1、3.3.实验：导体电阻率的测量实验：导体电阻率的测量直流电源,电压为8 V;游标的第n条刻度线与主尺的刻度线重合，就是0.1mm，当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第10条刻度线与主尺的9mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合。10分度游标卡尺的原理(5)由此,可求得电阻丝的Rx=。测直径:用螺旋测微器或游标卡尺在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径,并记录。若伏特表示数有明显变化，即 用外接系统误差：由于实验原理、实验方法、仪器精度问题引起的测量误差110-2 m B.读数=固定刻度(整mm含0.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图2乙实物电路中的正确位置。
2、一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同学想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能大。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其读数见下表：一个接线端K分别与M、N接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。(4)通电电流大小,时间长短,致使电阻丝发热,电阻率随之变化。规格：50分度精度：0.现有一合金制成的圆柱体。接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见表:如果根据导体的电阻、长度和截面积来求出电阻率，就需要测量电阻和长度等。(2)在方框内画出实验电路图。由于环境偶然因素、人为偶然因素引起的测量误差由于环境偶然
3、因素、人为偶然因素引起的测量误差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:一个接线端K分别与M、N接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。课堂引入：课堂引入：电阻率是反映材料导电性能的物理量，我们来测量导体的电阻率。如电阻率是反映材料导电性能的物理量，我们来测量导体的电阻率。如果根据导体的电阻、长度和截面积来求出电阻率，就需要测量电阻和长度果根据导体的电阻、长度和截面积来求出电阻率，就需要测量电阻和长度等。等。会测量金属丝的电阻率会测量金属丝的电阻率 1.1.掌握电
4、流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。会用伏安法测电阻。掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。会用伏安法测电阻。（科学探究）（科学探究）2.2.掌握螺旋测微器及游标卡尺的使用方法和读数方法。掌握螺旋测微器及游标卡尺的使用方法和读数方法。（科学探究）（科学探究）3.3.掌握测量金属丝的电阻率的方法。掌握测量金属丝的电阻率的方法。（科学探究）（科学探究）体会课堂探究的乐趣，体会课堂探究的乐趣，汲取新知识的营养，汲取新知识的营养，让我们一起让我们一起 吧！吧！进进走走课课堂堂实验一：长度的测量及测量工具的选用 1.游标卡尺游标卡尺(1)构造构造:主尺、游标尺主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外
5、测量爪主尺和游标尺上各有一个内外测量爪),尺身上还有一个紧固螺钉。尺身上还有一个紧固螺钉。(2)(2)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少分刻度少1 mm1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有1010格的、格的、2020格的、格的、5050格的，其读数见下表：格的，其读数见下表：刻度格数刻度格数(分度分度)刻度总刻度总长度长
6、度 每小格与每小格与1 mm的差值的差值精确度精确度(可准确到可准确到)109 mm 0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm 0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm（3）游标卡尺分类）游标卡尺分类:规格：规格：1010分度分度精度：精度：0.1mm0.1mm 主尺的最小分度是主尺的最小分度是1mm1mm，游标尺上有，游标尺上有1010个小的等分刻个小的等分刻度它们的总长等于度它们的总长等于9mm9mm，因此游标尺的每一分度与主尺的，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差最小分度相差0.1mm0.1mm，当左右测脚合在一起，游标的零刻，当左右测脚合在一起，游标的
