2019-2020年高中物理第二章恒定电流第6节导体的电阻教学案新人教版选修3(I).doc

2019-2020年高中物理第二章恒定电流第6节导体的电阻教学案新人教版选修3(I)1.导体的电阻与导体的横截面积、长度、材料、温度等有关。2电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻反映了导体对电流的阻碍作用。3电阻定律的表达式R是电阻的决定式，公式R是电阻的定义式。一、实验探究：影响导体电阻的因素1与导体电阻有关因素的测量方法(1)电阻丝横截面积的测量把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的宽度，然后除以圈数，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积；或用螺旋测微器测出电阻丝的直径，进而得到电阻丝的横截面积。(2)电阻丝长度的测量把电阻丝拉直，用刻度尺量出它的长度。(3)电阻的测量连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U和通过电阻丝的电流I，由R计算得到电阻。2探究导体电阻与其影响因素的关系(1)实验探究项目内容实验目的探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系实验电路实验方法控制变量法：在长度、横截面积、材料三个因素，b、c、d与a分别有一个因素不同实验原理串联的a、b、c、d电流相同，电压与导体的电阻成正比，测量出它们的电压就可知道电阻比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素(2)逻辑推理探究导体电阻与长度的关系：一条导线可看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可分析出导体的电阻Rl。导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻R。导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而材料不同的导体电阻不同。二、电阻定律1内容同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。2公式R。3符号意义l表示导体沿电流方向的长度，S表示垂直电流方向的横截面积，是电阻率，表征材料的导电性能。4材料特性应用(1)连接电路的导线一般用电阻率小的金属制作。(2)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用来制作电阻温度计，精密的电阻温度计用铂制作。(3)有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻。1自主思考判一判(1)导体的电阻由导体的长度和横截面积两个因素决定。()(2)一根阻值为R的均匀电阻线，均匀拉长为原来的2倍，电阻变为4R。()(3)由R可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。()(4)金属电阻随温度变化的原因是热胀冷缩导致金属电阻的长短和横截面积发生变化，所以金属的电阻随温度变化的幅度不大。()(5)温度变化导致金属电阻变化的原因是金属的电阻率随温度变化。()(6)金属导线对折或拉伸后电阻发生变化的原因不是电阻率的变化，而是导线长度、横截面积的变化。()2合作探究议一议(1)由影响导体电阻的因素分析为什么几个电阻串联，总电阻增大，几个电阻并联总电阻减小？提示：几个电阻串联相当于增大了导体的长度，几个电阻并联相当于增大了导体的横截面积。(2)实验室中有一种测电阻的仪器叫欧姆表，用该表可以直接测出“220 V100 W”的灯泡不工作时的电阻为几十欧姆，而用R计算出的电阻为484 ，试探究其原因。提示：用R计算出的电阻是指灯泡正常工作时电阻，正常工作时，灯丝温度高达几千度，而用欧姆表测得的是常温电阻，这也充分说明导体的电阻率与温度有关。对电阻定律的理解1公式R是导体电阻的决定式，图261中所示为一块长方体铁块，若通过电流I1，则R1；若通过电流I2，则R2。图 261导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，是由导体本身性质决定的。2适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。3电阻定律是通过大量实验得出的规律。4R与R的比较RR意义电阻定律的表达式，也是电阻的决定式电阻的定义式，R与U、I无关作用提供了测定电阻率的一种方法：R提供了测定电阻的一种方法：伏安法适用范围适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体纯电阻元件联系导体的电阻取决于导体本身的材料、长度和横截面积，而不是U和I典例如图262所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab2bc。当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为()图262A4IB2IC.I D.I解析设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有，AB接入电路时电阻为R1，CD接入电路时电阻为R2，则有，由欧姆定律得电流之比，解得I24I14I，故A正确。答案A公式R的应用策略(1)公式R中的l是沿电流方向的导体长度，S是垂直于电流方向的横截面积。(2)一定几何形状的导体，电阻的大小与接入电路的具体方式有关，在应用关系R求电阻时要注意导体长度和横截面积的确定。(3)一定形状的几何导体当长度和横截面积发生变化时，导体的电阻率不变，体积不变，由VSl可知l和S成反比，这是解决此类电阻变化问题的关键。 1一同学将变阻器与一只6 V、68 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光。按图263所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将()图263A变暗B变亮C亮度不变 D可能烧坏灯泡解析：选B由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡。当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确。2.目前集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，集成度越高，电子元件越微型化、越小。图264中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，但R2的尺寸远远小于R1的尺寸。