【例【例1 1】（】（20092009廣東高考）某實驗廣東高考）某實驗小組利用實驗室提供的器材探究一小組利用實驗室提供的器材探究一種金屬絲的電阻率種金屬絲的電阻率, ,所用器材包括所用器材包括: :輸出電壓為輸出電壓為3 V3 V的直流穩(wěn)壓電源、的直流穩(wěn)壓電源、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器（千分尺）、米尺、電流表、待測金屬絲、螺旋測微器（千分尺）、米尺、電阻箱、開關和導線等電阻箱、開關和導線等. .（1 1）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺）他們截取了一段金屬絲，拉直后固定在絕緣的米尺上，并在金屬絲上夾一個小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上，并在金屬絲上夾一個小金屬夾，金屬夾可在金屬絲上移動上移動. .請根據(jù)現(xiàn)有器材，設計實驗電路，并連接電路實請根據(jù)現(xiàn)有器材，設計實驗電路，并連接電路實物圖（如圖實七物圖（如圖實七-6-6甲）甲）. .(2)(2)實驗的主要步驟如下：實驗的主要步驟如下：正確連接電路，設定電阻箱的阻值，開啟電源，合上正確連接電路，設定電阻箱的阻值，開啟電源，合上開關；開關；讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；讀出電流表的示數(shù)，記錄金屬夾的位置；斷開開關，斷開開關，_，合上開關，重復，合上開關，重復的操作的操作（3 3）該小組測得電流與金屬絲接入長度關系的數(shù)據(jù)，并）該小組測得電流與金屬絲接入長度關系的數(shù)據(jù)，并據(jù)此繪出了圖乙的關系圖線，其斜率為據(jù)此繪出了圖乙的關系圖線，其斜率為_A_A-1-1mm-1-1（保（保留三位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積留三位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距與電源電動勢的乘積代表了代表了_的電阻之和的電阻之和（4 4）他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑）他們使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑, ,示數(shù)如圖示數(shù)如圖丙所示丙所示. .金屬絲的直徑是金屬絲的直徑是_._.圖乙中圖線的斜率、電圖乙中圖線的斜率、電源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是源電動勢和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是_，其數(shù)值和單位為，其數(shù)值和單位為_（保留三位有效數(shù)（保留三位有效數(shù)字）字）. .【標準解答【標準解答】本題考查學生對測定電阻率實驗的了解和本題考查學生對測定電阻率實驗的了解和基本儀器的使用，考查實驗數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)運算和實基本儀器的使用，考查實驗數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)運算和實驗誤差的理解，考查分析能力、實驗與探究能力驗誤差的理解，考查分析能力、實驗與探究能力. .（1 1）實物圖連接如圖）實物圖連接如圖答案：答案：【例【例2 2】（】（20092009江蘇高考）有一根圓臺狀勻質(zhì)合金棒如江蘇高考）有一根圓臺狀勻質(zhì)合金棒如圖實七圖實七-7-7甲所示，某同學猜測其電阻的大小與該合金棒甲所示，某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率的電阻率、長度、長度L L和兩底面直徑和兩底面直徑d d、D D有關有關. .他進行了如他進行了如下實驗：下實驗：（1 1）用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑）用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d d、D D和長度和長度L.L.圖乙中游標卡尺（游標尺上有圖乙中游標卡尺（游標尺上有2020個等分刻度）的讀數(shù)個等分刻度）的讀數(shù)L=_cm.L=_cm.（2 2）測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示（相關器）測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示（相關器材的參數(shù)已在圖中標出）材的參數(shù)已在圖中標出）. .該合金棒的電阻約為幾歐姆該合金棒的電阻約為幾歐姆. .圖中有一處連接不當?shù)膶Ь€是圖中有一處連接不當?shù)膶Ь€是_._.（用標注在導線（用標注在導線旁的數(shù)字表示）旁的數(shù)字表示）（3 3）電路改正后，通過實驗測得合金棒的電阻）電路改正后，通過實驗測得合金棒的電阻R=R=6.72 .6.72 .