7、零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第1010条刻度线条刻度线与主尺的与主尺的9mm9mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合。游标刻度线重合，其余的刻度线都不重合。游标的第一条刻度线在主尺的的第一条刻度线在主尺的1mm1mm刻度左边刻度左边0.1mm0.1mm处，游标的第处，游标的第二条刻度线在主尺的二条刻度线在主尺的2mm2mm刻度左边刻度左边0.2mm0.2mm处，等等。处，等等。游标的第几条刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点游标的第几条刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点几毫米。几毫米。10分度游标卡尺的原理分度游标卡尺的原理 051001规格：
8、规格：2020分度分度精度：精度：0.05mm0.05mm 主尺的最小分度是主尺的最小分度是1mm1mm，游标尺上有，游标尺上有2020个小的等分刻个小的等分刻度，它们的总长等于度，它们的总长等于19mm19mm，因此游标尺的每一分度与主尺，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差的最小分度相差0.05mm0.05mm，当左右测脚合在一起，游标的零，当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第2020条刻度条刻度线与主尺的线与主尺的19mm19mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合。游刻度线重合，其余的刻度线都不重合。游标的第一
9、条刻度线在主尺的标的第一条刻度线在主尺的1mm1mm刻度左边刻度左边0.05mm0.05mm处，游标处，游标的第二条刻度线在主尺的的第二条刻度线在主尺的2mm2mm刻度左边刻度左边0.1mm0.1mm处。处。游标的第游标的第n n条刻度线与主尺的刻度线重合，就是条刻度线与主尺的刻度线重合，就是0.050.05n n毫米。毫米。10012320分度游标卡尺的原理分度游标卡尺的原理 规格：规格：5050分度分度精度：精度：0.02mm0.02mm 50分度游标卡尺原理分度游标卡尺原理 主尺的最小分度是主尺的最小分度是1 mm，游标尺上有，游标尺上有50个小的等分刻个小的等分刻度，它们的总长等于度，
10、它们的总长等于49 mm，因此游标尺的每一分度与主，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差尺的最小分度相差0.02 mm，0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0012345678910首先要弄清该尺的精度。首先要弄清该尺的精度。接着从主尺上读出整毫米数。接着从主尺上读出整毫米数。再从游标尺上读出不足再从游标尺上读出不足1毫米的长度值。毫米的长度值。最后确定测量结果。最后确定测量结果。（4）游标卡尺的读数）游标卡尺的读数读数规则：读数规则：主尺刻度主尺刻度(整整mm值值)+游标刻度游标刻度(小于整小于整mm值值)注意：不需估读！注意：不需估读！读数读数=主尺整主尺整mm值值+精确度精确度游
11、标尺的对齐刻度数游标尺的对齐刻度数游标的第n条刻度线与主尺的刻度线重合，就是0.110-6 m D.为了减小误差，可在电路接好后将电压表的首先要弄清该尺的精度。电压表V(量程10 V,内阻约为10 k);以下是游标卡尺,请写出各自的读数。(填“外接法”或“内接法”)(2)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。110-6 m D.(2)由实验记录的数据可知Rx的阻值大约为5。导线的横截面积S=(公式)=(代入数据)=m2。所测金属的电阻率=(公式)=(代入数据)=m。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。2）外接法的真实值的计
12、算方法电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法”（2）真实值的计算方法：将电流表、电压表看成电阻（RA已知时），利用欧姆定律计算。10分度游标卡尺的原理1mm，当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第10条刻度线与主尺的9mm刻度线重合，其余的刻度线都不重合。掌握测量金属丝的电阻率的方法。主尺的最小分度是1mm，游标尺上有10个小的等分刻度它们的总长等于9mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.一个接线端K分别与M、N接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。(3)电路中电流表及电压表内阻对电阻测量的影响。完善实验原理、改进实验方法、提高仪器
