3.3 测量金属丝的电阻率 讲义 -2025-2026学年高二上学期物理粤教版必修第三册
2025-08-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理粤教版必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三节 测量金属丝的电阻率 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.18 MB |
| 发布时间 | 2025-08-10 |
| 更新时间 | 2025-08-11 |
| 作者 | 夜市物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53414497.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
夜市物理
粤教版2019必修第三册
3.3 测量金属丝的电阻率
知识构建
基础知识
一:螺旋测微器
1.构造
如图所示,它的测砧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.
2.原理
精密螺纹的螺距是0.5 mm,即旋钮D每转一周,测微螺杆F前进或后退0.5 mm,可动刻度分成50等份,因此每旋转一格,对应测微螺杆F前进或后退0.01 mm.0.01 mm即为螺旋测微器的精确度.
3.使用方法
当A与F并拢时,可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合,逆时针旋转旋钮D,将测微螺杆F旋出,把被测物体放入A、F之间的夹缝中,再顺时针旋转旋钮D,F快要接触被测物时,要停止使用旋钮D,改用微调旋钮D′,直到听到“喀喀”声.
4.读数方法
L=固定刻度示数+可动刻度示数(估读一位)×分度值.
注意事项 (1)读数时要准确到0.01 mm,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.
(2)读数时,要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出.
二、游标卡尺的原理和读数
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
4.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×精确度)mm.
题型分析
例1.(2025高二下·广东·学业考试)如图所示,在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学使用螺旋测微器测量金属丝的直径,该读数为( )
A.0.480mm B.0.580mm C.0.980mm D.1.020mm
【答案】C
故选C。
【变式训练1】(2025·广东湛江·模拟预测)某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径,示数如图甲所示,此示数为 mm;用游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图乙所示,此示数为 cm。
【答案】 8.020/8.019/8.021 2.060
【详解】[1]螺旋测微器读数为固定刻度数与可动刻度数之和,所以螺旋测微器的读数为
[2]游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以游标卡尺读数为
【变式训练2】(24-25高二上·广东深圳·期末)
(1)如图甲所示的游标卡尺,图中读数为 mm;
(2)某同学用螺旋测微器测量某物件的直径,结果如图乙,则螺旋测微器读数为 mm。
【答案】(1)17.7
(2)4.600/4.599/4.601
【详解】(1)游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以图中读数为
(2)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以图中读数为
【变式训练3】(24-25高二下·广东江门·期中)(1)使用游标为10个小等分刻度的游标卡尺测量一金属丝的尺寸,如图甲所示,由于遮挡,只能看到游标的后半部分,则游标卡尺的读数为 cm。
(2)从图乙中可读出金属丝的直径为 mm。
(3)若金属丝的电阻为,长度为,横截面积为S,则金属丝的电阻率 。
【答案】(1)5.45
(2)0.520
(3)
【详解】(1)游标尺上有10个小等分刻度,游标尺长度是9mm,游标卡尺的刻度与游标尺对齐的刻度读数为59mm,游标尺上第5个刻度与主尺刻度对齐,则游标尺读数为
所以最终读数为
(2)从图乙中可读出金属丝的直径为
(3)根据电阻定律
可得电阻率
基础知识
三:测量金属丝电阻率的测量
一、实验原理
(1)把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R(R=).电路原理图如图所示.
(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,算出横截面积S.
(3)由电阻定律R=ρ,得ρ===,求出电阻率.
二、实验步骤
1.测直径:用螺旋测微器在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径,并记录.
2.连电路:按实验原理中的电路图连接实验电路.
3.量长度:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,重复测量3次,并记录.
4.求电阻:把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑动触头的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入表格内,断开开关S.
5.拆除实验电路,整理好实验器材.
三、数据处理
电阻R的数值可用以下两种方法确定:
1.计算法:利用每次测量的U、I值分别计算出电阻,再求出电阻平均值作为测量结果.
2.图像法:可建立I-U坐标系,将测量的U、I值描点作出图像,利用图线的斜率的倒数来求出电阻值R.