根據(jù)電阻定律計算電阻率為根據(jù)電阻定律計算電阻率為、長為、長為L L、直徑、直徑分別為分別為d d和和D D的圓柱狀合金棒的電阻分別為的圓柱狀合金棒的電阻分別為R Rd d=13.3 =13.3 、R RD D=3.38 .=3.38 .他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R R滿足滿足R R2 2=R=Rd dRRD D，由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻，由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R=_.R=_.（用（用、L L、d d、D D表示）表示）【標準解答【標準解答】本題源于課本中測量金屬導線的電阻率，本題源于課本中測量金屬導線的電阻率，考查游標卡尺的讀數(shù)考查游標卡尺的讀數(shù), ,電路圖的連接，測電阻，意在考查電路圖的連接，測電阻，意在考查考生對基本儀器、基本電路的掌握情況，同時題目又大考生對基本儀器、基本電路的掌握情況，同時題目又大膽創(chuàng)新，將圓柱體變化為圓臺狀導體，有效考查了學生膽創(chuàng)新，將圓柱體變化為圓臺狀導體，有效考查了學生對實驗的遷移能力對實驗的遷移能力. .（1 1）主尺讀數(shù)為）主尺讀數(shù)為9.9 cm=99 mm;9.9 cm=99 mm;游標尺讀數(shù)為游標尺讀數(shù)為8 80.05 mm=0.40 mm.0.05 mm=0.40 mm.故讀數(shù)故讀數(shù)L=99 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.L=99 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.答案：答案：1.(20091.(2009海南高考海南高考) )某同學用游標卡尺和螺旋測微器分某同學用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度，讀出圖實七別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度，讀出圖實七-8-8中中的示數(shù)，該金屬圓片的直徑的測量值為的示數(shù)，該金屬圓片的直徑的測量值為_cm_cm，厚度的測，厚度的測量值為量值為_mm._mm.【解析【解析】游標卡尺的讀數(shù)為游標卡尺的讀數(shù)為:12 mm+8:12 mm+80.05 mm=0.05 mm=12.40 mm=1.240 cm12.40 mm=1.240 cm螺旋測微器的讀數(shù)為螺旋測微器的讀數(shù)為:1.5 mm+18.2:1.5 mm+18.20.01 mm=0.01 mm=1.682 mm.1.682 mm.答案答案: :1.240 1.6821.240 1.682或或1.6831.6832.2.（20102010天津模擬）某小組天津模擬）某小組的兩位同學采用的兩位同學采用“伏安法伏安法”測測金屬絲的電阻實驗中，根據(jù)同金屬絲的電阻實驗中，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進行正確描點后，甲、一組數(shù)據(jù)進行正確描點后，甲、乙兩位同學根據(jù)自己的理解各乙兩位同學根據(jù)自己的理解各作出一條圖線，如圖實七作出一條圖線，如圖實七-9-9甲、乙所示，根據(jù)你對實驗的理解，你認為同學甲、乙所示，根據(jù)你對實驗的理解，你認為同學_的的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為 _._.（保留兩位有效數(shù)字）（保留兩位有效數(shù)字）【解析【解析】當金屬絲兩端電壓為零時，通過的電流也為零，當金屬絲兩端電壓為零時，通過的電流也為零，因此圖線必過原點，故甲同學的圖線正確；在甲同學畫因此圖線必過原點，故甲同學的圖線正確；在甲同學畫的圖線上距原點較遠的地方取一個點，其坐標值為（的圖線上距原點較遠的地方取一個點，其坐標值為（0.4 0.4 A,1.52 VA,1.52 V），故金屬絲電阻為：），故金屬絲電阻為：答案：答案：甲甲 3.83.8. 3.80.41.52IUR3.3.在在“測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率”實驗中，提供的電源是一節(jié)實驗中，提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻不計的干電池，被測金屬絲的直徑小于內(nèi)阻不計的干電池，被測金屬絲的直徑小于1 mm1 mm，長度，長度約為約為80 cm80 cm，阻值約為，阻值約為3 .3 .使用的電壓表有使用的電壓表有3 V(3 V(內(nèi)阻約內(nèi)阻約為為3 k3 k) )和和15 V15 V（內(nèi)阻約為（內(nèi)阻約為15 k15 k）兩個量程，電流表）兩個量程，電流表有有0.6 A0.6 A（內(nèi)阻約為（內(nèi)阻約為0.1 0.1 ）和）和3 A3 A（內(nèi)阻約為（內(nèi)阻約為0.02 0.02 ）兩個量程；供限流用的滑動變阻器有最大阻值分別為兩個量程；供限流用的滑動變阻器有最大阻值分別為10 10 、100 100 、1 500 1 500 的三種，可供選擇的實驗電路的三種，可供選擇的實驗電路有如圖實七有如圖實七-10-10甲、乙所示的兩種甲、乙所示的兩種. .