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實(shí)驗(yàn)7 測定金屬的電阻率（測電阻）
1． （2010全國2卷23）.(13分）如圖，一熱敏電阻RT 放在控溫容器M內(nèi)：
○A為毫安表，量程6mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動(dòng)勢(shì)約為3V，內(nèi)阻很��；R為電阻箱，最大阻值為999.9Ω；S為開關(guān)。已知RT 在95℃時(shí)阻值為150Ω，在20℃時(shí)的阻值約為550Ω。現(xiàn)要求在降溫過程中測量在95℃～20℃之間的多個(gè)溫度下RT 的阻值。
（1）在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖
（2）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空
①依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線
②調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度，使得RT 溫度為95℃
③將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔担�以保證儀器安全
④閉合開關(guān)。調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0 ，并記錄 。
⑤ 將RT 的溫度降為T1 （20℃＜T1＜95℃）；調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù) ,記錄 。
⑥ 溫度為T1 時(shí)熱敏電阻的電阻值RT1 = 。
⑦ 逐步降低T1 的數(shù)值，直至20℃為止；在每一溫度下重復(fù)步驟⑤⑥
【答案】
（1）電路圖如圖：
（2）d、電阻箱的讀數(shù) e、仍為 電阻箱的讀數(shù)為 f、
【解析】（1）由于本實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)可以用來測量或觀察的電流表，所以應(yīng)該用“替代法”的思維考慮用電流表觀察保證電路的電阻不變，因此將熱敏電阻、電阻箱和電流表串聯(lián)形成測量電路。而且熱敏電阻的95℃和20℃的阻值是已知的，所以熱敏電阻的初始溫度為95℃，則電流表數(shù)不變時(shí)電阻箱與熱敏電阻的串聯(lián)電路電阻保持150Ω加電阻箱的初值之和不變。如果熱敏電阻的初始溫度為20℃，則電流表示數(shù)不變時(shí)，電阻箱與熱敏電阻的串聯(lián)電路電阻保持550Ω加電阻箱的初值之和不變，則可以測量任意溫度下的電阻。
（2）實(shí)驗(yàn)步驟為：
a、依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線
b、調(diào)節(jié)控溫電容M內(nèi)的溫度，使得 的溫度為95℃
c、將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔�，保證儀器安全
d、閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù) ，并記錄電阻箱的初值
e、將 的溫度降低為 ，調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)仍為 ，記錄電阻箱的讀數(shù)為
f、溫度為 時(shí)，熱敏電阻的電阻值
g、將 的溫度逐漸降低直到為止，在每一溫度下重復(fù)步驟e- f
2． （2010全國新課標(biāo)卷23）.(11分)用對(duì)溫度敏感的半導(dǎo)體制成的某熱敏電阻 ，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的.某同學(xué)將 和兩個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭�電�?、 連成圖1虛線框內(nèi)所示的電路，以使該電路的等效電阻 的阻值隨 所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍.為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)，他采用伏安法測量在不同溫度下 的阻值，測量電路如圖1所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大. 的測量結(jié)果如表l所示.
回答下列問題
(1)根據(jù)圖1所示的電路，在圖2所示的實(shí)物圖上連線.
(2)為了檢驗(yàn) 與t之間近似為線性關(guān)系，在坐標(biāo)紙上作 -t關(guān)系圖線
(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖3、4所示.電流表的讀數(shù)為____，電壓表的讀數(shù)為___.此時(shí)等效電阻 的阻值為___：熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為____.
