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高中物理必修三第3節

導體電阻率的測量（實驗2）第十一章2.用游標卡尺或螺旋測微器測量金屬絲的直徑。1.用毫米刻度尺測量金屬絲的長度。3.用伏安法測量金屬絲的電阻。實驗思路第3節

導體電阻率的測量1.電流表接在電壓表兩接線柱外側，通常叫“外接法”。2.電流表接在電壓表兩接線柱內側，通常叫“內接法”。AVRxAVRx第3節

導體電阻率的測量電流表的兩種接法溫故知新限流式

U0SRABPRx分壓式

U0SPRxRAB第3節

導體電阻率的測量滑動變阻器的兩種接法1.限流接法:優點:電路結構簡單、操作方便、耗能少。缺點：電壓或電流不能從0變起、調節范圍小。2.分壓接法：優點:電壓或電流能從0調節，調節范圍大。缺點：電路結構復雜、操作不方便、耗能多。以下3種情況必須用分壓接法：(1)當要求電壓或電流從0變起時;(2)當待測電阻的阻值遠大于滑動變阻器的總阻值時;(3)當采用限流接法，無論怎樣調節都不能保證電路的安全時。（注：當兩種接法均可時，一般采用限流接法。）2.滑動變阻器的選擇(1)當采用限流接法時，選擇總電阻與待測電阻的阻值相接近的那一個。(2)當采用分壓接法時，選擇總電阻小而額定電流大的那一個。第3節

導體電阻率的測量滑動變阻器的兩種接法1.安全性原則：例如電壓表與電流表不能超過量程。2.精確性原則：例如電壓表與電流表的指針偏角不能過小，應使其指針偏角不小于滿偏的1/3.3.方便性原則4.經濟性原則第3節

導體電阻率的測量儀表的選擇ESPRxAV三、實驗器材

螺旋測微器或游標卡尺、毫米刻度尺、電壓表、電流表、定值電阻、開關及導線、被測金屬導線、電池、滑動變阻器。一、實驗目的：測量金屬絲的電阻率二、實驗原理：如圖第3節

導體電阻率的測量實驗目的、原理與器材1.測直徑:在被測金屬絲上三個不同位置各測一次直徑,并記錄;2.量長度:測有效長度,反復測量3次;3.連電路:按原理圖所示的電路圖連接實驗電路;4.求電阻:改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值,記入表格內,斷開開關S。5.拆除實驗電路,整理好實驗器材。第3節

導體電阻率的測量實驗操作第3節

導體電阻率的測量數據處理1.因一般金屬絲電阻較小,為了減少實驗的系統誤差,應選擇電流表外接法。2.本實驗滑動變阻器若用分壓式接法,在接通電源之前應將滑動變阻器調到電壓表為零的狀態。3.測量I時應測接入電路中的金屬絲的有效長度(即兩接線柱之間的長度);在金屬絲的3個不同位置上用螺旋測微器或游標卡尺測量直徑d。4.電流不宜過大(電流表用0-0.6A量程),通電時間不宜太長,以免電阻率因溫度升高而變化。第3節

導體電阻率的測量注意事項【典例1】

某物理學習小組的兩位同學在采用“伏安法”測金屬絲的電阻率實驗中，實驗室備有下列實驗器材：A.電壓表（量程0～3V，內阻約為15kΩ）B.電壓表（量程0～15V，內阻約為75kΩ）C.電流表（量程0～3A，內阻約為0.2Ω）D.電流表（量程0～0.6A，內阻約為1Ω）E.滑動變阻器R1（0～100Ω，0.6A）F.滑動變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G.電池組E（電壓為3V）

H.待測金屬絲（阻值約為5Ω）I.開關S，導線若干，米尺，螺旋測微器等（1）為減小實驗誤差，電壓表應用

；電流表應選用

；滑動變阻器應選用

（填代號）。D

E

A

第3節

導體電阻率的測量例題精講（2）甲乙兩位同學分別畫出了兩個電路圖如甲、乙所示。本實驗選用

圖比較合適。甲

（3）實驗中用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，使用時發現所用螺旋測微器存在零誤差。測微螺桿與測砧直接接觸時讀數如圖丙所示，測量金屬絲直徑時如圖丁所示，則金屬絲的直徑d＝

mm。0.510

（4）如果實驗中測得金屬絲的電阻值為R，用米尺測出的金屬絲長度為l，用螺旋測微器測出的金屬絲的直徑為d，則其電阻率ρ＝

?。

第3節

導體電阻率的測量例題精講【典例2】

（2023·遼寧高考12題）導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆。現有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品（固態），某同學欲測量其電阻率，設計了如圖（a）所示的電路圖，實驗步驟如下：a.測得樣品截面的邊長a＝0.20cm；b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動；c.將丙調節至某位置，測量丙和某探針之間的距離L；d.閉合開關S，調節電阻箱R的阻值，使電流表示數I＝0.40A，讀出相應的電壓表示數U，斷開開關S；e.改變丙的位置，重復步驟c、d，測量多組L和U，作出U-L圖像如圖（b）所示，得到直線的斜率k。第3節