用螺旋測微器測金屬用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖丙所示，則：絲的直徑如圖丙所示，則：（1 1）螺旋測微器的示數(shù)是）螺旋測微器的示數(shù)是_ mm._ mm.（2 2）為減小電阻的測量誤差，應選用）為減小電阻的測量誤差，應選用_圖所示的電路圖所示的電路. .（3 3）為在測量中便于調(diào)節(jié)，應選用最大阻值為）為在測量中便于調(diào)節(jié)，應選用最大阻值為_的滑動變阻器的滑動變阻器. .（4 4）電壓表的量程應選用）電壓表的量程應選用_V._V.（5 5）電流表的量程應選用）電流表的量程應選用_A._A.【解析】【解析】(1)(1)固定尺上的讀數(shù)為固定尺上的讀數(shù)為2 mm2 mm，可動尺上的讀為，可動尺上的讀為 所以螺旋測微器的示數(shù)為所以螺旋測微器的示數(shù)為2.0 mm+0.250(2.0 mm+0.250(0.001) mm=2.250(0.001) mm=2.250(0.001) mm.0.001) mm.(2)(2)由于金屬絲的電阻小，所以應采用電流表外接法，即由于金屬絲的電阻小，所以應采用電流表外接法，即選用乙圖所示電路選用乙圖所示電路. .(3)(3)由于實驗所用電源是一節(jié)干電池，其電動勢由于實驗所用電源是一節(jié)干電池，其電動勢E=E=1.5 V1.5 V，所以用最大阻值為，所以用最大阻值為10 10 的滑動變阻器做限流電的滑動變阻器做限流電阻，才能使電路中的電流有明顯變化時操作方便阻，才能使電路中的電流有明顯變化時操作方便. .,50mm5 . 0) 1 . 0(0 .25格格(4)(4)加在電壓表兩端的電壓不超過加在電壓表兩端的電壓不超過1.5 V1.5 V，所以電壓表的，所以電壓表的量程應選用量程應選用3 V.3 V.(5)(5)當滑動變阻器連入電路的電阻為零時，電路中的電流當滑動變阻器連入電路的電阻為零時，電路中的電流最大，最大， 所以電流表的量程應選用所以電流表的量程應選用0.6 A.0.6 A.答案答案: :(1)2.250(1)2.250(0.001) (2)0.001) (2)乙乙(3)10 (4)3 (5)0.6(3)10 (4)3 (5)0.6,A5 . 0A35 . 1Imax4.4.某同學想要了解導線在質(zhì)量相同時，電阻與截面積的某同學想要了解導線在質(zhì)量相同時，電阻與截面積的關系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的關系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的5 5卷導線，進行了如卷導線，進行了如下實驗：下實驗：(1)(1)用螺旋測微器測量某一導線的直徑如圖實七用螺旋測微器測量某一導線的直徑如圖實七1111所示所示, ,讀得直徑讀得直徑d=_mm.d=_mm.(2)(2)該同學經(jīng)實驗測量及相關計算得到如下數(shù)據(jù)：該同學經(jīng)實驗測量及相關計算得到如下數(shù)據(jù)：請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導線的電阻請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導線的電阻R R與截面積與截面積S S是是否滿足反比關系？若滿足反比關系，請說明理由；若不否滿足反比關系？若滿足反比關系，請說明理由；若不滿足，請寫出滿足，請寫出R R與與S S應滿足的關系應滿足的關系. .(3)(3)若導線的電阻率若導線的電阻率=5.1=5.11010-7-7 m m，則表中阻值為，則表中阻值為3.1 3.1 的導線長度的導線長度l=_m(l=_m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).).【解析】【解析】答案：答案：5.5.用伏安法測量電阻阻值用伏安法測量電阻阻值R R，并求出電阻率，并求出電阻率.給定電壓表（內(nèi)阻約為給定電壓表（內(nèi)阻約為50 k50 k）、電流表（內(nèi)阻約為）、電流表（內(nèi)阻約為40 40 ）、滑動變阻器（總電阻為）、滑動變阻器（總電阻為20 20 ）、電源、電鍵、）、電源、電鍵、待測電阻（約為待測電阻（約為250 250 ）及導線若干）及導線若干. .（1 1）畫出測量）畫出測量R R的電路圖（要求能盡量減小測量誤差）的電路圖（要求能盡量減小測量誤差）. .（2 2）圖實七）圖實七-12-12中的中的6 6個點表示實驗中測得的個點表示實驗中測得的6 6組電流組電流I I，電壓電壓U U的值，試寫出根據(jù)此圖求的值，試寫出根據(jù)此圖求R R的步驟：的步驟：_求出電阻值求出電阻值R=_.R=_.（保留（保留3 3位有效數(shù)字）位有效數(shù)字）（3 3）待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為）待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標為5050分度的卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖實七分度的卡尺測量其長度與直徑，結(jié)果分別如圖實七-13-13、1414所示所示. .