答案：（1）如圖所示（2）如圖所示（3）115.0mA，5.00V，43.5Ω，64.0℃
【解析】（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物。
（2）根據(jù)數(shù)據(jù)描出點(diǎn)，作出直線。
（3） ， ， ，對(duì)照?qǐng)D找出相應(yīng)的溫度為64.0℃。
3． （2010福建卷19（3））（6分）如圖所示是一些準(zhǔn)備用來測量待測電阻 阻值的實(shí)驗(yàn)器材，器材及其規(guī)格列表如下
為了能正常進(jìn)行測量并盡可能減少測量誤差，實(shí)驗(yàn)要求測量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化。請(qǐng)用實(shí)線代表導(dǎo)線，在所給的實(shí)驗(yàn)器材圖中選擇若干合適的器材，連成滿足要求的測量 阻值的電路。
【解析】（3）本小題屬于難題，要準(zhǔn)確答題就需要對(duì)實(shí)驗(yàn)原理（伏安法、變阻器接法）、誤差分析有深刻理解。由于待測電阻約1000Ω，滑動(dòng)變阻器最大電阻為100Ω，要使電表讀數(shù)發(fā)生變化，滑動(dòng)變阻器必須使用分壓式接法。當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)全部加在待測電阻上時(shí)，流過的電流約為 ，顯然不能用電流表來測電流，而應(yīng)該把其中一個(gè)電壓表V1當(dāng)電流表來使用。根據(jù)比值法容易判斷出待測電阻是大電阻，伏安法應(yīng)使用內(nèi)接法。
4． （2010山東卷23（2））在測定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接電路如圖所示。閉合電鍵后，發(fā)現(xiàn)電路有故障（已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動(dòng)勢(shì)為E）：
①若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是　　　　�。ㄌ睢按郎y金屬絲”“滑動(dòng)變阻器”或“電鍵”）。
②若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障。先將選擇開關(guān)旋至　　　　檔（填“歐姆×100”“直流電壓10V”或“直流電流2．5mA”），再將　　　�。ㄌ睢凹t”或“黑”）表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱。若只有滑動(dòng)變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是　　　　、　　　　、　　　　。
【答案】(2)①待測金屬絲；②直流電壓10V，紅，0，E，E。
5． 2007上海物理卷第15題．
為了測量一個(gè)阻值較大的末知電阻，某同學(xué)使用了干電池（1.5V），毫安表（1mA），電阻箱（0-9999?），電鍵，導(dǎo)線等器材。該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖（a）所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電阻箱阻值置于最大，斷開K2，閉合K1，減小電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為I1＝1.00mA，記錄電流強(qiáng)度值；然后保持電阻箱阻值不變，斷開K1，閉合K2，此時(shí)電流表示數(shù)為I1＝0.80mA，記錄電流強(qiáng)度值。由此可得被測電阻的阻值為____________?。
經(jīng)分析，該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動(dòng)勢(shì)的值可能與標(biāo)稱值不一致，因此會(huì)造成誤差。為避免電源對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，又設(shè)計(jì)了如圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)過程如下：
第11題圖
斷開K1，閉合K2，此時(shí)電流表指針處于某一位置，記錄相應(yīng)的電流值，其大小為I；斷開K2，閉合K1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為____________，記錄此時(shí)電阻箱的阻值，其大小為R0。由此可測出Rx＝___________。
5．答案：3.75，I，R0，
【解析】解：對(duì)(a)圖，斷開K2，閉合K1時(shí)，有 ，得 ，
斷開K1，閉合K2時(shí)，有 ，得 。
對(duì)(b)圖，斷開K1，閉合K2時(shí), 有 ，斷開K2，閉合K1時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為 時(shí)，使電流表的示數(shù)仍為I，有 ，得 。
點(diǎn)評(píng)：本題考查測電阻的原理。前者是伏安法，應(yīng)用的不是部分電路歐姆定律，而是全電路歐姆定律。后者是比較法，在電源電動(dòng)勢(shì)不變且電流相等的條件下， ，這就避免了在計(jì)算電阻的過程中用到電動(dòng)勢(shì)E值，可克服電源電動(dòng)勢(shì)的值可能與標(biāo)稱值不一致的問題。
6．2007江蘇物理卷第9題、
某同學(xué)欲采用如圖所示的電路完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)。圖中電流表的量程為0.6Ａ，內(nèi)阻約0.1Ω；電壓表的量程為３Ｖ，內(nèi)阻約６kΩ；Ｇ為小量程電流表；電源電動(dòng)勢(shì)約３Ｖ，內(nèi)阻較小，下列電路中正確的是
