第八章 实验八 测定金属丝的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，人教版）

实验八　测定金属丝的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) [footnoteRef:2]* [2: ●注意事项 1.螺旋测微器的使用 (1)测量前须校对零点。 (2)测量时,当测微螺杆将要接触被测物体时,要改用微调旋钮。 (3)螺旋测微器应估读一位,即以mm作单位,应读到小数点后面第三位。 (4)方法: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)。 2.游标卡尺及读数 (1)看清精确度:10分度、20分度、50分度的精确度分别为0.1、0.05、0.02。 (2)主尺上标识的1、2、3等数字单位是厘米,最小刻度是1 mm。 (3)读数方法(mm):主尺刻度数(mm)+游标尺与主尺刻度的对齐数×精确度(mm)。 3.电流表和电压表的读数 若刻度盘上每一小格为1、0.1、0.01、…时,需估读到最小刻度值的下一位。其他如每一小格为2、0.2、0.02、…或5、0.5、0.05、…时,只需估读到最小刻度值的位数。 4.伏安法测电阻的电路选择 Rx<时,用电流表外接法;Rx>时,用电流表内接法。 5.测定金属的电阻率 (1)先测直径,再连电路。应该把所测量的待测金属丝的两个端点之间的长度接入电路。 (2)本实验中被测金属丝的电阻值较小,应采用电流表外接法。 (3)电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程),通电时间不宜太长,以免金属丝温度明显升高,导致电阻率在实验过程中明显变大。 ●误差分析 1.测量金属丝直径、长度以及电流、电压带来误差。 2.电路中电流表及电压表对电阻测量的影响,因为电流表外接,所以Rx测<Rx真,由Rx=ρ,可知ρ测<ρ真。 3.通电电流过大,时间过长,致使金属丝发热,电阻率随之变化带来误差。] 题型一　常规实验 [例1] (2020·全国Ⅰ卷,22)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5 Ω。该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图a所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。测量得到如图b所示的两条U-I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题: (1)图b中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在　　　　(选填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。  (2)根据所用实验器材和图b可判断,由图线　　　　(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为　　　　Ω(保留1位小数)。  (3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为　　　　Ω(保留1位小数)。  解析:(1)当用电流表内接法时,测量值为Rx1=Rx+RA>Rx,当用电流表外接法时,测量值为Rx2=<Rx,题图b中图线Ⅱ的斜率较小,所以应为使用电流表外接法测量的结果,即电压表跨接在O、P间测量得到的。 解析:(2)由题图b可得图线Ⅰ测得电阻Rx1= Ω≈50.5 Ω,图线Ⅱ测得电阻Rx2= Ω≈47.7 Ω,待测电阻约为50.0 Ω,可知Rx>,所以用电流表内接法测量的结果误差较小,即由图线Ⅰ得到的结果更接近待测电阻的真实值,电压表跨接在O、Q两点,测量结果为50.5 Ω。 解析:(3)因为Rx1=Rx+RA,所以Rx=Rx1-RA=50.0 Ω。 答案:(1)O、P　(2)Ⅰ　50.5(50.3～50.9均可)　(3)50.0(49.8～50.4均可) [模拟演练1] (2022·四川宜宾三诊)在“测定金属丝的电阻率”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度约为50 cm。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图甲所示,其读数应为　　　　 cm(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:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω,额定电流2 A)、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,记录数据如表所示: 次数 1 2 3 4 U/ V 0 0.10 0.30 0.70 I/ A 0 0.02 0.06 0.16 次数 5 6 7 8 U/ V 1.00 1.50 1.70 2.30 I/ A 0.22 0.34 0.46 0.52 由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图乙中的　　　　(选填“A”或“B”)图。  (3)图丙是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑动片P置于滑动变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图丙中实物间的连线。 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图