资料简介
高中物理课程
（高考复习
）
——
7.6
实验 测
金属的电阻率
录
目
考情分析
01
考点解析
02
方法技巧
03
课程总结
04
课后作业
05
节
章
考情分析
Part One
思维导图
考纲内容
实验：测金属的电阻率
要求
Ⅱ
考纲要求
掌握测金属电阻率的一般方法。
掌握电阻测量的除伏安法以外的其他方法（伏伏法、安安法、半偏法、等效替代法等）。
复习目标
节
章
考点解析
Part Two
伏安法测得
螺旋测微器测得直径d
毫米刻度尺测得
ρ＝
R＝
知识梳理
被测金属丝，
直流电源(4 V )，
电流表(0～0.6 A)，
电压表(0～3 V )，
滑动变阻器(0～50 Ω )，
开关，导线若干，
_____________，
毫米刻度尺。
螺旋测微器
知识梳理
实验步骤
(1)测直径d：
用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d。
(2)测长度L：连接好用伏安法测电阻的实验电路。
用毫米刻度尺测量
接入电路中的被测金属丝的有效长度
，反复测量三次，求出其平均值L。
平均值
1
2
3
测量次数
导线长L/m
导线直径d/m
知识梳理
实验步骤
(3)测电阻R：
把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值 _____的位置。
最大
闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内。断开开关。求出电阻的平均值R。
次数
电压U/V
电流I/A
1
2
3
4
5
6
7
知识梳理
(5)将测得的R
x
、l、d值，代入公式R＝ _____和S＝ ______中，计算出金属丝的电阻率。
(4)拆去实验线路，整理好实验器材。
实验步骤
知识梳理
注意事项
(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表_____法。
外接
如果金属丝电阻较大，应改用电流表内接法；
滑动变阻器一般采用分压接法，如果金属丝电阻接近变阻器的总电阻，也可改用限流接法。
(2)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝
接入电路的两个端点
之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝
拉直
，反复测量三次，求其平均值。
知识梳理
(4)闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值 _______的位置。
(3)测金属丝直径一定要选
三个不同部位
进行测量，求其平均值。
注意事项
最大
(5)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的
电流强度I不宜过大
(电流表用0～0.6 A量程)，
通电时间不宜过长
，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。电流表和电压表
尽量同时读数
。
知识梳理
用伏安法测量金属丝的电阻(阻值在4～8 Ω之间)，现提供图甲所示的实验器材。实验要求获得多组数据，且金属丝上所加的电压须从零开始。
(1)请在图甲中选择必要的器材，并进行连线。
提示：
要求电压从零开始，则滑变用分压接法。
例题讲解
（实验原理与操作）
5.0 Ω
提示：
电压表所选量程为0~3V，电流表所选量程为0~0.6A；注意估读。
(2)某次实验测量时，两表均选用小量程，表面刻度及指针如图乙所示，则该金属丝的电阻值为______。
解析：
电压表读数U=2.30 V,电流表读数I=0.46 A，根据R= ，金属丝电阻R=5.0 Ω
。
例题讲解
（实验原理与操作）
某学生用如图甲所示电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab，电阻约10 Ω，导线允许流过的最大电流为0.8 A，稳恒电源，电源输出电压恒为E＝12 V，电压表V，量程为0～3 V，内阻约5 kΩ，保护电阻：R
1
＝10 Ω，R
2
＝30 Ω，R
3
＝200 Ω。刻度尺，螺旋测微器，开关S，导线若干等。 实验时的主要步骤如下：
①用刻度尺量出导线ab的长度L，用螺旋测微器测出 导线的直径d。
②按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好。
变式训练
（实验原理与操作）
提示：
千分尺需要估读，以mm为单位的读数小数位为3位。
解析
：
d＝0.5 mm＋0.01×37.0 mm＝0.870 mm.