6．答案：AB
【解析】（A）圖，伏安法測電阻，兩表量程能滿足要求，因電壓表的內(nèi)阻足夠大，可用電流表外接法，所以正確；（B）圖，測電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，采用電流表外接法（對(duì)電源來說是外接），是適當(dāng)?shù)�，因�(yàn)槿绻�電流表�?nèi)接，則所測的電源的內(nèi)阻為電源與電流表的內(nèi)阻之和，而電流表內(nèi)阻較大（與電源內(nèi)阻比），所以正確；（C）圖，描繪小燈泡的伏安特性曲線，因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器用了限流器接法，不能測多組數(shù)據(jù)作圖，所以錯(cuò)誤；（D）半偏法測電流表內(nèi)阻，要用電阻箱讀數(shù)，滑動(dòng)變阻器不能擔(dān)當(dāng)此任，所以錯(cuò)誤。本題選A、B。
點(diǎn)評(píng)：本題是傳統(tǒng)的內(nèi)容，也是重點(diǎn)，但考法巧妙，用選擇題的形式考實(shí)驗(yàn)題的內(nèi)容，一題多考，即一道題考了4個(gè)實(shí)驗(yàn)，是知識(shí)密集型試題。
7．2007江蘇物理卷第12題、
要描繪某電學(xué)元件（最大電流不超過６mＡ，最大電壓不超過７Ｖ）的伏安特性曲線，設(shè)計(jì)電路如圖，圖中定值電阻Ｒ為１ＫΩ，用于限流；電流表量程為１０mＡ，內(nèi)阻約為５Ω；電壓表（未畫出）量程為１０Ｖ，內(nèi)阻約為１０ＫΩ；電源電動(dòng)勢(shì)Ｅ為１２Ｖ，內(nèi)阻不計(jì)。
（１）實(shí)驗(yàn)時(shí)有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇：
　　　a、阻值０到２００Ω，額定電流�。�.３�。�
　　　b、阻值０到２０Ω，額定電流　０.５A(chǔ)
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選的滑動(dòng)變阻器是　 （填“a”或“b”）
（２）正確接線后，測得數(shù)據(jù)如下表
１２３４５６７８９１０
Ｕ（Ｖ）０.003.006.006.166.286.326.366.386.396.40
Ｉ（mＡ）0.000.000.000.060.501.002.003.004.005.50
a）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，電壓表是并聯(lián)在Ｍ與____之間的（填“Ｏ”或“Ｐ”）
b）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，畫出該元件的伏安特性曲線。
（3）畫出待測元件兩端電壓ＵＭＯ隨ＭＮ間電壓ＵＭＮ變化的示意圖為（無需數(shù)值）
7．答案：（1）a (2) a)P b) 如圖
(3) 如圖
【解析】（1）如用a，滑動(dòng)變阻器的電流約為 ，如用b，滑動(dòng)變阻器的電流約為 ，超過滑動(dòng)變阻器的額定電流，所以選用a．
(2) a) 因?yàn)榇郎y元件的電阻很大（最小為第１０組數(shù)據(jù)求得的 ），電壓表內(nèi)阻（１０ ）與之比較不是很大，而電流表內(nèi)阻（５ ）與之比較確很小，所以要用電流表內(nèi)接法，因此可判斷電壓表是并聯(lián)在Ｍ與P之間的．
b) 如圖（用描點(diǎn)作圖法）
（3）為進(jìn)一步研究，求出有關(guān)數(shù)據(jù)填表如下
12345678910
UMO（V）=U+I
0．003．006．006．16036．2816．3256．376．3956．416．4275
UMN（V）=U+I
0．003．006．006．226．787．328．369．3810．3911．90
用電子計(jì)算機(jī)Excel作圖如上圖．
點(diǎn)評(píng)：描繪電學(xué)元件（非線性元件）的伏安特性曲線，不是教科書中的實(shí)驗(yàn)，但用的是教科書中學(xué)過的方法（伏安法），要解決的也是教科書中講過的問題（電流表的內(nèi)接、外接問題）．但是，給出的不是待測電阻的已知范圍（象以前的考試那樣），而要通過自己觀察和計(jì)算才能求出，所以，對(duì)于實(shí)驗(yàn)，不要死記硬背，重在懂得原理，掌握方法，學(xué)會(huì)儀器，舉一反三，更重要的是，要重視探索性實(shí)驗(yàn)。
8．2007廣東物理1卷第13題
(1）熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件�，F(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4~5Ω。熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其它備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水杯（圖中未畫出）、電源（3V、內(nèi)阻可忽略）、直流電流表（內(nèi)阻約1Ω）、直流電壓表（內(nèi)阻約5kΩ）、滑動(dòng)變阻器（0~20Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
①在圖（a）的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求測量誤差盡可能小。
②根據(jù)電路圖，在圖（b）的實(shí)物圖上連線。
③簡要寫出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟
1)、往保溫杯中加入熱水，稍等讀出溫度值。
2)、 .