13、精度用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R(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)。例例1.以下是游标卡尺以下是游标卡尺,请写出各自的读数。请写出各自的读数。答案答案:11.4 mm 答案答案:22.6 mm 答案答案:11.50 mm 答案答案:50.15 mm 2.螺旋测微器的读数原理螺旋测微器的读数原理(1)构造构造:如图所示如图所示,G是锁紧装置是锁紧装置,螺旋测微器的测砧螺旋测微器的测砧A和固定刻度和固定刻度B固定在固定在尺架尺架C上上,可动刻度可动刻度E、旋钮、旋钮D、微调旋钮、微调旋钮D是与测微螺
14、杆是与测微螺杆F连在一起的连在一起的,并通并通过精密螺纹套在过精密螺纹套在B上上,精密螺纹的螺距是精密螺纹的螺距是0.5 mm,即旋钮即旋钮D每转一周每转一周,测微螺杆测微螺杆F前进或后退前进或后退0.5 mm,可动刻度分成可动刻度分成50等份等份,每一等份表示每一等份表示0.01 mm。（3 3）螺旋测微器的读数：）螺旋测微器的读数：实际测量时，分度线不一定正好与读数基线对齐，这时还必须往下估读实际测量时，分度线不一定正好与读数基线对齐，这时还必须往下估读0.001mm0.001mm。所测量距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。所测量距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部
15、分则由可动刻度读出。读数读数=固定刻度固定刻度(整整mmmm含含0.5mm)+0.5mm)+可动刻度可动刻度(不足不足0.5mm)0.5mm)注意：必须估读！注意：必须估读！(读到千分之一毫米读到千分之一毫米)例例2.以下是螺旋测微器以下是螺旋测微器,请写出各自的读数。请写出各自的读数。答案答案:0.482 mm 答案答案:3.373 mm 答案答案:0.990 mm 答案答案:5.665 mm 答案答案:6.703 mm 答案答案:7.030 mm 1、方法：、方法：用电压表测出电阻两端的电压用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通，用电流表测出通过电阻的电流过电阻的电流I，利用部分电路
16、欧姆定律可以算出电阻，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值的阻值R测测测IUR伏安法伏安法 实验二：电阻的测量 2.两种电路两种电路 电流表电流表接在电压表两接线柱接在电压表两接线柱外外侧，通常叫侧，通常叫“外接法外接法”电流表电流表接在电压表两接线柱接在电压表两接线柱内内侧，通常叫侧，通常叫“内接法内接法”AVRAVR注：因为电流表、电压表分别有分压、分流作用注：因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻因此两种方法测量电阻都有误差都有误差系统误差系统误差：由于实验原理、实验方法、仪器精度问题引起的测量误由于实验原理、实验方法、仪器精度问题引起的测量误差差 偶然误差：偶然
17、误差：由于环境偶然因素、人为偶然因素引起的测量误差由于环境偶然因素、人为偶然因素引起的测量误差 例如：长度测量的读数误差，电流表读数的误差等例如：长度测量的读数误差，电流表读数的误差等 例如：伏安法测电阻的误差 特点：测量值与真实值相比有时偏大有时偏小。特点：测量值与真实值相比有时偏大有时偏小。多次测量，取平均值多次测量，取平均值特点：特点：测量值与真实值相比总是偏大或总是偏小测量值与真实值相比总是偏大或总是偏小完善实验原理、改进实验方法、提高仪器精度完善实验原理、改进实验方法、提高仪器精度 3.误差误差减少偶然误差的方法：减少偶然误差的方法：减少减少系统系统误差的方法：误差的方法：电流表示数
18、电流表示数4.4.误差分析误差分析 电流表外接法电流表外接法 电压表示数电压表示数1 1）误差：测量值偏小）误差：测量值偏小UU测真II测真URI测测测 减少误差的方法：减少误差的方法：误差来源于电压表的分流，分流越小，误误差来源于电压表的分流，分流越小，误差越小差越小测量小电阻测量小电阻，即，即 情况下使用情况下使用VRR URI真真真测测测IUR2）内接法的真实值计算）内接法的真实值计算 （1）测量值的计算方法：）测量值的计算方法：（2）真实值的计算方法：）真实值的计算方法：将电流表、电压表看成电阻（将电流表、电压表看成电阻（RA已知时），利用欧已知时），利用欧姆定律计算。姆定律计算。AR
19、RR测真AVR当当xVAxRRRR时，选用电流表内接法时，选用电流表内接法xVAxRRRR时，选用电流表外接法时，选用电流表外接法当当直接比较法：直接比较法：当当RxRv时，采用时，采用外接法外接法当当RxRA时，采用时，采用内接法内接法阻值比值法阻值比值法试探法：试探法：若伏特表示数有明显变化，即若伏特表示数有明显变化，即 用外接用外接UUII若安培表示数有明显变化，即用内接若安培表示数有明显变化，即用内接UUII例例3：（多选）（多选）如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因为不知道待测电阻如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图，因为不知道待测电阻Rx的大概值，所以不能确定线路的接法。为了减