0.870
完成下列填空：
(1)由螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d＝ ________mm。
③闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U。
④描点作出U－x曲线，求出金属导线的电阻率ρ。
变式训练
（实验原理与操作）
R
2
提示：
导线中有最大通过电流，另外需考虑电表的量程
解析
：
已知被测金属导线允许流过的最大电流 I
max
＝0.8 A，
又电压表量程为0～3 V，所以为保证安全，又要测量误差较小，应选电阻R
2
。
(2)如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选 ____。
（
保护电阻：R
1
＝10 Ω，R
2
＝30 Ω，R
3
＝200 Ω
）
变式训练
（实验原理与操作）
提示：
本实验的原理：V随着x的增大而增大，利用串联分压找到U与x的等量关系，分析U-x图线斜率的物理意义。
(3)根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U作出的U－x图线如图丙所示，其中图线的斜率为k，则 金属导线的电阻率ρ＝________。(用实验器材中给出
的物理量的字母和实验步骤中测出的物理量的字母表示)
变式训练
（实验原理与操作）
解析
：
设金属导线单位长度的电阻为R
0
，当x长度的导线两端电压为U时，
由闭合
电路欧姆定律有
： ，
所以题图丙中图线斜率
在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R
x
约为5 Ω。实验室备有下列实验器材：
A．电压表V
1
(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ) B．电压表V
2
(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)
C．电流表A
1
(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω) D．电流表A
2
(量程0～0.6 A，内阻约为11 Ω)
E．变阻器R
1
(0～100 Ω，0.6 A) F．变阻器R
2
(0～200Ω，0.6 A)
G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω) H．开关S，导线若干
(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有
。
(2)为减小实验误差，应选用图中________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图
。
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如下图所示，则金属丝的直径为________mm，电阻值为________Ω。
ADEGH
乙
0.635
5.42
例题讲解
（仪器的选择）
0.1
0.001
A、B、D、G
在“测定金属丝电阻率”实验中，若粗估金属丝的电阻R
x
约为3 Ω，为尽可能减小误差，要求金属丝发热功率PI
g
，而此时G的示数为 I
g
，所以I
R2
> I
g
，
只有当R
1
≫R
g
(R
1
≫R
2
)时，R
g测
≈R
g
。
说明：
R
1
≫R
g
、R
1
≫R
2
为选器材提供依据，即R
1
应选阻值大的电阻；在安全范围内电源应选电动势大的。
方法技巧
利用电压表半偏测V的内阻
实验步骤：
(1)闭合开关S，调节R
2
=0，再调节R1使V示数达满偏值。
(2)保持R
1
不变，调节电阻箱R
2
使电压表半偏，记录R
2
的值。
(3)R
V测
＝R
2
。
误差分析：
接入R
2
后，R
2
与R
V
的串联值R
串
>R
v
，所以U
总
>U
V
，而此时V的示数为1/2U
V
，所以U
R2
> 1/2U
V
，所以R
2
>R
V
，所以R
V测
>R
V
。
只有当R
V
≫R
1
(R
2
≫R
1
)时，R
V测
≈R
V
。
说明：
R
V
≫R
1
、R
2
≫R
1
为选器材提供依据，即R
1
应选阻值小的电阻。
方法技巧
利用定值电阻和两个电压表测量
比例法测电阻
利用定值电阻和两个电流表测量
并联电路的特点I
1
R＝I
2
R
x
，
可得被测电阻为：
串联电路的特点
可得被测电阻为：
注意：具体题目中看清楚是否考虑电流表内阻的影响
方法技巧
差值法测电阻
串联电路的分压原理
并联电路的分流原理
方法技巧
节
章
课程总结
Part Four
①本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表_____法。
②测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝______________________之间的长度。
③测金属丝直径一定要选_______________进行测量，求其平均值。
④闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值 _____的位置。
⑤在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流强度I___________ (电流表用0～0.6 A量程)，通电时间____________。
外接
接入电路的两个端点
三个不同部位
最大
不宜过大
不宜过长
实验：测金 属的电阻率
实验原理：___________
测电阻时的 注意事项
课程总结
电流表内阻已知，可做电压表使用
电压表内阻已知，可做电流表使用
特点：两次测量时，滑动变阻器阻值不变，电表的指针在同一位置，但可以不读数