通过两导体的电流方向如图所示，则关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是()图264AR1R2 BR1R2CR1R2 D无法确定解析：选C设正方形导体表面的边长为a，厚度为d，材料的电阻率为，根据电阻定律得R，可见正方形电阻的阻值只和材料的电阻率及厚度有关，与导体的其他尺寸无关，选项C正确。3两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀地拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为多少？解析：金属裸导线原来的电阻为R，拉长后l2l，又因为体积VlS不变，所以S，所以R44R，对折后l，S2S，所以R，所以RR161。答案：161电阻与电阻率的比较典例关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是()A导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此，只有导体有电流通过时，才具有电阻B由R可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一D某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零解析导体的电阻率由材料本身性质决定，并随温度变化而变化，导体的电阻与长度、横截面积有关，与导体两端电压及导体中电流大小无关，A、B、C错；电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，D对。答案D 电阻与电阻率的对比电阻R电阻率描述对象导体材料物理意义反映导体对电流阻碍作用的大小，R大，阻碍作用大反映材料导电性能的好坏，大，导电性能差决定因素由材料、温度和导体形状决定由材料、温度决定，与导体形状无关单位欧姆()欧姆米(m)联系R，大，R不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R大，不一定大，导电性能不一定差1关于金属的电阻率，下列说法正确的是()A纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大B纯金属的电阻率随温度的升高而减小，绝缘体的电阻率随温度的升高而增大C合金的电阻率随温度的升高而减小D电阻率的大小只随温度的变化而变化，与材料无关解析：选A由不同种类金属的电阻特点知A对。纯金属的电阻率随温度的升高而增大，而合金的电阻率随温度的升高增加量很小或不变，B、C错。电阻率除与温度有关外，还与材料有关，D错。2关于材料的电阻率，下列说法中正确的是()A把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的三分之一B材料的电阻率随温度的升高而增大C合金的电阻率大于构成该合金的任一纯金属的电阻率D电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大解析：选C电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关，A选项错。金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料则相反，B选项错。合金的电阻率比任一组分的纯金属的电阻率大，C选项对。电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量，而电阻还跟导体的长度、横截面积等因素有关，D选项错。1若常温下的超导体研制成功，它适于做()A保险丝B输电线C电炉丝 D电阻温度计解析：选B超导体电阻为零，不能产热可用来做输电线。2白炽灯的灯丝是由钨制成的，下列说法中正确的是()A由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体，故两种情况下电阻相同B白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D条件不足，不能确定解析：选B白炽灯的灯丝为金属，所以电阻率随温度的升高而增大，正常工作时温度高于不工作时的温度，所以工作时的电阻大于不工作时的电阻，B对。3. (多选)如图1所示的滑动变阻器中，a、b、c、d是它的四个接线柱，P是滑动触片。现将滑动变阻器接入电路中，并要求滑动触片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路中的接线柱可能是()图1Aa和b Ba和cCb和c Db和d解析：选CD滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝长度，使接入电路中的电阻发生变化的。要使滑动触片P向c移动时电路中的电流减小，则接入电路中的电阻丝的电阻应增大，电阻丝的长度应变长。滑动触片P与接线柱c、d之间没有电阻，所以接入电路中的一个接线柱必须是c或d；在滑动触片P向c移动时，只有b、P之间的电阻丝长度在变长，所以接入电路的另一个接线柱只能是b。可见，接入电路中的接线柱可以是b和c，或者是b和d，本题应选C和D。4(多选)金属材料的电阻率有以下特点：一般而言，纯金属的电阻率小，合金的电阻率大；金属的电阻率随温度的升高而增大，有的金属电阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响。根据以上的信息，判断下列说法中正确的是()A连接电路用的导线一般不用合金来制作B电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作C电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作解析：选AB电路中导线输送电能，但由于导线本身有电阻，所以导线也要消耗电能，并转化为热量，导线电阻越小，在其他条件一定的情况下，损耗的电能也越小，故应选择电阻率小的材料，由提供的信息纯金属较合适；电炉等电热器是利用电流的热效应工作，流过电热器的电流与导线上的电流相等，但电热器却能明显发热，说明其电阻大，选择电阻率大的合金丝较合适；电阻温度计是利用材料的电阻率随温度有明显变化的原理工作的，电阻率几乎不受温度影响的显然不能成为电阻温度计的材料。综上所述，正确的判断应为A、B。5.两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图2所示，则A和B导线的横截面积之比为()图2A23 B13C12 D31解析：选B由图像可知两导线电压降分别为UA6 V，UB4 V；由于它们串联，则3RB2RA；由电阻定律可知，得，选项B正确。