四、实验注意事项
1.因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,必须选择电流表外接法.
2.本实验若用限流式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态.
3.测量I时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度,且金属丝伸直);在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.
4.电流不宜过大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜太长,以免电阻率因温度升高而变化.
题型分析
例2.(2025·广东深圳·一模)实验小组的同学测量一段阻值约为,粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)实验小组的同学采用图1所示的电路图,图2是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据图1所示的电路图,补充完成图2中实物间的连线 。
(2)测量出金属丝直径为、长度为,电压表示数为,电流表示数为,则该金属丝电阻率测量值的表达式 。仅考虑电流表和电压表内阻引起的误差,该测量值 真实值(选填“大于”或“小于”)。
(3)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时,实验小组的同学将电流表换成了量程为的毫安表,依据图1连接了电路,调整滑动变阻器后保持的阻值不变。然后,将电压表右侧导线分别接在点和点,读出相应的电压表和毫安表示数,记录在表格中。根据这两组数据,同学们认为将电压表右侧导线接在点比接在点实验误差更小。请判断他们得出的结论是否正确,并说明理由 。
接点
接点
0.8
0.9
84
83
【答案】(1)
(2) 小于
(3)该小组同学的结论正确;由表中数据可知电流表分压对实验影响更大,所以电流表应采用外接法
【详解】(1)根据图1连接实物电路图,如图所示
(2)[1]根据欧姆定律
电阻定律
解得
[2]如图1所示电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分压作用,电流表的测量值大于真实值
由欧姆定律
可知电阻的测量值小于真实值
(3)该小组同学的结论正确。
对电压表右侧导线接在点和接在点进行比较,电压表示数的相对变化为
电流表示数的相对变化为
可见电压表变化明显,将电压表右侧导线接在点误差小
【变式训练1】(24-25高二上·广东潮州·期末)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体电阻丝的电阻率,设计了如图所示的电路。
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最 (填“左”或“右”)端;
(2)若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示,电阻丝的直径为D,长度为L,则用此法测出该圆柱体材料的电阻率 (用题中所给字母L、D、U、I表示);
(3)由于系统误差,最终测得的金属丝的电阻率比实际值 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)左
(2)
(3)小
【详解】(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最左端,使流经电表的电流为0,保护电路;
(2)根据
解得
(3)电流表外接时,电流的测量值偏大,则电阻测量值偏小,则最终测得的金属丝的电阻率比实际值小。
【变式训练2】(24-25高二上·广东揭阳·期末)某小组测量不知名材质带缺口金属环(如图甲)的电阻率,操作如下:
(1)用软尺测量金属环的长度L,用游标卡尺(如图乙)在不同部位测量金属环横截面的直径D。测量D时应使用图游标卡尺的 (选填“内测量爪”或“外测量爪”),若读数如图丙所示,则示数为 。
(2)若测得金属环的电阻为R,则该金属环的电阻率 (请用L、D、R表示)。
【答案】(1) 外测量爪 0.48
(2)
【详解】(1)[1]测量金属环横截面的直径应使用图游标卡尺的外测量爪;
[2]若读数如图丙所示,则示数为
(2)若测得金属环的电阻为R,根据电阻定律可得
解得该金属环的电阻率为
巩固练习
1.(24-25高二上·广东潮州·期末)某同学测量一金属棒的尺寸,结果如下图所示。用螺旋测微器测得棒的直径为 mm;用游标卡尺测金属棒长度为 cm。
【答案】 /6.123/6.122/6.125
【详解】[1]导体棒的直径为
[2]导体棒的长度为
