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第九章电路及其应用实验十二测量金属丝的电阻率

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夯实必备知识01

考点一教材原型实验研透核心考点考点二创新拓展实验02

例1某同学欲测量一阻值大约为10Ω、粗细均匀的金属线的电阻率。实验室除游标卡尺，螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：A.电源(电动势E＝6.0V，内阻约1Ω)B.电压表V(量程为0～6V，内阻约8kΩ)C.电流表A1(量程0～0.6A，内阻约0.2Ω)D.电流表A2(量程0～3A，内阻约0.05Ω)E.滑动变阻器R0(最大阻值5Ω，额定电流2A)考点一教材原型实验

(1)用游标卡尺测得该材料的长度如图1甲所示，读数为L＝________mm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数为D＝________mm。解析题中所示游标卡尺分度值为0.05mm，读数为60mm＋4×0.05mm＝60.20mm螺旋测微器的分度值为0.01mm，读数为D＝0.5mm＋23.2×0.01mm＝0.732mm。答案60.200.732图1

(2)测量金属线的电阻时，为了便于调节及测量尽可能准确，实验中电流表应选________(填所选仪器前的字母符号)；选择合适的实验器材，在图丙方框内把实验原理图补充完整，把器材符号标在电路图上。

(3)设测得金属线的电阻为R，金属线的长度为L，金属线的直径为D，可得金属线的电阻率为ρ＝________(用R、L、D三个物理量表示)。

1.(2023·北京卷，15)采用图2甲所示的电路图来测量金属丝Rx的电阻率。甲乙图2

(1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在________(填“M”或“N”)端。(2)按照图甲连接实物图，如图乙所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为________(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有_______________________________________________________________。甲乙

答案(1)M(2)b移动滑片时，电压表和电流表的示数不变，均为零解析(1)本实验，滑动变阻器采用分压式接法，所以闭合开关S前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应处在M端。(2)滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器下端两接线柱与电源相连，故b导线接错；该错误带来的问题是移动滑片的过程中电压表和电流表的示数不变，均为零。甲乙

例2(2023·辽宁卷，12)导电漆是将金属粉末添加于特定树脂原料中制作而成的能导电的喷涂油漆。现有一根用导电漆制成的截面为正方形的细长样品(固态)，某同学欲测量其电阻率，设计了如图3(a)所示的电路图，实验步骤如下：考点二创新拓展实验图3

a.测得样品截面的边长a＝0.20cm；b.将平行排列的四根金属探针甲、乙、丙、丁与样品接触，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁间左右移动；c.将丙调节至某位置，测量丙和某探针之间的距离L；d.闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数I＝0.40A，读出相应的电压表示数U，断开开关S；e.改变丙的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U－L图像如图(b)所示，得到直线的斜率k。

回答下列问题：(1)L是丙到________(填“甲”“乙”或“丁”)的距离。解析由题图(a)可知，电压表测的是乙、丙探针之间的样品两端的电压，从题图(b)中可以看出L越大，电压表示数U越大，且U－L图像的延长线过坐标原点，在串联电路中电压表所测部分的电阻阻值越大，电压越大，说明L为电压表所测样品部分的长度，即L是丙到乙的距离。答案乙

(2)写出电阻率的表达式ρ＝________(用k、a、I表示)。

(3)根据图像计算出该样品的电阻率ρ＝______Ω·m(保留2位有效数字)。答案6.5×10－5

例3(2023·广东卷，12)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电动势恒定，内阻可忽略)；毫安表mA(量程15mA，内阻可忽略)；电阻R1(阻值500Ω)、R2(阻值500Ω)、R3(阻值600Ω)和R4(阻值200Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。 (1)电路连接 图4(a)为实验原理图，在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的________(填“左”或“右”)端接线柱。图4

解