20、小误差，可在电路接好后将电压表的的大概值，所以不能确定线路的接法。为了减小误差，可在电路接好后将电压表的一个接线端一个接线端K分别与分别与M、N接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。接触，观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，正确的是：（）下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中，正确的是：（）A、若电流表读数有明显的变化，则、若电流表读数有明显的变化，则K应接在应接在M点点;B、若电流表读数有明显的变化，则、若电流表读数有明显的变化，则K应接在应接在N点点;C、若电压表读数有明显的变化，则、若电压表读数有明显的变化，则K应接在应
21、接在M点点;D、若电压表读数有明显的变化，则、若电压表读数有明显的变化，则K应接在应接在N点点 AVMNBC实验三：滑动变阻器两种接法实验三：滑动变阻器两种接法 （b）将电阻箱R2的阻值调至最_（选填“大”或“小”）；的大概值，所以不能确定线路的接法。由于环境偶然因素、人为偶然因素引起的测量误差【实验误差来源及分析】分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为_cm，直径为_mm。量长度:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量3次,并记录。110-6 m D.首先要弄清该尺的精度。(5)由此,可求得电阻丝的Rx=。6 V,而从实验
22、数据可知Rx两端电压最小值为0.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的，其读数见下表：由此可知，圆柱体的电阻为_。主尺的最小分度是1mm，游标尺上有10个小的等分刻度它们的总长等于9mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.05mm处，游标的第二条刻度线在主尺的2mm刻度左边0.分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为_cm，直径为_mm。(2)因为要使Rx两端的电压变化范围尽可能的大,所以滑动变阻器要采用分压式,电路图如图所示。电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”（3）螺旋测微器的读数：(4)选尽可能
23、多的点连成一条直线,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,如图乙所示。(3)电路中电流表及电压表内阻对电阻测量的影响。时，选用电流表外接法读数规则：主尺刻度(整mm值)+游标刻度(小于整mm值)完善实验原理、改进实验方法、提高仪器精度399均正确)(2)甲 (3)见解析图甲(4)通电电流大小,时间长短,致使电阻丝发热,电阻率随之变化。1.1.两种接法的优缺点两种接法的优缺点:限流限流接法接法:优点优点:电路结构简单；操作方便；耗能少。电路结构简单；操作方便；耗能少。缺点：电压或电流不能从缺点：电压或电流不能从0 0变起；调节范围小。变起；调节范围小。分压接法：分压接法：优点优点:电压或电流能从电压
24、或电流能从0 0变起；调节范围大。变起；调节范围大。缺点：电路结构复杂；操作不方便；耗能多。缺点：电路结构复杂；操作不方便；耗能多。2 2、两种两种接接法的选择：法的选择：以下以下3 3种情况下必须用分压接法：种情况下必须用分压接法：1 1）当要求电压或电流从）当要求电压或电流从0 0变起时，变起时，2 2）当待测电阻的阻值远大于滑）当待测电阻的阻值远大于滑动变阻器的总阻值时，动变阻器的总阻值时，3 3）当采用限流接法，无论怎样调节都不能保证电路的安全时）当采用限流接法，无论怎样调节都不能保证电路的安全时当两种接法均可时，一般采用限流接法。当两种接法均可时，一般采用限流接法。3 3、滑动变阻器
25、、滑动变阻器的选择：的选择：当采用限流接法时，选择总电阻与待测电阻的阻值相接近的那一个。当采用限流接法时，选择总电阻与待测电阻的阻值相接近的那一个。当采用当采用分压接法分压接法时，选择总电阻小而额定电流大的那一个。时，选择总电阻小而额定电流大的那一个。器材选择与电路设计器材选择与电路设计一、器材选择的原则一、器材选择的原则1 1、安全性原则：例如电压表与电流表不能超过量程。、安全性原则：例如电压表与电流表不能超过量程。2 2、精确性原则：例如、精确性原则：例如电压表与电流表的指针偏角不能过小，应使其指针偏角电压表与电流表的指针偏角不能过小，应使其指针偏角不小于不小于满偏的满偏的1/3.1/3.
