C.电流表 $\text{[math]}$ （量程3A，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

D.电流表 $\text{[math]}$ （量程0.6A，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

E.滑动变阻器 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ，允许通过的最大电流为1.0A）

F.滑动变阻器 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ，允许通过的最大电流为0.6A）

G.直流电源 $\text{[math]}$ （电动势约为3V，内阻可忽略不计）

H.开关S，导线若干

若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，为尽量减小实验误差，电压表选；电流表选；滑动变阻器选。（均填器材前的字母）。

(3) 在图丙所示虚线框内画出电路图，标清所选器材的代号。

(4) 若实验中所测电压为 $\text{[math]}$ ，电流为 $\text{[math]}$ ，那么计算电阻率的表达式为（用题目中所给物理量的相关字母表示）。

实验探究题普通

3. 一粗细均匀的导电材料样品，截面为同心圆环，样品的外径D，内径d，如图甲所示。某同学设计实验测量该样品的电阻率，实验步骤如下：

(1) 如图乙所示，用游标卡尺测得该样品长度L=mm

(2) 该样品阻值约为100Ω，为精确的测量其电阻阻值，可供选择的器材如下：

A.待测导电样品R_x

B.电流表（量程600mA，内阻约为1Ω）

C.电流表（量程150mA，内阻约为20Ω）

D.电流表（量程30mA，内阻为50Ω）

E.定值电阻10Ω

F.定值电阻350Ω

G.滑动变阻器R（0-20Ω，额定电流2A）

H.直流电源E（电源电压约为12V，内阻不计）

I.开关一只，导线若干

①根据实验器材，设计实验电路如图丙所示，图中电流表A应选择，图中电流表A'应选择，定值电阻R₀应选择。（填所选器材的前面的字母序号）

②实验中调节滑动变阻器，测得电流表A、A'对应的电流值为I、I'，样品长度L，样品的外径D，内径d，定值电阻R₀ ，电流表A的电阻为R用以上字母表示该样品电阻率。

实验探究题普通

R/Ω	I/A	$\text{[math]}$ /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