11.3 实验：导体电阻率的测量 -2022-2023学年高二物理精讲精练（2019人教版必修第三册）

11.3 实验：导体电阻率的测量 考点精讲 考点1：测量工具 一、游标卡尺 1．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分刻度少 1 mm。 2．精度：对应关系为10分度0.1 mm,20分度0.05 mm,50分度0.02 mm。 3．读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精度) mm。 二、螺旋测微器 1．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。 2．读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读1位)×0.01(mm)。 【例1】(2020－2021学年黑龙江省实验中学高二(上)期中)下左图螺旋测微器读数为___________mm，下右图游标卡尺读数为___________mm。 【解析】 [1] 螺旋测微器读数为 [2] 图中游标卡尺为20分度，故读数为 【答案】 (1)0.900 (2)14.50 【技巧与方法】 （1）游标卡尺不需要估读，读数结果10分度为××.×mm一位小数，20分度和50分度为××.××mm两位小数，换算单位时只需要移动小数点，最后一位数字即使是0也不能抹掉。 （2）螺旋测微器需要估读，读数结果为×.×××mm三位小数，需要特别注意半毫米刻度线是否露出。 【针对训练】 【变式1】(2020-2021学年哈尔滨第六中学高二(上)期中)(1)用游标为20分度的游标卡尺测量某物体长度，由图可知其长度为______mm； (2)某同学用螺旋测微器测量一圆柱形金属工件的直径，测量结果如图所示，该工件的直径为______mm． 【解析】 (1) 游标卡尺主尺读数为50mm，游标读数为0.05×1=0.05mm，所以最终读数为50.05mm； (2)螺旋测微器固定刻度读数1.5mm，可动刻度读数为0.01×27.5mm=0.275mm，所以金属丝的直径为1.775mm． 【答案】 (1)50.05; (2)1.775; 【变式2】(2020-2021学年大庆实验中学高二(上)期末)某同学用游标卡尺测量电阻元件的长度为L，用螺旋测微器测量金属丝直径d。电阻元件长L为___________，金属丝的直径d为___________； 【解析】[1]游标卡尺是20分度的卡尺，其分度值为0．05mm，游标尺读数为10×0．05mm=0．50mm=0．050cm，则图示读数为11cm+0．050cm=11．050cm [2]由图示螺旋测微器可知，其读数为4．5mm+20．0×0．01mm=4．700mm 【答案】(1)11．050(2)4．700 【变式3】(2020-2021学年河南省实验中学高二(上)期中)（1）下面左图螺旋测微器读数为__________mm，右图游标卡尺读数为__________mm （2）某表头满偏电流为1mA、内阻为982Ω．(以下计算结果均取整数) ①为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为________Ω的电阻与表头串联； ②为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要一个阻值约为____Ω的电阻与表头并联． 【解析】 (1)[1]螺旋测微器读数为0.5mm+0.01mm×40.0=0.900mm； [2]游标卡尺读数为1.4cm+0.05mm×10=14.50mm； (2)[3]为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要串联电阻的阻值为 [4]为了将表头改装成量程为50mA的电流表，需要并联电阻的阻值为 【答案】 (1)0.900 (2)14.50 (3)2018 (4)20 考点2：金属丝电阻率的测量 一、实验原理和方法 由R＝ρ得ρ＝，因此，只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ。 1．把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻。电路原理如图所示。 2．用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，用螺旋测微器量得金属丝的直径，算出横截面积S。 3．将测量的数据代入公式ρ＝求金属