6. (xx安徽高考)一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为()图3A. B.Cnev D.解析：选C由电流定义可知：IneSv，由欧姆定律可得：UIRneSvneLv，又E，故Enev，选项C正确。7(多选)滑动变阻器的原理如图4所示，则下列说法中正确的是()图4A若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大B若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小C将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱D将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱解析：选AD若将a、c两端连在电路中，aP部分连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A正确；若将a、d两端连在电路中，也是aP部分连入电路，则当滑片OP向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B错误；A、B两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a、b两个接线柱中任意选一个，c、d两个接线柱中任意选一个接入电路即可，C错误；在滑动变阻器的分压式接法中，a、b两个接线柱必须接入电路，c、d两个接线柱中任意选一个接入电路即可，D正确。8横截面直径为d，长为l的导线，两端电压为U，当这三个量中一个量改变时，对自由电子定向运动的平均速率的影响是()A电压U加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变B导线长度l加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变C导线截面的直径加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变D导线截面的直径加倍时，自由电子定向运动的平均速率加倍解析：选C由欧姆定律I、电阻定律R和电流的微观表达式InvSq可共同求得自由电子定向运动的平均速率大小为：v。由上式可知，当电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍，选项A错误。导线长度l加倍时，平均速率减为原来的一半，选项B错。导线截面的直径加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变，故选项C正确，D错误。9如图5是横截面积、长度均相同的甲、乙两根电阻丝的IR图像。现将甲、乙串图 5联后接入电路中，则()A甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压小B甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率小C在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少D甲电阻丝消耗的电功率比乙电阻丝消耗的电功率小解析：选C若将两电阻丝串联接入电路中，由于通过两电阻丝的电流相同，由图像可知，此时甲的电阻大于乙的电阻，所以甲电阻丝两端的电压比乙电阻丝两端的电压大，A错误；由于两电阻丝的横截面积、长度均相同，故甲电阻丝的电阻率比乙电阻丝的电阻率大，B错误；由QI2Rt可知，在相同时间内，电流通过乙电阻丝产生的焦耳热少，C正确；由PI2R可知D错误。10甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d10.5 mm和d21 mm，熔断电流分别为2.0 A和6.0 A。把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是()A6.0 A B7.5 AC10.0 A D8.0 A解析：选B因甲、乙两保险丝等长，由R，知4。当R1、R2并联时，令I12 A，则由I1R1I2R2得I28 A6 A，故I1不能取2 A；令I26 A，则由I1R1I2R2得I11.5 A2.0 A，故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流II1I2(1.56)A7.5 A。故选项B正确。11在做“决定电阻大小的因素”实验时，每次需挑选下表中两根合适的导线，测出通过它们的电流大小，然后进行比较，最后得出结论。导线号码ABCDEFG长度/m1.00.51.51.01.21.50.5横截面积/mm23.20.81.20.81.21.21.2材料锰铜钨镍铬锰铜钨锰铜镍铬(1)为了研究电阻与导体材料有关，应选用的两根导线是(填号码)_；(2)为了研究电阻与导体的长度有关，应选用的两根导线是_；(3)为了研究电阻与横截面积的关系，应选用的两根导线是_；(4)本实验所采用的方法是_。解析：(1)研究电阻与导体材料的关系，应该选长度和横截面积都相同的两根导线，即选C、F；(2)研究电阻与导体长度的关系，应该选材料和横截面积都相同的两根导线，即选C、G；(3)研究电阻与导体横截面积的关系，应该选长度和材料都相同的两根导线，即选A、D。答案：(1)CF(2)CG(3)AD(4)控制变量法12.工业上采用一种称为“电导仪”的仪器测量液体的电阻率，其中一个关键部件如图6所示，A、B是两片面积为1 cm2的正方形铂片，间距为d1 cm，把它们浸在待测液体中，若通过两根引线加上U6 V的电压时，测出电流I1 A，则这种液体的电阻率为多少？图6解析：R 6106 由题意知：ld102 m，S104 m2由R得 m6104 m。答案：6104 m实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的1练习伏安法测电阻，并测出金属丝的电阻率。2练习使用螺旋测微器。二、实验原理1实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。2金属丝的电阻值可以用伏安法测出。3金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝的直径可以用螺旋测微器测定。4螺旋测微器的读数规则测量值固定刻度整毫米数(半毫米数)可动刻度读数(含估读)0.01 mm。三、实验电路电流表仍然外接，而滑动变阻器一般采用限流式接法即可，如图1所示。图1四、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器(050 )、电池组、开关、导线、待测金属丝等。