高中物理用多用电表测电阻实验题

（1）某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是_______mm、______A、_______V。

（2）现已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ。电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E = 4.5V，内阻很小。则以下电路图中_________（填电路图下方的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_________。

（3）若已知实验所用的电流表内阻的准确值，那么准确测量金属丝电阻的最佳电路应是上图中的__________电路（填电路图下的字母代号）。此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻___________（ 用题中字母代号表示）。

将阻值为16 Ω的均匀电阻丝变成一闭合圆环，在圆环上取Q为固定点，P为滑键，构成一圆形滑动变阻器，如图所示，要使Q、P间的电阻先后为4 Ω和3 Ω，则对应的θ角应分别是_______和_______。

研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为             mm；
   
（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为        mm；
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为             Ω。

（4）用伏安法测定该圆柱体在不同长度时的电阻，除被测圆柱体外，还有如下供选择的实验器材：
电流表A₁(量程0～4 mA，内阻约50 Ω)
电流表A₂(量程0～10 mA，内阻约30 Ω)
电压表V₁(量程0～3 V，内阻约10 kΩ)
电压表V₂(量程0～15 V，内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V，内阻不计)
滑动变阻器R₁(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)
滑动变阻器R₂(阻值范围0～2 kΩ，允许通过的最大电流0.5 A)
开关S、导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在如图所示的虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．

为了测量某根金属丝的电阻率，根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步测量：
（1）直径测量：该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间，测量结果如图，由图可知，该金属丝的直径d=   。
（2）欧姆表粗测电阻，他先选择欧姆×10档，测量结果如图所示，为了使读数更精确些，还需进行的步骤是       。
A.换为×1档，重新测量
B.换为×100档，重新测量
C.换为×1档，先欧姆调零再测量
D.换为×100档，先欧姆调零再测量
       
（3）伏安法测电阻，实验室提供的滑变阻值为0～20Ω，电流表0～0.6A（内阻约0.5Ω），电压表0～3V（内阻约5kΩ），为了测量电阻误差较小，且电压表示数从0开始调节，下列备选电路中，应该选择           。

（4）选择正确的电路后，测量值与真实值相比      （选填“偏大”“相等”“偏小”），误差来源是             。

下述图中，游标卡尺示数是_______cm，螺旋测微器示数是______mm，欧姆表的档位开关置于“×100”档，用它测电阻的示数是________Ω。
 

(12分)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率P。步骤如下：
①游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为mm；
②用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为mm；

③选用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值约为；

④为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A₁(量程300mA，内阻约为2)；
电流表A₂(量程l50mA，内阻约为10)；
电压表V₁(量程lV，内阻r=1000)；
电压表V₂(量程l5V，内阻约为3000)；
定值电阻R₀=1000；
滑动变阻器R₁(最大阻值5)；
滑动变阻器R₂(最大阻值l000)；
电源E(电动势约为4V，内阻r约为1)；
开关，导线若干。
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选。(均填器材代号)
根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图。

影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而某种半导体材料的电阻率则与之相反。某课题研究组在研究某种器件Z的导电规律时，测得其两端电压与通过电流的关系如表所示：
① 根据表中数据，判断器件Z可能属于上述         材料（选填“金属”或“半导体”）。

U/V	0.00	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.50
I/A	0.00	0.20	0.45	0.80	1.25	1.80	2.81

 
② 实验所用的器材规格是：
电压表（0－3V－15V，内阻约30kΩ）；
电流表（0－0.6A－3A，内阻约4Ω）；
滑动变阻器（变化范围0～10Ω）； 
电源（3V，内阻约1Ω）； 
器件Z；
电键；导线若干．
根据本次实验提供的数据，请用笔画线代替导线在实物图上连接电路；

③ 根据表中的数据已经在I－U坐标中描好点，如图所示，请连线作图；

④ 某同学根据图中规律猜想I与U的定量关系，用以下方法较为合理的是      （填选项前的字母）。
A．用I－U图象
B．用I－U²图象
C．用I²－U图象
D．用I－U^-1图象

图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E是电池； $R_1$ 、 $R_2$ 、 $R_3$ 、 $R_4$ 和 $R_5$ 是固定电阻， $R_6$ 是可变电阻；表头 $\mathit{GG}$ 的满偏电流为250 $\mathit{\mu A}$ ，内阻为 $480\Omega$ 。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆 $\times 100\Omega$ 挡。

（1）图（a）中的A端与__________（填"红"或"黑"）色表笔相连接。

（2）关于 $R_6$ 的使用，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。

A．在使用多用电表之前，调整 $R_6$ 使电表指针指在表盘左端电流"0"位置

B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 $R_6$ 使电表指针指在表盘右端电阻"0"位置

C．使用电流挡时，调整 $R_6$ 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

（3）根据题给条件可得 $R_1+R_2=$ __________ $\Omega$ ， $R_4=$ __________ $\Omega$ 。

（4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与"1"相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与"3"相连的，则读数为__________；若此时B端是与"5"相连的，则读数为__________。（结果均保留3位有效数字）。

