内容正文:
第三节 测量金属丝的电阻率
【核心素养目标】
物理观念
知道常用的长度测量工具:刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器。能根据实际问题选择电压表和电流表的接法和量程。
科学思维
掌握游标卡尺和螺旋测微器测量长度的原理和读数方法。掌握电压表和电流表的读数方法。
第1课时 测量工具的选用
知识点一 学会使用螺旋测微器
1.构造
如图是常用的螺旋测微器结构图。
2.测量原理
微测螺杆P与固定刻度G之间的精密螺纹的螺距为0.5_mm,即粗调旋钮K每旋转一周,P前进或后退0.5_mm。可调刻度H上的刻度为50小格,每转动一小格,P前进或后退0.01_mm,即精确度为0.01_mm。读数时误差出现在毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
3.读数方法
螺旋测微器的读数d(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可调刻度数(估读一位)×精确度(0.01 mm)。
1.如图所示,螺旋测微器读数为________mm。
解析: 螺旋测微器的固定刻度上的读数为9 mm,可动刻度上的读数为20.0×0.01 mm=0.200 mm,所以最终读数为9 mm+0.200 mm=9.200 mm。
答案: 9.200
2.在测量一根粗细均匀的合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示,校零时的读数为 ________mm,合金丝的直径为________mm。
解析: 校零时可动刻度为0.7格,故读数为0.7×0.01 mm=0.007 mm,测量时固定刻度上读数为0.5 mm,可动刻度为15.7格,故读数为0.5 mm+15.7×0.01 mm=0.657 mm。合金丝的直径为两次读数之差D=0.657 mm-0.007 mm=0.650 mm。
答案: 0.007 0.650
3.用螺旋测微器测量合金丝的直径,为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如图所示的部件________(选填“A”“B”“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm。
解析: 读数前应先旋紧B,使读数固定不变,螺旋测微器的固定刻度数为0 mm,可动刻度数为41.0×0.01 mm=0.410 mm,
所以最终读数为0 mm+0.410 mm=0.410 mm。
答案: B 0.410
学生用书第75页
知识点二 电压表、电流表的读数和使用
1.电表的读数
(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。
2.电表的两种接法
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
考向一 电表的读数
关于电流表和电压表的读数:
(1)如图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“-”和“0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是________A,对应刻度盘上的每一小格代表________A,图甲所示示数为 ________A;当使用电流表的“-”和“3”两接线柱时,对应刻度盘上的每一小格代表________A,图甲所示示数为________A。
(2)图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压的最大值不得超过________V,对应刻度盘上的每一小格表示________V,图乙所示示数为________V;若使用的是较大量程时,则对应刻度盘上的每一小格表示________V,图乙所示示数为________V。
解析: (1)电流表和电压表的接线柱上的数字表示其量程。由题图甲知,当使用电流表的“-”和“0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是0.6 A,对应刻度盘上的每一小格代表 A=0.02 A,电流表示数为17×0.02 A=0.34 A;当使用电流表的“-”和“3”两接线柱时,对应刻度盘上的每一小格代表 A=0.1 A,电流表示数为17.0×0.1 A=1.70 A。
(2)由题图乙知,电压表的较小量程为3 V,所以测量电压的最大值不得超过3 V,对应刻度盘上的每一小格表示 V=0.1 V,电压表示数为22.0×0.1 V=2.20 V;若使用的是较大量程时,则对应刻度盘上的每一小格表示 V=0.5 V,电压表示数为22×0.5 V=11.0 V。
答案: (1)0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 (2)3 0.1 2.20 0.5 11.0
规律总结
不同量程电表的读数
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