2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第41讲重点实验：测量金属丝的电阻率(复习讲义)(黑吉辽专用)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第41讲重点实验：测量金属丝的电阻率(复习讲义)(黑吉辽专用)(学生版+解析)，共18页。
\l "_Tc200569120" 02体系构建·思维可视2
\l "_Tc200569121" 03核心突破·靶向攻坚2
\l "_Tc200569122" 考点一 基础实验方案 2
\l "_Tc200569123" 知识点1 实验原理与操作2
\l "_Tc200569124" 知识点2 实验数据处理及误差分析3
\l "_Tc200569128" 考向1 \l "_Tc17630" 实验原理与操作4
\l "_Tc200569129" 考向2 \l "_Tc16322" 数据处理与误差分析6
\l "_Tc200569132" 考点二 实验创新考法 8
\l "_Tc200569133" 知识点 实验创新方案8
\l "_Tc200569135" 考向1 实验原理改进9
\l "_Tc200569137" 考向2实验器材的改进 PAGEREF _Tc200569137 \h 10
\l "_Tc200569139" 考向3 实验方法的改进 PAGEREF _Tc200569139 \h 11
\l "_Tc200569146" 04真题溯源·考向感知13


考点一 基础实验方案
\l "_Tc25045" 知识点1 实验原理与操作
\l "_Tc25045" 知识点2 实验数据处理及误差分析
1．数据处理
(1)计算Rx的两种方法。
①计算法：用Rx＝eq \f(U,I)分别算出各次的数值，再取平均值。
②图像法：画出U-I图像，U-I图像的斜率等于Rx。
(2)计算电阻率：将测得的Rx、l、d值，代入公式R＝ρeq \f(l,S)和S＝eq \f(πd2,4)中，计算出金属丝的电阻率。
2．注意事项
(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。
(2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端。
(3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值。
(4)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量，求其平均值。
(5)闭合开关之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置。
(6)在用伏安法测电阻时，通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
(7)若采用图像法求电阻阻值的平均值，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要尽可能地通过较多的点，其余各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。
3．误差分析
(1)金属丝的直径测量、长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。
(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，使电阻率的测量值偏小。
(3)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。
\l "_Tc17630" 考向1 实验原理与操作
例1 （2025·辽宁·二模）通过测量纯净水的电阻率能直接判断其纯净程度是否达标。某课题小组用图甲所示装置测量常温下纯净水的电阻率。图中粗细均匀的圆柱形玻璃管两端用导电活塞（活塞电阻可忽略）封装体积为V=500mL的纯净水，右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材有电源（电动势为，内阻不计），电压表V1、V2（均可视为理想电表），定值电阻（阻值为），定值电阻（阻值为），电阻箱（最大阻值），单刀双掷开关S，导线若干，刻度尺。
实验步骤如下：
①把左侧活塞向右推，将纯净水压缩至最短，测量纯净水长度；
②把S拨到1位置，记录电压表示数；
③把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同，记录电阻箱的阻值；
④把左侧活塞向左移到某位置，改变纯净水长度，重复步骤②、③，记录每次纯净水的长度和电阻箱阻值；
⑤断开S，整理好器材。
(1)玻璃管内纯净水的电阻 （用、、表示）。
(2)电阻箱的读数R与纯净水长度L之间的关系为R= （用、、、V表示）。
(3)利用记录的多组纯净水长度和电阻的数据，绘制如图乙所示的关系图像，则该纯净水的电阻率为 Ω·m（结果保留三位有效数字）。
【变式训练1-1·变载体】在“金属丝电阻率的测量”的实验中：
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量示数如图1所示，金属丝直径 mm。
(2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻。将单刀双掷开关分别打到处和处，通过观察分析，发现电压表示数变化更明显，由此判断开关打到 （填“”、“”）处时进行实验系统误差较小。
(3)为了消除系统误差，设计用电流计G和电阻箱替代V，电路如图3所示。为电阻箱阻值读数，为A示数，为G示数。实验绘制出了图像是如图4所示直线，斜率为，纵截距为。则 。
【变式训练1-2·变载体】（2025·辽宁大连·模拟预测）在“测定金属丝的电阻率”实验中，待测电阻阻值约为15Ω。除开关、若干导线之外还提供下列器材：
电压表V（量程，内阻约3kΩ）；
电流表（量程，内阻约3Ω）；
电流表（量程，内阻约0.1Ω）；
滑动变阻器R（）；
电源E（3V，内阻约0.1Ω）。
(1)要求测量范围大，误差小，实验中电流表应选 。（填器材的名称符号）
(2)实验电路应选择_______。（填字母代号）
A．B．C．D．
(3)该实验。测量值 真实值。（填“>”、“