26、3 3、方便性原则、方便性原则4 4、经济性原则、经济性原则二、电路设计二、电路设计1 1、电流表的内外接法、电流表的内外接法2 2、滑动变阻器的接法、滑动变阻器的接法三、实验器材三、实验器材螺旋测微器或游标卡尺、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测螺旋测微器或游标卡尺、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器。金属导线、电池、滑动变阻器。四、实验步骤四、实验步骤1.测直径测直径:用螺旋测微器或游标卡尺在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径用螺旋测微器或游标卡尺在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径,并记录。并记录。2.量长度量长度:用
27、毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测量反复测量3次次,并记录。并记录。3.连电路连电路:按原理图所示的电路图连接实验电路。按原理图所示的电路图连接实验电路。4.求电阻求电阻:把滑动变阻器的滑片调节到使电压表为零的位置把滑动变阻器的滑片调节到使电压表为零的位置,电路经检查确认无误后电路经检查确认无误后,闭合闭合开关开关S。改变滑动变阻器滑片的位置。改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数读出几组相应的电流表、电压表的示数I和和U的值的值,记记入表格内入表格内,断开开关断开开关S。5.拆除实验电路拆除实验电路,整
28、理好实验器材。整理好实验器材。五、数据处理 导线的横截面积S=(公式)=(代入数据)=m2。所测金属的电阻率=(公式)=(代入数据)=m。【注意事项】【注意事项】(1)因一般金属丝电阻较小因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差为了减少实验的系统误差,必须选择电流表外接法。必须选择电流表外接法。(2)本实验滑动变阻器若用分压式接法本实验滑动变阻器若用分压式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到电压表为零的在接通电源之前应将滑动变阻器调到电压表为零的状态。状态。(3)测量测量l时应测接入电路中的金属丝的有效长度时应测接入电路中的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度即两接线柱之间的长度);在
29、金属丝的在金属丝的3个个不同位置上用螺旋测微器或游标卡尺测量直径不同位置上用螺旋测微器或游标卡尺测量直径d。(4)电流不宜过大电流不宜过大(电流表用电流表用00.6 A量程量程),通电时间不宜太长通电时间不宜太长,以免电阻率因温度升高而变以免电阻率因温度升高而变化。化。【实验误差来源及分析】【实验误差来源及分析】(1)直径测量。直径测量。(2)长度测量。长度测量。(3)电路中电流表及电压表内阻对电阻测量的影响。电路中电流表及电压表内阻对电阻测量的影响。(4)通电电流大小通电电流大小,时间长短时间长短,致使电阻丝发热致使电阻丝发热,电阻率随之变化。电阻率随之变化。实例引导实例引导一、实验原理与操
30、作一、实验原理与操作例例1在做在做“金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量”的实验时的实验时,需要对金属丝的电阻进行测量需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属丝的电阻值已知金属丝的电阻值Rx约为约为20。一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量。一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同学想使被测电这位同学想使被测电阻阻Rx两端的电压变化范围尽可能大。他可选用的器材有两端的电压变化范围尽可能大。他可选用的器材有:直流电源直流电源,电压为电压为8 V;电流表电流表A(量程量程0.6 A,内阻约为内阻约为0.50);电压表电压表V(量程量程10 V,内阻约为内阻约为10
31、k);滑动变阻器滑动变阻器R(最大电阻值为最大电阻值为5.0);开关一个开关一个,导线若干。导线若干。(1)根据上述条件根据上述条件,测量时电流表应采用测量时电流表应采用。(填填“外接法外接法”或或“内接法内接法”)(2)在方框内画出实验电路图。在方框内画出实验电路图。(3)若在上述实验中若在上述实验中,电流表的示数为电流表的示数为I,电压表的示数为电压表的示数为U,且电流表内阻且电流表内阻RA与电压表内阻与电压表内阻RV均为均为 已知量已知量,用测量物理量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式用测量物理量和电表内阻计算金属丝电阻的表达式:Rx=。解析解析:(1)待测电阻约为待测电阻约为20,是电流
