實驗七測定金屬的電阻率
1.某同學做「測定金屬電阻率」的實驗．
(1)需要通過實驗直接測量的物理量有
寫出名稱和符號)．
(2)這位同學在一次測量時，電流錶、電壓表的示數如實圖7－1所示．由圖中電流錶、
電壓表的讀數可計算出金屬絲的電阻為
實圖7－1
解析 (1)由r＝ρ、r＝得ρ＝.需要直接測量的物理量有u、i、l、d.
(2)電壓表讀數是2.40 v，電流錶讀數是0.46 a，電阻r＝＝ω≈5.22 ω.
答案 (1)加在金屬絲兩端的電壓u，通過金屬絲的電流i，金屬絲的長度l，金屬絲的直
徑d (2)5.22
2．「**導體電阻與導體長度、橫截面積、材料的關係」的實驗電路如實圖7－2所示，a、b、c、d是四種不同的金屬絲．現有四根鎳鉻合金絲和兩根康銅合金絲，其規格如下表所示．
實圖7－2
(1)電路中四種金屬絲應分別選用上表中的________(用編號表示)．
(2)某學生對實驗資料分析歸納出：電路圖中四種金屬絲的電阻r與長度l、橫截面積s
的關係可用比例式r∝來表示．你認為是否正確，為什麼？
(3)在交流合作時，有位同學提出用如實圖7－3所示的電路，只要將圖中p端分別和1、
2、3、4相接，讀出電流，利用電流跟電阻成反比的關係，也能**出導體電阻與其影
響因素的定量關係，請你對其作出評價．
實圖7－3
解析 (1)本實驗採用的是控制變數法，分別選用導體材料相同、橫截面積相同時，導體
的長度不同，b、c符合要求；選用導體材料相同、長度相同時，導體的橫截面積不同，
c、d符合要求；選用導體橫截面積相同、長度相同時，導體的材料不同，c、e符合要
求．故選bcde.
答案 (1)bcde (2)不正確，因為它們的材料不完全相同．
(3)不能**出. ①實驗過程中無法保證每次金屬絲兩端的電壓相等；②電流錶的內阻與
金屬絲相比不能忽略，對實驗影響較大．
3．在「測定金屬的電阻率」的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如實圖7－4所示，用公尺尺測出金屬絲的長度l，金屬絲的電阻大約為5 ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻r，然後根據電阻定律計算出該金屬材料的電阻率．
實圖7－4
(1)從圖中讀出金屬絲的直徑為________mm.
(2)為此取來兩節新的乾電池、電鍵和若干導線及下列器材：
a．電壓表0～3 v，內阻10 kω
b．電壓表0～15 v，內阻50 kω
c．電流錶0～0.6 a，內阻0.05 ω
d．電流錶0～3 a，內阻0.01 ω
e．滑動變阻器，0～10 ω
f．滑動變阻器，0～100 ω
①要求較準確地測出其阻值，電壓表應選________，電流錶應選________，滑動變阻器
應選填序號)
②實驗中某同學的實物接線如實圖7－5所示，請指出該同學實物接線中的兩處明顯錯
誤．實圖7－5
錯誤1錯誤2
(3)若測得金屬絲的直徑用d表示，電阻用r表示，則該金屬材料的電阻率
解析 (1)從螺旋測微器的固定刻度上可以看出，半公釐刻度線已經露出來，因此主尺上
應讀0.5 mm，可動刻度上接近第18個刻度線，可以估讀0.180 mm(或0.179 mm)，所以
該金屬絲直徑應為0.5 mm＋0.180 mm(或0.179 mm)＝0.680 mm(或0.679 mm)．
(2)①由電路圖知電源是兩節乾電池，電動勢是3 v，用3 v量程的電壓表a；因為電阻
絲的電阻大約為5 ω，如果把3 v的電動勢全加在電阻絲上，電流才是0.6 a，因此用量
程是0.6 a的電流錶c；此題中金屬絲的電阻大約為5 ω，為了減小實驗誤差，應選10 ω
的滑動變阻器e.(3)由r＝ρ可得：ρ＝.
答案 (1)0.680(或0.679) (2)①a c e ②錯誤1：導線連線在滑動變阻器的滑片上
錯誤2：採用了電流錶內接法 (3)
4．(1)用螺旋測微器測量某金屬絲直徑的結果如實圖7－6所示，該金屬絲的直徑是________mm.