测电阻的方法
伏安法
安安法
伏伏法
等效替代法
→
→
课程总结
只有当R
1
≫R
g
(R
1
≫R
2
)时，
R
g测
≈R
g
。
只有当R
V
≫R
1
(R
2
≫R
1
)时，
R
V测
≈R
V
。
并联电路的特点I
1
R＝I
2
R
x
，
串联电路的特点
测电阻的方法
半偏法
比例法
课程总结
差值法
串联电路的分压原理
并联电路的分流原理
课程总结
节
章
课后作业
Part Five
课后作业
【作
1
】
有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示。此金属管线长约30cm，电阻约10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积 S
0
，现有如下器材可选：
A.毫米刻度尺 B.螺旋测微器 C.电流表A
1
(600mA,1.0Ω) D.电流表A
2
(3A, 0.1Ω)
E.电压表V(3V,6 kΩ) F.滑动变阻器R
1
(2KΩ, 0.5A) G.滑动变阻器R
2
(10Ω，2A)
H.蓄电池E(6V, 0.05Ω) I.开关一个，带夹子的导线若
干
(1) 以上器材中 ， 应选用的器材有___________(只填代号字母)
(2)画出你所设计的电路图，并把图的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值。
(3)实验中要测量的物理量有 ：________________________________________________ _______________________________
(4)计算金属管线内部中空截面积S
0
的表达式为：S
0
＝_________
课后作业
【作
2
】
用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R
T
，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将R
T
和两个适当的固定电阻R
1
、R
2
连成图虚线框内所示的电路，以使电路的等效电阻R
L
的阻值随R
T
所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下R
L
的阻值，测量电路如图所示，图中的电压表内阻很大．R
L
的测量结果如下表所示。
回答下列问题：
(1)根据图所示的电路，在实物图上连线。
(2)为了检验R
L
与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作R
L
－t关系图线。
(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图所示。电流表的读数为________，
电压表的读数为________。此时等效电阻R
L
的阻值为________；热敏电阻所处环境的温度
约为________。
大
谢
谢
家
课后作业讲评
【作
1
】
有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示。此金属管线长约30cm，电阻约10Ω。已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积 S
0
，现有如下器材可选：
A.毫米刻度尺 B.螺旋测微器 C.电流表A
1
(600mA,1.0Ω) D.电流表A
2
(3A, 0.1Ω)
E.电压表V(3V,6 kΩ) F.滑动变阻器R
1
(2KΩ, 0.5A) G.滑动变阻器R
2
(10Ω，2A)
H.蓄电池E(6V, 0.05Ω) I.开关一个，带夹子的导线若
干
(1) 以上器材中 ， 应选用的器材有___________(只填代号字母)
(2)画出你所设计的电路图，并把图的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值。
(3)实验中要测量的物理量有 ：________________________________________________ _______________________________
(4)计算金属管线内部中空截面积S
0
的表达式为：S
0
＝_________
ABCEGHI
用螺旋测微器测横截面边长 a，用毫米刻度尺测金属管线长度 L，电压表示数 U，电流表示数 I.
课后作业讲评
【作
2
】
用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R
T
，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将R
T
和两个适当的固定电阻R
1
、R
2
连成图虚线框内所示的电路，以使电路的等效电阻R
L
的阻值随R
T
所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下R
L
的阻值，测量电路如图所示，图中的电压表内阻很大．R
L
的测量结果如下表所示。
回答下列问题：
(1)根据图所示的电路，在实物图上连线。
(2)为了检验R
L
与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作R
L
－t关系图线。
(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图所示。电流表的读数为________，
电压表的读数为________。此时等效电阻R
L
的阻值为________；热敏电阻所处环境的温度
约为________。
115 mA
5.0 V
43.5 Ω
64.0℃
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