32、表内阻的是电流表内阻的40倍倍,但电压表内阻是待测电阻的但电压表内阻是待测电阻的500倍倍,故电阻故电阻Rx为小电阻为小电阻,采用外接法。采用外接法。(2)因为要使因为要使Rx两端的电压变化范围尽可能的大两端的电压变化范围尽可能的大,所以滑动变阻器要采用分压式所以滑动变阻器要采用分压式,电电路图如图所示。路图如图所示。二、仪器的读数及数据处理二、仪器的读数及数据处理例例2在在“金属丝电阻率的测量金属丝电阻率的测量”实验中实验中,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度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径用螺旋测微器测
33、量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图所示其中某一次测量结果如图所示,其读数应为其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值该值接近多次测量的平均值)。(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx,实验所用器材为直流电源(电压3V,内阻1,在实物图中用干电池的符号代替),电流表(内阻约0.1),电压表(内阻约3k),滑动变阻器R(020,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:(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电
34、流表不至于被烧坏。(4)这个小组的同学在坐标纸上建立这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系坐标系,如图如图4所示所示,图中已标出了与测量数据对图中已标出了与测量数据对应的应的4个坐标点。请在图中标出第个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点次测量数据的坐标点,并描绘出并描绘出U-I图线。由图线图线。由图线得到金属丝的阻值得到金属丝的阻值Rx=(保留两位有效数字保留两位有效数字)。(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(填选项前的符号填选项前的符号)。A.110-2 m B.110-3 m C.110-6 m D.110-8 m解析解析:
35、(1)螺旋测微器的读数为螺旋测微器的读数为0 mm+39.80.01 mm=0.398 mm。(2)由实验记录的数据可知由实验记录的数据可知Rx的阻值大约为的阻值大约为5。由题知。由题知RxR V,故电流表应外接。若滑动变故电流表应外接。若滑动变阻器接为限流式接法阻器接为限流式接法,则则Rx两端的电压最小值两端的电压最小值Umin0.6 V,而从实验数据可知而从实验数据可知Rx两端电压最小值为两端电压最小值为0.10 V,因此滑动变阻器应采用分压式接法。因此滑动变阻器应采用分压式接法。选题图中甲图。选题图中甲图。(3)如图甲所示。如图甲所示。(4)选尽可能多的点连成一条直线选尽可能多的点连成一
36、条直线,不在直线上的点均匀分布在直线两侧不在直线上的点均匀分布在直线两侧,如图乙所示。如图乙所示。图线的斜率反映了金属丝的电阻图线的斜率反映了金属丝的电阻,因此金属丝的电阻值因此金属丝的电阻值Rx4.4。答案答案:(1)0.398(0.3950.399均正确均正确)(2)甲甲 (3)见解析图甲见解析图甲(4)见解析图乙见解析图乙4.4(4.34.7均正确均正确)(5)C1.1.螺旋测微器的原理、使用方法和读数方法。螺旋测微器的原理、使用方法和读数方法。2.2.利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率，利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率，实验原理、实验器材、实验注意事项以及误差的分析。
37、实验原理、实验器材、实验注意事项以及误差的分析。2.2.某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。的尺寸和电阻。分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为长度为_cm_cm，直径为，直径为_mm_mm。5.015.015.3155.315按下图丙连接电路后，实验操作如下：按下图丙连接电路后，实验操作如下：（a a）将滑动变阻器）将滑动变阻器R R1 1的阻值置于最的阻值置于最_（选填（选填“大大”或或“小小”
38、）处；）处；将将S S2 2拨向接点拨向接点1 1，闭合，闭合S S1 1，调节，调节R R1 1，使电流表示数为，使电流表示数为I I0 0；（b）将电阻箱）将电阻箱R R2 2的阻值调至最的阻值调至最_（选填（选填“大大”或或“小小”）；将）；将S S2 2拨向接点拨向接点2 2；保持；保持R R1 1不变，调节不变，调节R R2 2，使电流表示数仍为，使电流表示数仍为I I0 0，此时，此时R R2 2阻阻值为值为1 2801 280；由此可知，圆柱体的电阻为由此可知，圆柱体的电阻为_。大大大大1 2801 2801.1.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率现有一合金制成的圆柱体
