《2025年赢在微点物理》

【典例 1】(2023·北京卷)采用图甲所示的电路图来测量金属丝$R_{x}$的电阻率。
(1) 实验时，闭合开关 S 前，滑动变阻器的滑片 P 应处在______(填“M”或“N”)端。
(2) 按照图甲连接实物图，如图乙所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为______(填“a”“b”或“c”)。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有______________________________。

答案：
(1)M　
(2)b　③移动滑片时，电压表和电流表的示数不变(其他合理答案也正确)

【典例 2】(2023·全国乙卷)一学生小组测量某金属丝(阻值约十几欧姆)的电阻率。现有实验器材：螺旋测微器、米尺、电源 E、电压表(内阻非常大)、定值电阻$R_{0}$(阻值 10.0 $\Omega$)、滑动变阻器 R、待测金属丝、单刀双掷开关 K、开关 S、导线若干。图甲是学生设计的实验电路原理图。完成下列填空：

(1) 实验时，先将滑动变阻器 R 接入电路的电阻调至最大，闭合 S。
(2) 将 K 与 1 端相连，适当减小滑动变阻器 R 接入电路的电阻，此时电压表读数记为$U_{1}$，然后将 K 与 2 端相连，此时电压表读数记为$U_{2}$。由此得到流过待测金属丝的电流$I =$______，金属丝的电阻$r =$______。(结果均用$R_{0}$、$U_{1}$、$U_{2}$表示)
(3) 继续微调 R，重复(2)的测量过程，得到多组测量数据，如下表所示。

(4) 利用上述数据，得到金属丝的电阻$r = 14.2\ \Omega$。
(5) 用米尺测量金属丝长度$L = 50.00\ cm$。用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图乙所示，该读数为$d =$______mm。多次测量后，得到直径的平均值恰与 d 相等。
(6) 由以上数据可得，待测金属丝所用材料的电阻率$\rho =$______×$10^{-7}\ \Omega\cdot m$(保留 2 位有效数字)。

答案：
(2)$\frac{U_{2}-U_{1}}{R_{0}}$　$\frac{U_{1}R_{0}}{U_{2}-U_{1}}$
(5)0.150　
(6)5.0×10⁻⁷

【典例 3】(2023·广东卷)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源 E(电动势恒定，内阻可忽略)；毫安表 mA(量程 15 mA，内阻可忽略)；电阻$R_{1}$(阻值 500 $\Omega$)、$R_{2}$(阻值 500 $\Omega$)、$R_{3}$(阻值 600 $\Omega$)和$R_{4}$(阻值 200 $\Omega$)；开关$S_{1}$和$S_{2}$；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。
(1) 电路连接。
图甲为实验原理图，在图乙的实物图中，已正确连接了部分电路，只有$R_{4}$一端的导线还未连接，该导线应接到$R_{3}$的______(填“左”或“右”)端接线柱。
(2) 盐水电导率和温度的测量。
①测量并记录样品池内壁的长宽高，在样品池中注满待测盐水。
②闭合开关$S_{1}$，______开关$S_{2}$，毫安表的示数为 10.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流$I_{1}$为______mA。
③______开关$S_{2}$，毫安表的示数为 15.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流$I_{2}$为______mA。
④断开开关$S_{1}$，测量并记录盐水的温度。
(3) 根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为______$\Omega$，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。

答案：
(1)右　
(2)②断开　40.0 ③闭合　60.0　
(3)100