2.(24-25高二上·广东·阶段练习)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,金属丝的有效长度和直径分别如下图的游标卡尺和螺旋测微器所示,则它们的读数值依次是 、 。
【答案】 29.8mm 1.025mm
【详解】[1]游标卡尺读数为
[2]螺旋测微器读数为
3.(2025·广东惠州·三模)纯净水的电导率(电阻率的倒数)是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组通过实验检测某品牌的纯净水的电导率是否合格,具体实验步骤如下:该小组将采集的水样注满绝缘性能良好的薄塑料圆柱形容器,容器两端用很薄的金属圆片电极密封,金属圆片的电阻不计,容器长度为L。
(1)利用螺旋测微器测量该容器的直径d,如图甲所示,其读数为 mm。
(2)利用如图乙所示的电路测量水样的电导率(水样的电阻约为1000Ω)。实验室提供的器材有干电池2节,滑动变阻器R,开关S和若干导线之外,还提供了如下电表:电压表(0~3V,内阻约为1kΩ),电流表(0~3mA,内阻约为40Ω),请根据图乙在图丙中用黑色笔迹代替导线把实物连接图补画完整 。
(3)正确连接电路后,合上开关,调节滑动变阻器,得到多组U和I数据,小明同学作出U-I图像,测得图像的斜率为k。则水样电导率的表达式= (用k,d和L表示)。
(4)水样电导率的测量值 真实值。(填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】(1)/3.699/3.701
(2)
(3)
(4)小于
【详解】(1)螺旋测微器读数为
(2)根据题意的阻值远大于滑动变阻器的最大阻值,为了方便调节电路测量多组实验数据,滑动变阻器采用分压式接法,同时,
可得
所以电流表采用内接法,实物图连接如下:
(3)图像的斜率为电阻,所以,根据电阻定律,横截面积为
电导率,联立解得
(4)由于电流表采用内接法,的测量值偏大,则测量值偏大,即测量值偏小。
4.(24-25高二上·广东汕尾·期末)小明为了测量一段金属丝的电阻率,进行了如下操作:
(1)用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示,则金属丝的直径 ;
(2)取长的金属丝用欧姆表测量后得知电阻约为,为精确测量该金属丝的电阻,小明从实验室找出以下供选择的器材:
电池组(电动势,内阻约)
电流表,内阻)
电流表,内阻)
电压表,内阻约)
电压表,内阻约)
滑动变阻器,额定电流1A)
开关、导线若干
(3)请你帮小明在方框内画出实验所需电路图(待测金属丝用表示),并标明所选电表的符号 。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,可得一组数据:电压,电流,该金属丝的电阻 ,电阻率 。(结果均保留两位有效数字)
【答案】 0.400 分压或限流均可以,电流表内接
5.1
【详解】(1)金属丝的直径
(3)由于电源电动势,则电压表应选;
由于待测电阻丝的电阻约为,根据
则电流表应选;由于电流表的内阻已知,故选择电流表内接。
(4)由于已知电流表的内阻,,电流,故可计算金属丝的电阻值
根据
计算可得,电阻率
取两位有效数字,电阻率
5.(24-25高二上·广东梅州·期中)在“测定金属丝电阻率”的实验中,小明同学为了测定一段阻值约为的金属丝电阻率。
(1)他用20分度的游游标卡尺测量金属丝的长度,如图甲所示,由图可知其长度 mm;用螺旋测微器测得金属丝的直径,如图乙所示,则 mm。
(2)他欲用伏安法测定该段金属丝的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻约为)
B.电流表(,内阻)
C.电流表(,内阻约为)
D.电压表(,内阻约为)
E.滑动变阻器(,额定电流1A)
F.滑动变阻器(,额定电流0.3A)
G.开关、导线
要求待测电阻两端的电压能从零开始变化,小明同学选上述器材中,滑动变阻器应选 。电流表应选 。(填写各器材的字母代号)
若小明同学多次测量,读出的电流表、电压表对应示数,通过描点作图,画出图线,并求出图线的斜率为K。则该金属丝电阻率的表达式 (用题干中已知物理量符号表示)。
【答案】(1) 176.50 0.440/0.439/0.441
(2) E B
【详解】(1)[1]金属丝的长度
[2]金属丝的直径
(2)[1]电压从零开始变化,滑动变阻器采用分压式连接,故滑动变阻器选择阻值较小的E;
[2]电源电动势为3V,电路最大电流约为
电流表应选择B;
[3]由于待测电阻的阻值远小于电压表的电阻,但电流表内阻已知,故选择电流表内接法,滑动变阻器采用分压接法,如图所示。
根据电阻定律和图像斜率的物理意义可知
,
该金属丝电阻率的表达式