3)、重復(fù)①，②測出不同溫度下的數(shù)據(jù)。
4)、 .
（2）廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器，是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的。在圖甲中，電源的電動(dòng)勢(shì)E = 9.0 V，內(nèi)電阻不可忽略；C為內(nèi)阻不計(jì)的靈敏電流表；R0為保護(hù)電阻；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度變化關(guān)系如圖乙的R- t圖象所示。則熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系為R= ；閉合電鍵S，當(dāng)R的溫度等于40℃時(shí)，電流表示數(shù)I1=2.25 mA，則當(dāng)電流表的示數(shù)I2=3.6 mA時(shí)，熱敏電阻R的溫度是________攝氏度。
8．【答案】13．（1）①如圖所示
②連線圖略
③ ①、往保溫杯中加入熱水，稍等讀出溫度值。
②、調(diào)節(jié)R，快速測出多組I，U值。
③、重復(fù)①，②測出不同溫度下的數(shù)據(jù)。
④、繪出各溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。
(2)R = ?1.875×10 -2 t + 4.25 120
【解析】（1）因?yàn)闊崦綦娮璧淖柚担ǔ�溫下約~5Ω）與直流電流表內(nèi)阻（1Ω）差不多而比直流電壓表內(nèi)阻（5kΩ）小得多，所以用電流表外接法，為了多次測量以便列表做圖象，所以滑動(dòng)變阻器接成分壓器。
（2）因?yàn)閳D象是直線，用斜截式求熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系，設(shè)為 ，則根據(jù) 時(shí)， （此處易誤讀為 ，要小心），得 ，再根據(jù) 時(shí)， ，得 ，所以得R與t的關(guān)系為R=1.875×10 -2 t + 4.25 。
從圖甲，有 ，從圖乙讀出，當(dāng) 時(shí)， ，代入得 ，可求出 ，又有 ，解得 ，查圖乙得 。
點(diǎn)評(píng)：本題兩問中的熱敏電阻是不同的，兩問考查的知識(shí)點(diǎn)也不同，第（1）問考查伏安法測電阻的常規(guī)問題：電流表的內(nèi)接、外接問題及滑動(dòng)變阻器接成分壓器還是限流器問題，電路圖及實(shí)物圖也是常規(guī)要求。第（2）問則考查了電路圖和圖象，考變化的情況，要求用數(shù)學(xué)方法解決問題。可見，物理實(shí)驗(yàn)既不要忘記常規(guī)，也要求注意創(chuàng)新。
9．2007廣東物理2卷第13題
實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10-8Ωm。課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來測算螺線管使用的金屬絲長度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測微器（千分尺）、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。
（1）他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作工程分以下三個(gè)步驟：（請(qǐng)?zhí)顚懙冖诓讲僮鳎?br>①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔；選擇電阻檔“×1”；
②________________________________________________________________；
③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖9（a）所示。
（2）根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖9（b）的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇_________電路來測量金屬絲電阻；
（3）他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，金屬絲的直徑為_________mm；
（4）根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長度約為_________m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（5）他們正確連接電路，接通電源后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流始終無示數(shù)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據(jù)。（只需寫出簡要步驟）
______________________________________________________________________________。
9．【答案】（1）將紅、黑表筆短接，調(diào)整表針，使指 零。
（2）選B。
（3）
（4）12m。
(5) 斷開電源，用多用表 檔檢查各元件或接頭是否導(dǎo)通，或不斷開電源，用多用表電壓檔檢查各元件是否有電壓。
【解析】 （2）多用電表示數(shù)為4 ，因?yàn)榇郎y電阻比電壓表內(nèi)阻小很多而不比電流表內(nèi)阻大很多，所以用電流表外接電路，為了在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，滑動(dòng)變阻器接成分壓器，所以選B。
（3）
（4）根據(jù) ，以及 ，代入已知數(shù)據(jù)，算得L=12m
(5) 斷開電源，用多用表 檔檢查各元件或接頭是否導(dǎo)通，或不斷開電源，用多用表電壓檔檢查各元件是否有電壓。
點(diǎn)評(píng)：本題考查兩種方法測電阻：多用表的 檔和伏安法，對(duì)伏安法，仍是常規(guī)要求：電路的連接，另外還考查了故障的檢查與排除。
10．理綜山東卷（新課程）第23題.