由圖可知其長度為由圖可知其長度為_ cm_ cm，直徑為，直徑為_cm._cm.（4 4）由以上數(shù)據(jù)可求出）由以上數(shù)據(jù)可求出=_.=_.（保留（保留3 3位有效數(shù)字）位有效數(shù)字）【解析【解析】（1 1）如圖所示）如圖所示（2 2）作作U-IU-I直線，舍去左起第二點，其余直線，舍去左起第二點，其余5 5個點盡量落個點盡量落在直線上或均勻分布在直線兩側(cè)在直線上或均勻分布在直線兩側(cè). .由圖象可得直線的斜率由圖象可得直線的斜率k=R.k=R.則則 （221221237237均可）均可）（3 3）長度）長度L=8 mm+0L=8 mm+00.02 mm=8.00 mm=0.800 cm0.02 mm=8.00 mm=0.800 cm 229IUk答案：答案：6.(6.(探究創(chuàng)新探究創(chuàng)新) )冬季和春季降水量小，廣東沿海附近江河冬季和春季降水量小，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時海水倒灌，出現(xiàn)所謂的水位較低，漲潮時海水倒灌，出現(xiàn)所謂的“咸潮咸潮”現(xiàn)象，現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水的離子濃度增高，水質(zhì)受到影使沿海地區(qū)的城市自來水的離子濃度增高，水質(zhì)受到影響響. .為了研究為了研究“咸潮咸潮”出現(xiàn)的規(guī)律，某同學設計了一個監(jiān)出現(xiàn)的規(guī)律，某同學設計了一個監(jiān)測河水電阻率的實驗測河水電阻率的實驗. .他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極，如圖實七兩個橡膠塞和鉑電極，如圖實七1515甲所示，兩電極相甲所示，兩電極相距距L=0.314 m,L=0.314 m,其間充滿待測的河水其間充滿待測的河水. .安裝前他用如圖乙所安裝前他用如圖乙所示的游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖丙所示示的游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖丙所示. .他還選用了以下儀器：量程為他還選用了以下儀器：量程為15 V15 V、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為300 k300 k的電壓表，量程為的電壓表，量程為300 A300 A、內(nèi)阻約為、內(nèi)阻約為50 50 的電流表，的電流表，最大阻值為最大阻值為1 k1 k的滑動變阻器，電動勢的滑動變阻器，電動勢E=12 VE=12 V、內(nèi)阻、內(nèi)阻r=6 r=6 的電池組、開關各一個以及導線若干的電池組、開關各一個以及導線若干. .圖丁所示圖丁所示坐標系中包括坐標為坐標系中包括坐標為(0(0，0)0)的點在內(nèi)的的點在內(nèi)的9 9個點表示他測個點表示他測得的得的9 9組電流組電流I I、電壓、電壓U U的值的值. .根據(jù)以上材料完成下列問題：根據(jù)以上材料完成下列問題：(1)(1)測量玻璃管的內(nèi)徑時，應用圖乙所示的游標卡尺的測量玻璃管的內(nèi)徑時，應用圖乙所示的游標卡尺的A A、B B、C C三部分中的三部分中的_部分與玻璃管內(nèi)壁接觸部分與玻璃管內(nèi)壁接觸.(.(填代號填代號) )(2)(2)由圖丙可知，玻璃管的內(nèi)徑由圖丙可知，玻璃管的內(nèi)徑d=_mm.d=_mm.(3)(3)待測河水的電阻率待測河水的電阻率為多大？為多大？( (寫出推導和計算過程，寫出推導和計算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) )(4)(4)圖戊所示的儀器部分已連線，請將其他部分連接成能圖戊所示的儀器部分已連線，請將其他部分連接成能測出圖丁中數(shù)據(jù)的實物連接圖測出圖丁中數(shù)據(jù)的實物連接圖. .(5)(5)開關閉合前滑動變阻器的滑片應先滑至開關閉合前滑動變阻器的滑片應先滑至_端端. .【解析【解析】（1 1）測量爪）測量爪A A是測量玻璃管內(nèi)徑的是測量玻璃管內(nèi)徑的. .（2 2）讀數(shù)為：）讀數(shù)為：56 mm+656 mm+60.1 mm=56.6 mm.0.1 mm=56.6 mm.（3 3）在坐標紙中畫出）在坐標紙中畫出U-IU-I圖象如圖所示圖象如圖所示. .算出水柱的電阻算出水柱的電阻R=1.0R=1.010105 5 （允許誤差在（允許誤差在10%10%以內(nèi)）以內(nèi)）m. 108.04LdRLRS,4dS222(4)(4)如圖所示如圖所示(5)(5)閉合開關時應保證測量電路的電壓為零，故滑動觸頭閉合開關時應保證測量電路的電壓為零，故滑動觸頭應滑至最左端應滑至最左端(A(A端端) )答案答案: :（1 1）A A （2 2）56.6 (3)8.056.6 (3)8.010102 2 m m(4)(4)見解析圖見解析圖 （5 5）A A