1．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，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减少．某课题研究组需要研究某种导电材料的导电规律，他们用该种导电材料制作成电阻较小的线状元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。

(1)他们应选用下图所示的哪个电路进行实验？答：(　　　 )

(2)按照正确的电路图连接下图的实物图

(3)实验测得元件Z的电压与电流的关系如右表所示。根据表中数据，判断元件Z是金属材料还是半导体材料？答：　　　　　　　　　 。

(4)把元件Z接入如下左图所示的电路中，当电阻R的阻值为R1 = 2Ω时，电流表的读数为1.25A；当电阻R的阻值为R2 = 3.6Ω时，电流表的读数为0.80A ．结合上表数据，求出电池的电动势为　　　 V，内阻为　　　 Ω．(不计电流表的内阻，结果保留两个有效数字)

(5)用螺旋测微器测得线状元件Z的直径如上右图所示，则元件Z的直径是　　　　 mm．

4．实验步骤：①确定电流表、电压表的量程，使开关处于断开状态，按图所示的原理电路图连接好电路．②将滑动变阻器的滑动片调至滑动变阻器的A端，电路检查无误后，闭合开关S．③改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入记录表格内，断开开关S．④在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示　　　　 ，横轴表示　　　　　 ，对实验数据进行描点，用平滑曲线将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线．⑤拆去实验线路，整理实验器材．

知识点一测量电阻丝时电路的选择

由于电阻丝的阻值较小，所以用伏安法测其电阻时，应有相关的要求．

[应用1](07佛山质量检测)测定金属丝的电阻(阻值3-5Ω)时，给定的实验器材的实物如下图所示，要求通过金属丝的电流可以在0-0.6A之间变化。请在方框中画出实验电路图，并在图中用实线代替导线连接成符合实验要求的电路图。

导示: 金属丝的电阻阻值3-5Ω，与电流表内阻相差不大，所以是小电阻，应用电流表的外接法，题中要求通过金属丝的电流可以在0-0.6A之间变化，所以变阻器要接成分压式，电路和实物接线图如图所示。

知识点二器材选择与计算方法

　　 测量一段材料电阻率时，应根据其电阻阻值情况，合理选择器材与电路，当然还要测出其它相关物理量，才能测出电阻率。

[应用2](06广州市统考卷)图中，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率.

(1)首先用多用电表的欧姆档(倍率为×10)粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R= 　　　　　　　.

(2)然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：

A. 电流表: 量程为0.6A，内阻约为0.1Ω

B. 电压表: 量程为3V，内阻约为3kΩ

C. 滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1A

D. 低压直流电源：电压6V，内阻忽略

F. 电键K，导线若干

在方框中画出实验电路图

(3)如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ=　　　　　 (用测出的物理量的符号表示)

导示: (1)第一个问题实际上是对这种新材料电阻进行粗测，则该电阻阻值为200Ω。

(2)本小题是对实验中的材料和电路的选择，由于各器材都是唯一的，所以接下来是电路的设计，粗测该电阻阻值为200Ω，比电流表内阻大得多，比电压表小的倍数不大，所以被测电阻是大电阻，应选用电流表的内接法。滑动变阻器总阻值只有20Ω，所以应接成分压式，电路如图所示。

(3)根据部分电路欧姆定律R=U/I，电阻定律R=Ρl/s，可求得：ρ=

知识点三小灯泡的伏安特性实验设计

[应用3]在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室各有下列器材供选择：

A．待测小灯泡“3.0V 0.6W”

B．电流表(量程200mA，内阻约为20Ω)

C．电流表(量程0.6A，内阻约为5Ω)

D．电压表(量程3.0V，内阻约为10kΩ)

E．电压表(量程6.0V，内阻约为20kΩ)

F．滑动变阻器(最大阻值为100Ω，额定电流50mA)

G．滑动变阻器(最大阻值为10Ω，额定电流1.0A)

H．电源(电动势为4.0V，内阻不计)

I．电键及导线等

(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用　　　　　 ；电压表应选用　　

　　 ；滑动变阻器应选用　　　　　 。(只需添器材前面的字母即可)

(2)请在线框内画出实验电路图。

导示:(1)小灯泡正常工作时，流过的电流为0.2A，故电流表应选B，电压表D的量程与小灯泡的额定电压相等，电压表应选D、滑动变阻器F阻值太大，不易调节电路，所以滑动变阻器应选G。

(2)小灯泡电阻小，电流表内阻大，所以应选用电流表外接法，由于小灯泡的电压要从零开始调节，所以滑动变阻器应选用分压电路，如图所示。

知识点四数据处理与实验结论

[应用4]某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I的数据：

(1)在甲图上画出I－U图线.

(2)从图线上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是　　 　　　　　　

　　　 　　　　　；这表明金属导体的电阻随温度升高而　　　　 .

(3)有一个同学在做好了上面的试验后，自己又接了一个电路，如图乙所示，经检查电路连接完全正确、接触良好，闭合电键后，发现两只灯泡中仅有一只发光．老师检查后也肯定电路连接没有问题，你认为问题可能是　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

导示:(1)如图所示：

(2)从图线上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是开始几乎不变，后来逐渐增大；这表明金属导体的电阻随温度升高而增大　

(3)两只灯的额定功率不同，灯丝电阻大小不等，灯丝电阻小的实际功率就小，有可能不发光.　 　　

3．实验器材：4-6 V直流学生电源、小灯泡、　　　　　　 、　　　　　　 、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸。

2．实验原理：金属导体的电阻率随温度的升高而　　　　　　 ，从而使金属导体的电阻随温度的升高而　　　　　　 ，对一只小灯泡来说，不发光、不正常发光和正常发光的灯丝的电阻值可相差几倍或几十倍．因此，它的伏安特性曲线应该是一条　　　　　　 ．

1．实验目的：描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律．

4．实验步骤：①用螺旋测微器测量金属导线的直径，再由直径算出金属导线的横截面积．②用米尺测量接人电路中的被测金属导线的长度．③按图所示电路图连接好电路．注意滑动变阻器应调在阻值最大的位置，电流表、电压表量程要选择恰当．④闭合开关S，调节滑动变阻器的滑动触片，使电流表、电压表分别有一适当的读数，并记录下来．⑤继续调节滑动变阻器的滑动触片，重复步骤4，做三次，记录下每次电流表和电压表的读数．⑥打开开关S，拆除电路，整理好实验器材．⑦将各次记录的数据填入下表．

(1)导线长度L=　　　　　　　 (2)导线横截面积S＝　　　　　　　 (3)导线的电阻R＝　　　　　　　

(4)导线材料的电阻率ρ=