檢測一個(gè)標(biāo)稱值為5Ω的滑動(dòng)變阻器�？晒┦褂玫钠鞑娜缦拢�
A．待測滑動(dòng)變阻器Rx，全電阻約5Ω（電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù)）
B．電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω
C．電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約0.12Ω
D．電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約15KΩ
E．電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約3KΩ
F．滑動(dòng)變阻器R，全電阻約20Ω
G．直流電源E，電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)
H．游標(biāo)卡尺
I．毫米刻度尺
J．電鍵S導(dǎo)線若干
（1）用伏安法測定Rx的全電阻值，所選電流表___________(填“A1”或“A2”)，所選電壓表為_________(填“V1”或“V2”)。
（2）畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將下圖中實(shí)物連接成測量電路。
（3）為了進(jìn)一步測量待測量滑動(dòng)變阻器電阻絲的電阻率，需要測量電阻絲的直徑和總長度，在不破壞變阻器的前提下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，寫出所需器材及操作步驟，并給出直徑和總長度的表達(dá)式。
10．【答案】（1）A1 、V2
（2）電路原理圖和對(duì)應(yīng)的實(shí)物連接如圖
（3）方案一：
需要的器材：游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺
主要操作步驟：
①數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n
②用毫米刻度尺（也可以用游標(biāo)卡尺）測量所有線圈的排列長度L，可得電阻絲的直徑為d=L/n
③用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D1，可得電阻絲總長度l=nπ（D1- ）,也可以用游標(biāo)卡尺測量變阻器瓷管部分的外徑D2，得電阻絲總長度l=nπ(D2+ ）。
④重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值
方案二
需要的器材：游標(biāo)卡尺
主要的操作步走驟：
①數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n
②用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D1 和瓷管部分的外經(jīng)D2，可得電阻絲繞的直徑為d=
電阻絲總長度l=nπ
③重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值
解析：（1） 因?yàn)橹绷麟娫碋，電動(dòng)勢(shì)3V，所以電壓表用V2（量程3V足矣），電流約 ，所以電流表用A1（量程0.6A足矣）。
（2）由于待測電阻阻值很小，電壓表內(nèi)阻很大，用電流表外接法。
④（3）為了理解第（3）問的答案，我畫了下圖，從圖中可知：變阻器線圈 (電阻絲) 纏繞的直徑為的d=（D1- ）或d=(D2+ ）或d= .從而周長為π（D1- ）或π(D2+ ）或π ，乘以匝數(shù)n便得電阻絲總長度l。
點(diǎn)評(píng)：本題仍然考查伏安法測電阻的器材選擇、電路圖及實(shí)物連線圖，另外考查了通過測量直徑廁長度，這倒需要自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟。有傳統(tǒng)也有創(chuàng)新。
11．2007海南物理卷第13題
圖１中電源電動(dòng)勢(shì)為Ｅ，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；電流表 具有一定的內(nèi)阻，電壓表 的內(nèi)阻不是無限大，Ｓ為單刀雙擲開關(guān)，Ｒ為待測電阻。當(dāng)Ｓ向電壓表一側(cè)閉合時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1, 電流表讀數(shù)為I1；當(dāng)Ｓ向Ｒ一側(cè)閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為I2。
（１）根據(jù)已知條件與測量數(shù)據(jù)，可以得出待測電阻Ｒ＝______________。
（２）根據(jù)圖１所給出的電路，在圖２的各器件實(shí)物圖之間畫出連接的導(dǎo)線。
圖2
圖1
11．【答案】（1） 　
（2）連線如圖
【解析】根據(jù)全電路歐姆定律，有 ①
②
從①解得電流表內(nèi)阻為 ，代入②式解得
　。
點(diǎn)評(píng)：測電阻概括起來有四種方法，其一，用歐姆表直接讀數(shù)，其二，伏安法，測出電壓和電流，根據(jù)電阻的定義 ，其三，間接法，如本題，其四，比較法，與已知電阻比較可知。其中第二種方法是高考的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)，因?yàn)榉�安法大有文章可做�?br>12．（3）在測量電阻的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：3V穩(wěn)壓電源E．滑線變阻器R．電壓表V．電流表A．待測電阻Rx，以及開關(guān)S．導(dǎo)線等。要求：①電流表內(nèi)接；②調(diào)節(jié)滑線變阻器可使電壓表的示數(shù)在0V~3V間變化。