五、实验步骤1用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l，反复测量三次，并记录。2用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。测量次数123平均值金属丝长l/m金属丝直径d/m3.依照实验电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。4电路经检查确认无误后，闭合开关S。改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开开关S。测量次数123电阻平均值电压U/V电流I/A电阻Rx/5.拆除实验电路，整理好实验器材。六、数据处理1金属丝直径的测量(1)特别注意半刻度是否露出。(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。(3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。2金属丝长度的测量(1)应测量接入电路中的有效长度。(也要估读)(2)把3次测量结果求平均值作为长度l。3电阻R的测量(1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。(2)图像法：可建立UI坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。4电阻率的计算将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率。七、误差分析1金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。2电流表外接法，R测R真导致测真(系统误差)。3通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。八、注意事项1为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值。2测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变。3为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用UI图像法求出电阻。4滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求。例1在“测定金属的电阻率”的实验中，图2(1)某同学用螺旋测微器测金属丝直径时，测得结果如图2甲所示，则该金属丝的直径为_mm。(2)用量程为3 V的电压表和量程为0.6 A的电流表测金属丝的电压和电流时读数如图乙所示，则电压表的读数为_V，电流表的读数为_A。(3)用米尺测量金属丝的长度L0.810 m。利用以上测量数据，可得这种材料的电阻率为_ m(保留两位有效数字)。解析(1)螺旋测微器的读数为：d2.5 mm43.50.01 mm2.935 mm。(2)因电压表的每小格读数为0.1 V，所以应估读到0.01 V，所以电压表的读数为：U2.60 V；同理，电流表的每小格读数为0.02 A，应估读到0.01 A，所以电流表的读数为：I0.52 A。(3)根据R得：带入数据得：4.2105m。答案(1)2.935(2)2.600.52(3)4.2105例2在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图3所示，其读数应为_mm(该值接近多次测量的平均值)。图3(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约为3 k)、滑动变阻器R(020 ，额定电流2 A)、开关、导线若干。某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图4中的_图(选填“甲”或“乙”)。图4(3)图5是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。图5(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图6所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第1、5、7次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的电阻值Rx_(保留两位有效数字)。图6(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为_(填选项前的符号)。A1102 mB1103 mC1106 m D1108 m(6)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的是_(有多个正确选项)。A用螺旋测微器测量金属丝直径时，由读数引起的误差属于系统误差B由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D用UI图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差解析(2)此问是本题的亮点。通过给定的数据发现电压接近从0开始，故必须采用滑动变阻器的分压式接法。(3)采用滑动变阻器的分压式接法，连线时应使测量电路在开始时分到的电压为0(如图所示)。(4)图线应过原点，且使大多数点在一条直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，明显偏离的点应舍去，如图所示。(5)R，S2，取d4104m，l0.5 m，R4.5 ，解得1106 m。(6)系统误差是由仪器的某些不完善或实验方法不够完善等产生的，其测量结果总是偏大或偏小；偶然误差具有随机性，可以通过多次测量取平均值来减小偶然误差。答案(1)0.397(0.3950.399均可)(2)甲(3)见解析图(4)见解析图45(4.34.7均可)(5)C(6)CD1(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是()A用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D实验中应保持金属丝的温度不变解析：选AC实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法。故A、C操作错误。