11.3试验：导体电阻率的测量-2023-2024学年高二物理同步考点剖析讲义（人教版2019必修第三册）

11.3 导体电阻率的测量 知识点1：游标卡尺和螺旋测微器 （1）两种测量仪器 测量仪器 游标卡尺 螺旋测微器 图示 构造 主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪）、游标卡尺上还有一个深度尺。 测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上。 原理 游标卡尺是利用主尺的单位刻度（1mm）与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。常用的游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种。 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上有50个等分刻度，可动刻度每旋转一格，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。 读数 测量值＝主尺上读的整毫米数＋游标尺上对齐格数×精确度(mm)。 测量值＝固定刻度整毫米数＋半毫米数＋可动刻度读数(含估读)× mm。 注意 游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的，所以不需要估读，但读数要注意最小精确度所在的位数，如果读数最后一位是0，0要保留；注意游标尺第几条刻度线（不含零刻度线）与主尺对齐。 读数时准确到0.01 mm，要估读到0.001 mm，测量结果若用毫米做单位，则小数点后面必须保留三位；要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出。 （2） 游标卡尺的三种分度 刻度格数 精确度（mm） 测量结果 精确度（可精确到） 10 0.1 主尺上读的毫米数＋0.1n 0.1 mm 20 0.05 主尺上读的毫米数＋0.05n 0.05 mm 50 0.02 主尺上读的毫米数＋0.02n 0.02 mm 说明：n表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标尺的格数。 螺旋测微器的读数 1．用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径D为（　　） A．4.700mm B．5.000mm C．5.700mm D．4.500mm 2．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是（　　） A．0.68 mm B．0.680 mm C．0.180 mm D．0.18 mm 游标卡尺的使用与读数 3．下图中游标卡尺读数正确的是（　　） A．0.044cm B．20.22mm C．2.44cm D．20.440cm 4．如图为10分度的游标卡尺测量钢管内径时的示数，其示数为（　　） A．2.90 cm B．2.9 cm C．2.27 mm D．2.27 cm 知识点2：电压表和电流表 （1） 两个电表的读数 （2） 电表的选用原则 （3） 电流表的内接和外接的选择 电流表的接法 内接法 外接法 电路图 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适合于测量 大电阻 小电阻 电阻测量值 R测＝＝Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值。 R测＝＝<Rx 测量值小于真实值。 误差分析 电流表分压U测＝Ux＋UA 电压表分流I测＝Ix＋IV 选择标准 计算法：当RA≪Rx或Rx>时，选用电流表内接法；当RV≫Rx或Rx<时，选用电流表外接法（大内偏大，小外偏小）。 实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法。 电表的读数 5．一同学用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一物体的长度，测得的结果如图甲所示，则该物体的长度L=________mm； （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，从图乙中读出金属丝的直径为________mm； （3）如图丙所示，一电压表接0~15V量程，读数为________V； （4）如图丁所示，一电流表接0~0.6A量程，读数为________A。 6．（1）如图甲所示用0.6A量程时，电流表的读数是________A； （2）如图乙所示螺旋测微器读数为_________mm。 电流表内接与外接及相应的误差分析 7．在“用伏安法测电阻”的实验中，测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示，把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值，考虑到实际电表内阻对测量的影响，两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是（　　） A．若采用甲图，误差是由电压表分流引起的 B．若采用甲图，误差是由电流表分压引起的 C．若采用乙图，电阻的测量值大于真实值 D．若采用甲图，电阻的测量值小于真实值 8．某同学要用伏安法测电阻，现有电压表（量程10V，内阻约为40kΩ），电流表（量程100mA，内阻为约为