在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝： R _x ( 阻值约 4 Ω)；
电压表： (量程 3 V，内阻约 3 kΩ)；
电流表： (量程 0.6 A，内阻约 0.2 Ω)
(量程 3 A，内阻约 0.05 Ω)
电源： E ₁ (电动势 3 V，内阻不计)； E ₂ (电动势 12 V，内阻不计)；
滑动变阻器： R (最大阻值约 20 Ω) 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关 S；导线。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm。

(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选___(均填器材代号)，
在线框内完成电路原理图。

在“测量金属的电阻率”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50cm。（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1所示，其读数为         mm（该值接近多次测量的平均值）。
（2）用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3KΩ）、滑动变阻器（0-20Ω，额定电流2A），开关、导线若干。某小组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：
（2）

次数	1	2	3	4[	5	6	7
U/V	0.10	0.30[	0.70	1.00	1.50	1.70	2.30
I/A	0.020	0.060	0.160	0.220	0.340	0. 460	0.520

由以上实验数据可知，他们测量是采用图2中的        图（选填“甲”或“乙”）。

甲

（3）图3 是测量 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片P置于变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完图3中实物间的连线，并使开关闭合瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。

（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值
=          Ω（保留两位有效数字）。
（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为       （填选项前的符号）。
A. Ω∙m   B. Ω∙m    C. Ω∙m   D. Ω∙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选项是        。
A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差
B．由于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U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
（1）用螺旋测微器量合金丝的直径，读数如图所示，可读出合金丝的直径为          mm;

（2）现有电源（E=4V，内阻可不计），滑动变阻器（0~50Ω），电流表（0~0.6A，内阻约为1Ω），电压表（0~3V，内阻约为3KΩ），开关和导线若干。该同学分别用电流表的两种不同接法测量合金丝的电阻，记录两组不同的数据如下:

实验一
序号	1	2	3	4	5	6
电压U（V）	0.80	1.20	1.60	2.20	2.50	2.80
电流I（A）	0.10	0.15	0.20	0.27	0.31	0.35
实验二
序号	1	2	3	4	5	6
电压U（V）	0.80	1.20	1.60	2.20	2.50	2.80
电流I（A）	0.09	0.13	0.18	0.24	0.28	0.31

①由数据可知，该同学采用滑动变阻器的          接法（填“限流式”或“分压式”）；
②由数据可知，利用        （填“实验一”或“实验二”）的数据计算所得结果更接近合金丝电阻的真实值。

在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据。提供以下器材供选择：
A．电池组(3 V，内阻约1 Ω)
B．电流表(0～3 A，内阻约0.012 5 Ω)
C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)
D．电压表(0～3 V，内阻约4 kΩ)
E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)
F．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)
G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A)
H．开关、导线若干
(1)除了A和H，实验时还应从上述器材中选用_____________
(2)测电阻时，两电表和待测金属丝电阻R_x在组成测量电路时，应采用电流表________(选填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)；
(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如下图所示，则读数为________mm；

(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________.

某同学用游标卡尺测量圆形管内径时的测量结果如图甲所示，则该圆形钢管的内径是________mm.  如图乙所示是某次用千分尺测量时的情况，读数为        mm。

某市质监局对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现竞有九成样品的细菌超标或电阻率不合格（电阻率是检验纯净水是否合格的一项重要指标）。
①对纯净水样品进行检验时，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内（如图甲），容器两端用直径为D的金属圆片电极密封（忽略容器壁的厚度）制成检查样品。实验步骤如下：
A.用螺旋测微器测量样品的其厚度L；
B．选用多用电表的电阻“×1k”挡，按正确的操作步骤测此塑料圆柱形容器的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该电阻的阻值约为_______kΩ；

C．为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A₁ （量程1mA，内阻约为2Ω）；
电流表A₂ （量程100uA，内阻约为10Ω）；
电压表V₁ （量程lV，内阻r=10kΩ）；
电压表V₂ （量程l5V，内阻约为30kΩ）；
定值电阻R₀ =10kΩ；
滑动变阻器R（最大阻值5Ω）；
电源E（电动势约为4V，内阻r约为1Ω）；
开关，导线若干。
为了使测量尽量准确，电压表应选______，电流表应选_______。（均填器材代号）
②根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图；

③该检验样品的厚度为L，直径为D，若用以上电路测量电压表的示数为U，电流表的示数为I，则检验样品的电阻率为ρ =________________（用相应物理量的字母表示）。

有一根细而均匀的导电材料样品（如图甲所示），截面为同心圆环（如图乙所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为p，因该样品的内径太小，无法直接测量，现提供以下实验器材：
A．20等分刻度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表A₁（量程50mA，内阻r₁=100Ω，）
D．电流表A₂（量程100mA，内阻r₂大约为40Ω，）
E．电流表A₃（量程3A．内阻r₃大约为0.1Q）
F．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流2A）
G．直流电源E（12V，内阻不计）
H．导电材料样品Rx（长L约为3cm，电阻R_x约为100Ω，）
I．开关一只，导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图丙所示，其示数L=      mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图丁所示，其示数D=      mm．

（2）请选择合适的仪器，画出最佳实验电路图，并标明所选器材．

（3）实验中要测量的物理量有：       （同时用文字和符号说明）．然后用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=     ．