在實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)連成圖3．圖4所示的電路，其中a, b, c,…，k是表示接線柱的字母。請(qǐng)將圖3．圖4中接線錯(cuò)誤（用導(dǎo)線兩端接線柱的字母表示）．引起的后果．改正的方法（改接．撤消或增添），分別填在圖下面相應(yīng)的表格中。
接線錯(cuò)誤引起的后果改正的方法
接線錯(cuò)誤引起的后果改正的方法
12． 【答案】 （1）2．720mm （2）1．8
（3）圖3對(duì)應(yīng)的表格
接線錯(cuò)誤引起的后果改正的方法
ce 電源可能短路，損壞電源撤銷ce連線
fi , hj 電流表指針反偏，損壞電流表fi→fh , hi→ij
圖4對(duì)應(yīng)的表格
接線錯(cuò)誤引起的后果改正的方法
缺db(或dg或dk)連線電壓表的示數(shù)無法調(diào)到OV增添db(或dg或dk)連線
hj電流表短路，指針無示數(shù)撤銷hi連線
13．用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（900~1000Ω）：
電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V；
電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1=750Ω；
電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500Ω；
滑線變阻器R，最大阻值約為100Ω；
單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。
⑴測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 ，試畫出測量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。
⑵根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出聯(lián)線。
⑶若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx=________。
【答案】（1）
（2）
（1）Rx= 或Rx=
14． 2009高考廣東16．(14分)某實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率,所用器材包括:輸出為3V的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器（千分尺）、米尺、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線等。
（1）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾上一個(gè)小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動(dòng)。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)有器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并連接電路實(shí)物圖14
（2）實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：
①正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關(guān)；
②讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；
③斷開開關(guān)， ，合上開關(guān)，重復(fù)②的操作．
（3）該小組測得電流與金屬絲接入長度關(guān)系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此給出了圖15的關(guān)系圖線，其斜率為 （保留三位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了 .的電阻之和．
（4）他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖16所示.金屬絲的直徑是 .圖15中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是 ，其數(shù)值和單位為 （保留三位有效數(shù)字）．
14．【答案】16．（1）電路實(shí)物連線如圖所示；
（2）③讀出接入電路中的金屬絲的長度
同時(shí)移動(dòng)金屬夾的位置；
（3）10.5，電流表內(nèi)阻和電阻箱；
（4）0.200mm，電阻率，9.89×10-7Ωm.
15． 2009高考 江蘇省10.(8分)有一根圓臺(tái)狀均勻質(zhì)合金棒如圖甲所示，某同學(xué)猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關(guān)。他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）用游標(biāo)卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L。圖乙中游標(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度）的讀書L=________cm.