6.(24-25高二上·广东惠州·期末)一根均匀的细长空心金属圆管,其横截面如图(a)所示,圆管长度为L,电阻R约为,这种金属的电阻率为,因内空部分的横截面积S无法直接测量,某同学采用下列实验方案较精确地测量了横截面积S。
(1)用游标卡尺测量金属圆管的外径D,示数如图(b)所示,则外径 。
(2)为测量金属圆管的电阻R,取两节干电池(内阻不计)、开关、若干导线及下列器材:
A.电流表,内阻约
B.电流表,内阻约
C.电压表,内阻约
D.电压表,内阻约
E.滑动变阻器,(额定电流为)
为更精确地测量出金属圆管的阻值,电流表应选 ,电压表应选 (填字母序号)。
(3)测量电路图如图(c)所示,根据已知的物理量(长度L、电阻率)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属圆管外径D),则金属圆管内空部分的横截面积 。
(4)因图(c)的测量电路采用了电流表 (选填“内接法”或“外接法”),使得横截面积S的测量值 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)
(2) A C
(3)
(4) 外接法 偏小
【详解】(1)游标卡尺为10分度,精度为0.1mm,主尺读数为10mm,游标尺第6条刻度线与主尺刻度对齐,游标尺读数为
所以外径
(2)[1][2]两节干电池电动势,所以电压表选量程的C;根据欧姆定律
当电压最大为,电阻约为时,最大电流为,所以电流表选量程的,即选A。
(3)根据欧姆定律,又由电阻定律,联立可得
金属圆管的横截面积,则金属圆管内空部分的横截面积
(4)[1]图(c)测量电路中,电流表在电压表和金属圆管所在支路之外,属于电流表外接法。
[2]由于电压表的分流作用,使得电流表示数比通过金属圆管的实际电流大,再根据,所以偏大,面积S的测量值偏小
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粤教版2019必修第三册
3.3 测量金属丝的电阻率
知识构建
基础知识
一:螺旋测微器
1.构造
如图所示,它的测砧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.
2.原理
精密螺纹的螺距是0.5 mm,即旋钮D每转一周,测微螺杆F前进或后退0.5 mm,可动刻度分成50等份,因此每旋转一格,对应测微螺杆F前进或后退0.01 mm.0.01 mm即为螺旋测微器的精确度.
3.使用方法
当A与F并拢时,可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合,逆时针旋转旋钮D,将测微螺杆F旋出,把被测物体放入A、F之间的夹缝中,再顺时针旋转旋钮D,F快要接触被测物时,要停止使用旋钮D,改用微调旋钮D′,直到听到“喀喀”声.
4.读数方法
L=固定刻度示数+可动刻度示数(估读一位)×分度值.
注意事项 (1)读数时要准确到0.01 mm,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.
(2)读数时,要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出.
二、游标卡尺的原理和读数
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
4.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×精确度)mm.
题型分析
例1.(2025高二下·广东·学业考试)如图所示,在“测量金属丝的电阻率”实验中,某同学使用螺旋测微器测量金属丝的直径,该读数为( )
A.0.480mm B.0.580mm C.0.980mm D.1.020mm
【变式训练1】(2025·广东湛江·模拟预测)某同学用螺旋测微器测圆柱体的直径,示数如图甲所示,此示数为 mm;用游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图乙所示,此示数为 cm。
【变式训练2】(24-25高二上·广东深圳·期末)
(1)如图甲所示的游标卡尺,图中读数为 mm;
(2)某同学用螺旋测微器测量某物件的直径,结果如图乙,则螺旋测微器读数为 mm。
【变式训练3】(24-25高二下·广东江门·期中)(1)使用游标为10个小等分刻度的游标卡尺测量一金属丝的尺寸,如图甲所示,由于遮挡,只能看到游标的后半部分,则游标卡尺的读数为 cm。
(2)从图乙中可读出金属丝的直径为 mm。
(3)若金属丝的电阻为,长度为,横截面积为S,则金属丝的电阻率 。
基础知识
三:测量金属丝电阻率的测量
一、实验原理
(1)把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻R(R=).电路原理图如图所示.
