第3.4讲 导体电阻率的测量-2022-2023学年高二物理链接教材精准变式练（人教版2019必修第三册）

第3.4讲 实验：测量导体电阻率 ( 本资料涵盖习题类型： 螺旋测微器、游标卡尺的读数 实验：测量导体电阻率 教材同步课后练习 )【教材习题】P67，“练习与应用”第1题 长度：13mm+0.1mm×7=13.7mm 直径：3mm+0.01mm×27.5=3.275mm [链接知识]右边卡尺、螺旋测微器的读数 [方法、规律] 1、游标卡尺读数：主尺部分1.3cm+游尺部分的准确度0.1mm×对齐刻度的部分7 2、螺旋测微器读数：固定部分3mm+旋转部分27.5（要估读）×精准度0.01mm 【教材习题】P43，“练习与应用”第2题 解析： （1）容器内水的电阻大于滑动变阻，∴分压 （2） 水的电阻大于电流表电阻，∴电流表内接 （3） E=4V，要求电压表偏转三分之一以上，∴0~3V的量程 [链接知识]伏安法测导体的电阻率 [方法、规律]设计电路图时需要重点考虑以下几点： 1、 选择连接方式。到底是分压式还是限流式 2、 电流表和电压表的量程是否合适，是否需要改装 3、 电流表是内接还是外接。 【教材习题】P43，“练习与应用”第3题 解析：电压表读数U=1.2V，电流表读数I=0.5A R=U/I=2.4Ω ∵R= ∴ρ=RS/L==0.4×Ω.m [链接知识]导体的电阻率的计算 ( 精准变式题 ) 【变式1】完成以下读数 (1)如图甲所示的三把游标卡尺，它们的游标尺从上至下分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分、49 mm长50 等分，它们的读数依次为_______ mm、________ mm、________ mm。 (2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图乙所示，则金属丝的直径是________ mm。 【答案】(1)17.7　23.85　3.18　 (2)2.150 【变式2】读出图中给出的螺旋测微器和游标卡尺的示数。 （1）螺旋测微器的示数为________mm。 （2）游标卡尺的示数为_________cm。 【答案】（1）5.485 （2）4.120 【解析】（1）螺旋测微器的读数为5 mm+0.01×48.5 mm=5.485 mm。 （2）游标卡尺的读数为41 mm+0.02×10 mm=41.20 mm=4.120 cm。 【变式3】利用螺旋测微器、米尺和如图所示的器材（其中电流表内阻为1 Ω，电压表内阻为5 kΩ，电源电动势为6 V，滑动变阻器阻值为0~20 Ω）测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率。 （1）用笔画线代替导线，将图中的器材连接成实物电路，要求导线尽量避免交叉，电流表、电压表选择合适的量程。 （2）实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径，用米尺测量金属丝的长度，电流表、电压表的读数也如图所示。由图可以读出金属丝两端的电压U=________，流过金属丝的电流强度I=________，金属丝的长度L=________，金属丝的直径d=________。 （3）该金属丝的电阻率是______________（保留两位有效数字）。 【答案】（1）如图所示 （2）2.20 V 0.44 A 30.50 cm 1.850 mm （3）4.4×10–5 Ω·m 【解析】（1）由于金属丝电阻远小于电压表内阻，因此电流表采用外接法；由于金属丝电阻远小于滑动变阻总电阻，因此采用限流式；电路中最大电流I=6V/5Ω=1.2A，故电流表应选0.6A量程，电压表选3V量程。 （2）电压表量程是3 V，所以读数是2.20 V；电流表量程是0.6 A，所以读数是0.44 A；米尺的读数是40.50 cm–10.00 cm=30.50 cm；螺旋测微器的读数是1.5 mm+0.01×35.0 mm=1.850 mm。 （3）由电阻定律得4.4×10-5Ωm 。 ( 教材知识链接 ) 一、读数 1、 螺旋测微器读数 A、 先读固定刻度。只能是0.5mm；1mm；1.5mm；2mm等 B、 再读可动刻度，刻度数（需估读）×0.01mm。如：31.5，则读31.5×0.01mm；20.0×0.01mm C、 读A+B（B的读数严格按照要求读数，避免差错） -----------------------------------------读数：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。 2、 游标卡尺读数 A、 确定尺子规格，题目文字说明（或者图片完整看到游标尺）游标尺是几等分，确定精准度1/n mm；一般0.1mm；0.05mm；0.02mm B、 先读主尺部分。游标尺的零刻度线对准主尺的部分。如2.1cm；3.5cm；4.2cm等 C、 再看游标尺中第几条刻度线与主尺刻度线重叠，记为K。 D、 读B+C×精准度