（2）測量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示（相關(guān)器材的參數(shù)已在圖中標(biāo)出）。該合金棒的電阻約為幾個(gè)歐姆。圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是__________.（用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示）
（3）改正電路后，通過實(shí)驗(yàn)測得合金棒的電阻R=6.72Ω.根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2=Rd?RD，由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R=_______.（用ρ、L、d、D表述）
15． 【答案】10.（1）9.940 （2）⑥ （3）
16． 2009高考 上海15．（8分）
（1）用多用表的歐姆檔測量阻值約為幾十k?的電阻Rx，以下給出的是可能的操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆檔調(diào)零旋鈕，把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上。
a．將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對(duì)準(zhǔn)刻度盤上歐姆檔的零刻度，斷開兩表筆
b．將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆
c．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔?1k
d．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆檔?100
e．旋轉(zhuǎn)S使其尖端對(duì)準(zhǔn)交流500V檔，并拔出兩表筆__________________。
根據(jù)右圖所示指針位置，此被測電阻的阻值約為__________Ω。
（2）（多選題）下述關(guān)于用多用表歐姆檔測電阻的說法中正確的是（）
（A）測量電阻時(shí)如果指針偏轉(zhuǎn)過大，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的檔位，重新調(diào)零后測量
（B）測量電阻時(shí)，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會(huì)影響測量結(jié)果
（C）測量電路中的某個(gè)電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開
（D）測量阻值不同的電阻時(shí)都必須重新調(diào)零
16．【答案】15．（1）c、a、b、e，30k，（2）A、C
17. 2008年江蘇省物理卷第10題: 探究導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系
某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系，選取了相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
⑴用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所示．讀得
直徑d＝　　　�。恚恚�(見上)
⑵該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)：
電阻R
（Ω）121.050.023.910.03.1
導(dǎo)線直徑d
（mm）0.80l0.9991.20l1.4941.998
導(dǎo)線截面積S
（mm２）0.5040.7841.1331.7533.135
請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系?若滿足反比關(guān)系，請(qǐng)說明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系．
⑶若導(dǎo)線的電阻率ρ＝5.1×10－7 Ω?m，則表中阻值為3.1 Ω的導(dǎo)線長度l＝ ｍ（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
解析:[2] 計(jì)算結(jié)果見下表
RS(Ωmm)60.98439.20027.07817.539.7185
S2(mm2)0.2540.6151.2843.0739.828
RS2(Ωmm2)30.73430.73330.68030.73030.467
如果滿足反比關(guān)系,應(yīng)有導(dǎo)線的電阻R與截面積S的乘積為定值,經(jīng)計(jì)算不是. RS2＝常量,所以R與S2反比.
[3] 根據(jù) ,得 .
17． 【答案】10、⑴1.200；⑵不滿足，R與S2反比（或RS2＝常量）；⑶19
18. 2008年廣東省物理卷第15題: 探究一種熱敏電阻的溫度特性
某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性．現(xiàn)有器材：直流恒流電源（在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定）、電壓表，待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等．
⑴若用上述器材測量熱敏電阻的阻的隨溫度變化的特性，請(qǐng)你在下圖的實(shí)物圖上連線．
⑵實(shí)驗(yàn)的主要步驟：
①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；
②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)， ， ，斷開開關(guān)；
③重復(fù)第②步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)．
⑶實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得上圖的R－t關(guān)系圖線，請(qǐng)根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R－t關(guān)系式：R＝ ＋ t（Ω）（保留3位有效數(shù)字）
解析: (3) 延長圖線,得截距為100Ω, 取兩點(diǎn),如(10,104), (50,120)求斜率 ,所以R=100+0.395 t
18．【答案】15．(1）圖略
（2）記錄電壓表電壓值、溫度計(jì)數(shù)值
（3）R=100+0.395 t
19. 江蘇省物理卷第10題: 探究導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系
某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的5卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
⑴用螺旋測微器測量某一導(dǎo)線的直徑如下圖所示．讀得
直徑d＝　　　�。恚恚�(見上)
⑵該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)：
電阻R
（Ω）121.050.023.910.03.1
導(dǎo)線直徑d
（mm）0.80l0.9991.20l1.4941.998
導(dǎo)線截面積S
（mm２）0.5040.7841.1331.7533.135
請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R與截面積S是否滿足反比關(guān)系?若滿足反比關(guān)系，請(qǐng)說明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出R與S應(yīng)滿足的關(guān)系．
⑶若導(dǎo)線的電阻率ρ＝5.1×10－7 Ω?m，則表中阻值為3.1 Ω的導(dǎo)線長度l＝ ｍ（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
解析:[2] 計(jì)算結(jié)果見下表
RS(Ωmm)60.98439.20027.07817.539.7185
S2(mm2)0.2540.6151.2843.0739.828
RS2(Ωmm2)30.73430.73330.68030.73030.467
如果滿足反比關(guān)系,應(yīng)有導(dǎo)線的電阻R與截面積S的乘積為定值,經(jīng)計(jì)算不是. RS2＝常量,所以R與S2反比.