2(多选)在“测定金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中正确的是()A电流表采用外接法，将会使测真B电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差C由可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起的测量误差D由可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量解析：选ACD由于采用外接法，将导致R测R真，由可知测真，A对；虽然电压表的并联引起电阻丝分得电压减小，但是计算电阻丝的电阻用的是电压和电流的瞬时对应关系，只是由于电压表的分流会使电流I的测量值偏大，电阻测量值偏小，引起误差，B错；由可知每一个物理量测量都会引起的误差，但由于直径的指数为2，所以对结果影响最大的是d的测量，C、D对。3(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图7所示，校零时的读数为_ mm，合金丝的直径为_mm。图7(2)为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图8甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图乙中的实物电路连接。图8解析：(1)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为0.007 mm，测量后要去掉开始误差。(2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入，掌握滑动变阻器的分压接法。答案：(1)0.0070.638(2)如图所示4.某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l0.720 m，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图9所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 )，然后计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：图9A直流电源(输出电压为3 V)B电流表A(量程00.6 A，内阻约0.125 )C电压表V(量程03 V，内阻3 k)D滑动变阻器(最大阻值20 )E开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为_mm。(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图。(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为Rx4.0 ，则这种金属材料的电阻率为_ m。(保留两位有效数字)解析：(3)由R得，将Rx4.0 、l0.720 m、d0.600 mm0.600103 m代入得1.6106m。答案：(1)0.600(2)如图所示(3)1.61065某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，获得的金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图10所示，则它们的值分别是_mm，_A，_V。图10已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为010 ，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 k。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E4.5 V，内阻很小。则图11中_(填电路图下方的字母)电路为本次实验应当采用的最佳电路。用此电路测得的金属丝电阻Rx比真实值_(选填“大”或“小”)。图11若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA2.0 ，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图11中的_电路。若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx_(用题中各物理量符号表示)。解析：根据螺旋测微器读数规则可知金属丝直径为0.998 mm；电流表读数是0.42 A，电压表读数是2.26 V。由于金属丝电阻一般不太大，应采用电流表外接法。干电池不宜在长时间、大功率状况下使用，应采用限流电路，所以本次实验应当采用的最佳电路为图A。用此电路测得的金属丝电阻Rx实质是电阻丝与电压表并联后的等效电阻值，比真实值小。若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA2.0 ，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是题图中的B电路。若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻RxRA。答案：0.9980.422.26A小BRA6现在要测量一段电阻丝的电阻率，其阻值Rx0.5 ，允许通过的最大电流为0.5 A。现有如下器材可供选择：电流表A(量程0.6 A，内阻约为0.6 )电压表V(量程3 V，内阻约为3 k)待测电阻丝Rx(阻值约为0.5 )标准电阻R0(阻值5 )滑动变阻器R1(5 ，2 A)滑动变阻器R2(200 ，1.5 A)直流电源E(E6 V，内阻不计)开关S、导线若干(1)图12为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是_；图12(2)实验中滑动变阻器应该选择_(选填“R1”或“R2”)，并采用_接法；(3)根据你在(1)(2)中的选择，在图13甲上完成实验电路的连接；(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D，则待测电阻丝的电阻率的计算式为_；图13(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D_。解析：(1)电阻Rx两端的最大电压UIRx0.25 V，约为电压表量程的，需要在待测电阻Rx两端串联分压电阻，即串联标准电阻R0，此时R0Rx ，电流表采用外接法，选项C正确。(2)滑动变阻器若选用R2并采用限流接法，调控范围小，操作不便，而电源内阻不计，不用考虑大电流时电源电动势的变化，因而应选择R1，并采用分压接法。(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示。(4)待测电阻RxR0。由电阻定律有Rx，联立解得。(5)螺旋测微器的读数为1 mm0.0120.5 mm1.205 mm。答案：(1)C(2)R1分压(3)见解析图(4)(5)1.205(0.002)mm