(2)某同學測量阻值約為25 kω的電阻rx，現備有下列器材：
a．電流錶(量程100 μa，內阻約2 kω)；
b．電流錶(量程500 μa，內阻約300 ω)；
c．電壓表(量程15 v，內阻約100 kω)；
d．電壓表(量程50 v，內阻約500 kω)；
e．直流電源(20 v，允許最大電流1 a)；
f．滑動變阻器(最大阻值1 kω，額定功率1 w)；
g．開關和導線若干．
電流錶應選________，電壓表應選填字母代號)
該同學正確選擇儀器後連線了以下電路，如實圖7－7所示，為保證實驗順利進行，並
使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在連線上存在的問題：
實圖7－7
解析 (1)d＝1 mm＋0.5 mm＋20.6×0.01 mm＝1.706 mm.
(2)由於電源電壓為20 v，為測量精確應選電壓表c，此時電路中電流錶的最大電流im
＝＝0.6 ma＝600 μa，為保證安全，需選電流錶b.≈，≈，故rx是大電
阻，故電流錶應採用內接式接法．滑動變阻器最大阻值1 kω，待測電阻約25 kω，限流
式接法變阻器調節範圍很小，起不到應有作用，故應採用分壓式接法．
答案 (1)1.706(1.704～1.708均可)
(2)b c ①電流錶應採用內接的方式 ②滑動變阻器應採用分壓式接法
5．如實圖7－8所示是一些準備用來測量待測電阻rx阻值的實驗器材，器材及其規格列表如下：
為了能正常進行測量並盡可能減小測量誤差，實驗要求測量時電表的讀數大於其量程的
一半，而且調節滑動變阻器能使電表讀數有較明顯的變化．請用實線代替導線，在所給
的實驗器材中選擇合適的器材，連成滿足要求的測量rx阻值的電路．
實圖7－8
解析由於待測電阻約1 000 ω，滑動變阻器最大電阻為100 ω，要使電表讀數發生變化，
滑動變阻器必須使用分壓式接法．當電源電動勢全部加在待測電阻上時，流過的電流約
為i＝＝a＝9 ma<3.0 a，顯然不能用電流錶來測電流，而應該把其中乙個電壓
表v1當電流錶來使用．根據比值法容易判斷出待測電阻是大電阻，伏安法應使用內接法．
答案 6．為了測量電流錶a1的內阻，某同學採用如實圖7－9所示的實驗電路．其中：
實圖7－9
a1是待測電流錶，量程為300 μa，內阻約為100 ω；
a2是標準電流錶，量程是200 μa；
r1是電阻箱，阻值範圍是0～999.9 ω；
r2是滑動變阻器；
r3是保護電阻；
e是電池組，電動勢為4 v，內阻不計；
s1是單刀單擲開關，s2是單刀雙擲開關．
(1)①實驗中滑動變阻器採用________接法(填「分壓」或「限流」)；
②根據如實圖7－9所示電路的實物圖，請在下面方框中畫出實驗電路圖．
(2)請將該同學的操作補充完整：
①連線好電路，將滑動變阻器r2的滑片移到最________(填「左端」或「右端」)；將開
關s2扳到接點a處，接通開關s1；調整滑動變阻器r2，使電流錶a2的讀數是150 μa；
②將開關s2扳到接點b處使電流錶a2的讀數仍是150 μa.
③若此時電阻箱各旋鈕的位置如實圖7－10所示，則待測電流錶a1的內阻rg＝
實圖7－10
(3)上述實驗中，無論怎樣調整滑動變阻器r2的滑片位置，都要保證兩隻電流錶的安全．在
下面提供的四個電阻中，保護電阻r3應選用填寫阻值前相應的字母)
a．200 kb．20 kc．15 kd．150 kω
解析 (1)①該電路為限流接法 ②電路圖如答案圖所示．
(2)①閉合開關之前，應使滑動變阻器的阻值最大，滑片在最左端；本實驗使用替代法測
量電流錶的內阻，因此開關s2接a和接b時電流錶a2的讀數應該相同，開關接b時，
需調節電阻箱r1.③電阻箱表示的阻值大小等於被測電流錶的內阻，讀數為86.3 ω.
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