[3] 根據(jù) ,得 .
19．【答案】10、⑴1.200；⑵不滿足，R與S2反比（或RS2＝常量）；⑶19
20. 2008年全國理科綜合卷2第22[2]題: 測量待測電阻Rx的阻值
下圖為一電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連線圖．該實(shí)驗(yàn)可用來測量待測電阻Rx的阻值(約500 Ω)．圖中兩個(gè)電壓表量程相同，內(nèi)阻都很大．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①調(diào)節(jié)電阻箱，使它的阻值R0與待測電阻的阻值接近；將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭調(diào)到最右端．
②合上開關(guān)S．
③將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左端滑動(dòng)，使兩個(gè)電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)．
④記下兩個(gè)電壓表 和 的讀數(shù)U1和U2
⑤多次改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的位置，記下 和 的多組讀數(shù)U1和U2
⑥求Rx的平均值．
回答下面問題：
（Ⅰ）根據(jù)實(shí)物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖，其中電阻箱的符號(hào)為 ，滑動(dòng)變阻器的符號(hào)為 ，其余器材用通用的符號(hào)表示．
（Ⅱ）不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響，用U1、U2和R0表示Rx的公式為Rx＝______
（ Ⅲ）考慮電壓表內(nèi)阻的影響，用U1、U2、R0、 的內(nèi)阻r1、 的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx＝_________
20．【解析與答案】22、⑵（Ⅰ）電路原理如圖
（Ⅱ）根據(jù) 得:
（Ⅲ）根據(jù) ,
得
21. 2008年天津理科綜合卷第22[2]題:描繪電阻伏安特性曲線
22、⑵用下列器材組裝成描繪電阻R0伏安特性曲線的電路，請(qǐng)將實(shí)物
圖連線成為實(shí)驗(yàn)電路．
微安表μA（量程200 μA，內(nèi)阻約200 Ω）；
電壓表V（量程3 V，內(nèi)阻約10 kΩ）；
電阻R0（阻值約20 kΩ）；
滑動(dòng)變阻器R（最大阻值50 Ω，額定電流1 A）；
電源E（電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì)）；
開關(guān)S及導(dǎo)線若干．
21． 【答案】22⑵
22． 2008年四川理科綜合卷第22[2]題: 用伏安法測量電阻
圖為用伏安法測量電阻的原理圖。圖中，V為電壓表，內(nèi)阻為4000 Ω；mA為電流表，內(nèi)阻為50 Ω。E為電源，R為電阻箱，Rx為待測電阻，S為開關(guān)。
⑴當(dāng)開關(guān)閉合后電壓表讀數(shù)U＝l.6 V，電流表讀數(shù)I＝2.0 mA。若將 作為測量值，所得結(jié)果的百分誤差是_______。
⑵若將電流表改為內(nèi)接。開關(guān)閉合后，重新測得屯壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，仍將電壓表讀數(shù)與電流表讀數(shù)之比作為測量值，這時(shí)結(jié)果的百分誤差是________。
（百分誤差
22． 【答案】 22.Ⅱ．⑴20％ ⑵5％
23。測定金屬的電阻率??2006年全國理綜三卷第22（2）題
22⑵在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，需要測金屬絲的長度和直徑�，F(xiàn)用最小分度為1m3m的米尺測金屬絲長度，圖中箭頭所指位置是拉直的金屬兩端在米尺上相對(duì)應(yīng)的位置，測得的金屬絲長度為 mm。在測量金屬絲直徑時(shí)，如果受條件限制，身邊只有米尺1把和圓柱形鉛筆1支。如何較準(zhǔn)確地測量金屬絲的直徑？請(qǐng)簡述測量方法：
23． 【答案】⑵�、�972.0 mm
②在鉛筆上緊密排繞金屬絲N匝，用米尺量出該N匝金屬絲的寬度D,由此可以計(jì)算得出金屬絲的平均直徑為D/N
點(diǎn)評(píng)：本題易，不多言。


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