導體電阻率的測量例題精講（1）L是丙到

（填“甲”“乙”或“丁”）的距離；乙

（2）寫出電阻率的表達式ρ＝

（用k、a、I表示）；

（3）根據圖像計算出該樣品的電阻率ρ＝

Ω·m（保留兩位有效數字）。6.5×10－5

第3節

導體電阻率的測量例題精講【典例3】

某同學測量一金屬導體的電阻率，如圖甲所示，該導體的橫截面為空心的正方形。外正方形的邊長是內正方形邊長的2倍且內正方形中空。經粗略測量該金屬導體的電阻為5Ω左右。為了精確測量它的阻值R，以便進一步測出該材料的電阻率ρ，實驗室備有下列器材：A.電源E（電壓為3V）B.電流表A1（量程為0～1A，內阻r1約為0.1Ω）C.電流表A2（量程為0～0.6A，內阻r2＝5Ω）D.滑動變阻器R0（阻值范圍為0～3Ω）E.開關S，導線若干（1）請在圖乙虛線框內補充畫出完整、合理的測量電路圖。（2）做實驗時，先把滑動變阻器滑片P滑動到A端，閉合開關S，滑動P到合適位置，記錄電流表A1的讀數I1，記錄電流表A2的讀數I2，可以求出金屬導體電阻R＝

（用題中所給字母表示），然后滑動滑片，多次測量求平均值，可得到更精確的阻值。

（3）該同學測得外正方形的邊長為a，金屬導體的長度為L。用已經

測得的物理量I1、I2、L、a及題中所給物理量可得到該金屬材料

電阻率的表達式為ρ＝

。

1.（2023·北京高考16題）采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲Rx的電阻率。（1）實驗時，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應處在

（填“M”或“N”）端。（2）按照圖1連接實物圖，如圖2所示。閉合開關前檢查電路時，發現有一根導線接錯，該導線為

（填“a”“b”或“c”）。若閉合開關，該錯誤連接會帶來的問題有

M

b

移動滑片時，電壓表和電流表的示數不變

2.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中：（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數如圖甲所示，則該

金屬絲直徑的測量值d＝

mm。0.384（0.383～0.385均可）

（2）按如圖乙所示的電路圖測量金屬絲的電阻Rx（阻值約為15

Ω）。實驗中除開關、若干導線之外還提供下列器材：電壓表V（量程0～3V，內阻約3kΩ）；電流表A1（量程0～200mA，內阻約3Ω）；電流表A2（量程0～3A，內阻約0.1Ω）；滑動變阻器R1（0～50Ω）；滑動變阻器R2（0～200Ω）；電源E（電壓為3V）。為了調節方便，測量準確，實驗中電流表應選

，滑動變阻

器應選

。（填器材的名稱符號）A1

R1

（3）請根據如圖乙所示電路圖，用筆畫線代替導線將圖丙中的實驗器材連接起來，并使滑動變阻器的滑片P置于b端時接通電路后的電流最小。（4）若通過測量可知，金屬絲的長度為l，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，對應金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ＝

。（用題目所給字母和通用數學符號表示）

3.某同學為了測量一根鉛筆芯的電阻率，設計了如圖甲所示的電路測量該鉛筆芯的阻值。所用器材有電流表A1、A2，電阻箱R1、滑動變阻器R2、待測鉛筆芯Rx、電源E、開關S及導線等。操作步驟如下：①調節滑動變阻器和電阻箱的阻值達到最大；②閉合開關，適當調節滑動變阻器和電阻箱的阻值；③記錄兩個電流表A1、A2的示數分別為I1、I2。（1）選擇鉛筆芯的

（選填“同一”或“不同”）位置進行多次測量，取其平均值作為鉛筆芯的直徑。某次用螺旋測微器測量鉛筆芯直徑的結果如圖乙所示，其讀數是

mm。不同

1.000

（2）若忽略電流表的內阻，則I2＝

I1時，電阻箱的阻值等于待測鉛筆芯的阻值。0.5

（3）在（