39、。为测量该合金的电阻率,现用伏安现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻法测量圆柱体两端之间的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直用螺旋测微器测量该圆柱体的直径径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数示数如图甲和图乙所示。如图甲和图乙所示。(1)(1)由图读得圆柱体的直径为由图读得圆柱体的直径为mm,mm,长度为长度为cmcm。(2)(2)若流经圆柱体的电流为若流经圆柱体的电流为I,I,圆柱体两端之间的电压为圆柱体两端之间的电压为U,U,圆柱体的圆柱体的直径和长度分别用直径和长度分别用D D、L L表示表示,则用则用D D、L L
40、、I I、U U表示的电阻率的关系表示的电阻率的关系式为式为=。24D UIL4.240 4.240 1.8451.8452.2.某同学用伏安法测量导体的电阻某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为现有量程为3V3V、内阻约为、内阻约为3 k3 k的电压表和量程为的电压表和量程为0.6 A0.6 A、内阻约为、内阻约为0.10.1的电流表。采用分压电路的电流表。采用分压电路接线接线,图甲是实物的部分连线图图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的待测电阻为图乙中的R R1 1,其阻值约其阻值约为为55。(1)(1)测测R R1 1阻值的最优连接方式为导线连接阻值的最优连接方式为导线连接 (选填
41、选填“a”a”或或“b”)b”)、导线连接、导线连接 (选填选填“c”c”或或“d”)d”)。(2)(2)正确接线测得实验数据如表正确接线测得实验数据如表,用作图法求得用作图法求得R R1 1的阻值为的阻值为 。U/VU/V0.400.400.800.801.201.201.601.602.002.002.402.40I/AI/A0.090.090.190.190.270.270.350.350.440.440.530.53(3)(3)已知图乙中已知图乙中R R2 2与与R R1 1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体两导体,R,R2 2的边长是的边长
42、是R R1 1的的 ,若测若测R R2 2的阻值的阻值,则最优的连线应选则最优的连线应选 (填选项填选项)。A.A.连接连接a,a,连接连接c c B.B.连接连接a,a,连接连接d dC.C.连接连接b,b,连接连接c c D.D.连接连接b,b,连接连接d d答案答案:(1)a d(2)4.5(3)B:(1)a d(2)4.5(3)B1103.(20193.(2019江苏高考江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下作如下:(1):(1)螺旋测微器如图螺旋测微器如图1 1所示。在测量电阻丝直径时所示。在测量电阻丝直径时,先将
43、电阻丝轻轻先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动再旋动(选填选填“A”“B”“A”“B”或或“C”),“C”),直到直到听见听见“喀喀喀喀”的声音的声音,以保证压力适当以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。同时防止螺旋测微器的损坏。(2)(2)选择电阻丝的选择电阻丝的(选填选填“同一同一”或或“不同不同”)”)位置进行多次位置进行多次测量测量,取其平均值作为电阻丝的直径。取其平均值作为电阻丝的直径。(3)(3)图图2 2甲中甲中RxRx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线为待测电阻丝。请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入将滑动变阻器接入图图2 2乙实物电路中的正
44、确位置。乙实物电路中的正确位置。(4)(4)为测量为测量Rx,Rx,利用图利用图2 2甲所示的电路甲所示的电路,调节滑动变阻器测得调节滑动变阻器测得5 5组电压组电压U U1 1和电流和电流I I1 1的值的值,作出的作出的U U1 1-I-I1 1关系图象如图关系图象如图3 3所示。接着所示。接着,将电压表改将电压表改接在接在a a、b b两端两端,测得测得5 5组电压组电压U U2 2和电流和电流I I2 2的值的值,数据见表数据见表:请根据表中的数据请根据表中的数据,在方格纸上作出在方格纸上作出U U2 2-I-I2 2关系图象关系图象U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0(5)(5)由此由此,可求得电阻丝的可求得电阻丝的Rx=Rx=。根据电阻定律可得到电阻。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。丝的电阻率。答案答案:(1)C:(1)C(2)(2)不同不同(3)(3)见解析见解析(4)(4)图见解析图见解析(5)23.5(23.0(5)23.5(23.024.024.0都算对都算对)人拥有的东西没有比光阴更贵重、更有价值的了，所以千人拥有的东西没有比光阴更贵重、更有价值的了，所以千万不要把今天该做的事拖到明天去做。万不要把今天该做的事拖到明天去做。
