11.3实验 导体电阻率的测量-【堂堂清】2023-2024学年高二物理同步易混易错（人教版2019必修第三册）

第十一章 电路及其应用 第三节 实验：导体电阻率的测量 [核心素养·明目标] 核心素养 学习目标 物理观念 (1)理解游标卡尺的原理，学会使用游标卡尺测量长度。 (2)理解螺旋测微器的原理，学会使用螺旋测微器测量长度 科学思维 (1)熟悉导体电阻R、导体长度l和导体截面积S等物理量的测量。 (2)知道测导体电阻率的原理。 科学探究 通过实验，掌握伏安法测电阻的原理，能正确选择电流表的内、外接法；掌握滑动变阻器的限流接法和分压接法；熟练掌握图像法处理数据的技巧。 科学态度与责任 能做到实事求是，数据进行分析比较，通过计算得出导体的电阻率，并进行误差分析。 知识点一　　游标卡尺的原理和读数 1.游标卡尺的测量原理 (1)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。(如图所示) (2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。 (3)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。常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的，其规格见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm与每小格的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 2.游标卡尺的读数 (1)读数方法 测量值(mm)＝主尺上的整毫米刻度(游标尺零刻度线之前的整数部分)＋游标尺对应格子数n×精确度。 (2)说明：①n表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数。 ②主尺上的整毫米刻度为游标尺零刻度线之前的整数部分，而不是游标尺左棱之前的整数部分。 ③游标卡尺读数时不需估读。 ④为保证读数的准确性，游标卡尺一般先按照单位为毫米去读数，再根据需要将单位化成厘米或米。 知识点二　螺旋测微器的原理和读数 1.螺旋测微器的测量原理 (1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。 (2)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.螺旋测微器的读数 (1)测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出。 (2)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(估读一位)×0.01(mm)。 3.螺旋测微器的使用及注意事项 (1)在使用螺旋测微器之前，首先应检查零点。 (2)测量时，用左手拿尺架，右手转动粗调旋钮，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用粗调旋钮，而改用微调旋钮，直至棘轮发出声音，随即拨动止动旋钮使测微螺杆固定，然后读数。这样既能使测量结果精确，又可避免产生过大的压力使螺旋测微器受损。 (3)在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出。 知识点三　电压表、电流表的读数 1.首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值。 2.根据表盘总的刻度数确定精确度，即每一小格表示的值，同时确定读数有效数字所在的位数。 3.按照指针的实际位置进行读数。 4.(1)0～3 V的电压表和0～3 A 的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A，读到0.1的下一位，即读到小数点后面两位。 (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V。 (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。 知识点四 伏安法测电阻 1.伏安法测电阻的两种电路形式 比较内容 接法 内接法 外接法 电路 误差分析 电压表示数UV＝UR＋UA>UR 电流表示数 IA＝IR R测＝>＝R真 电压表示数 UV＝UR 电流表示数IA＝IR＋IV>IR，R测＝<＝R真 误差来源 电流表的分压作用 电压表的分流作用 两种电路选择条件 R越大，UR越接近UV，R测越接近R真，该电路适合测大电阻，R≫RA R越小，IR越接近IA，R测越接近R真，该电路适合测小电阻，R≪RV 口诀 大内偏大，即大电阻采用电流表内接，测量结果偏大 小外偏小，即小电阻采用电流表外接，测量结果偏小 2.选择电流表内、外接的常用方法 (1)直接比较法：适用于Rx、R