(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,算出横截面积S.
(3)由电阻定律R=ρ,得ρ===,求出电阻率.
二、实验步骤
1.测直径:用螺旋测微器在被测金属丝上三个不同位置各测一次直径,并记录.
2.连电路:按实验原理中的电路图连接实验电路.
3.量长度:用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,重复测量3次,并记录.
4.求电阻:把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑动触头的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,记入表格内,断开开关S.
5.拆除实验电路,整理好实验器材.
三、数据处理
电阻R的数值可用以下两种方法确定:
1.计算法:利用每次测量的U、I值分别计算出电阻,再求出电阻平均值作为测量结果.
2.图像法:可建立I-U坐标系,将测量的U、I值描点作出图像,利用图线的斜率的倒数来求出电阻值R.
四、实验注意事项
1.因一般金属丝电阻较小,为了减少实验的系统误差,必须选择电流表外接法.
2.本实验若用限流式接法,在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态.
3.测量I时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度,且金属丝伸直);在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.
4.电流不宜过大(电流表用0~0.6 A量程),通电时间不宜太长,以免电阻率因温度升高而变化.
题型分析
例2.(2025·广东深圳·一模)实验小组的同学测量一段阻值约为,粗细均匀金属丝的电阻率。
(1)实验小组的同学采用图1所示的电路图,图2是测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。请根据图1所示的电路图,补充完成图2中实物间的连线 。
(2)测量出金属丝直径为、长度为,电压表示数为,电流表示数为,则该金属丝电阻率测量值的表达式 。仅考虑电流表和电压表内阻引起的误差,该测量值 真实值(选填“大于”或“小于”)。
(3)在测量另一根阻值未知的金属丝电阻率时,实验小组的同学将电流表换成了量程为的毫安表,依据图1连接了电路,调整滑动变阻器后保持的阻值不变。然后,将电压表右侧导线分别接在点和点,读出相应的电压表和毫安表示数,记录在表格中。根据这两组数据,同学们认为将电压表右侧导线接在点比接在点实验误差更小。请判断他们得出的结论是否正确,并说明理由 。
接点
接点
0.8
0.9
84
83
【变式训练1】(24-25高二上·广东潮州·期末)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体电阻丝的电阻率,设计了如图所示的电路。
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最 (填“左”或“右”)端;
(2)若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示,电阻丝的直径为D,长度为L,则用此法测出该圆柱体材料的电阻率 (用题中所给字母L、D、U、I表示);
(3)由于系统误差,最终测得的金属丝的电阻率比实际值 (填“大”或“小”)。
【变式训练2】(24-25高二上·广东揭阳·期末)某小组测量不知名材质带缺口金属环(如图甲)的电阻率,操作如下:
(1)用软尺测量金属环的长度L,用游标卡尺(如图乙)在不同部位测量金属环横截面的直径D。测量D时应使用图游标卡尺的 (选填“内测量爪”或“外测量爪”),若读数如图丙所示,则示数为 。
(2)若测得金属环的电阻为R,则该金属环的电阻率 (请用L、D、R表示)。
巩固练习
1.(24-25高二上·广东潮州·期末)某同学测量一金属棒的尺寸,结果如下图所示。用螺旋测微器测得棒的直径为 mm;用游标卡尺测金属棒长度为 cm。
2.(24-25高二上·广东·阶段练习)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中,金属丝的有效长度和直径分别如下图的游标卡尺和螺旋测微器所示,则它们的读数值依次是 、 。
3.(2025·广东惠州·三模)纯净水的电导率(电阻率的倒数)是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组通过实验检测某品牌的纯净水的电导率是否合格,具体实验步骤如下:该小组将采集的水样注满绝缘性能良好的薄塑料圆柱形容器,容器两端用很薄的金属圆片电极密封,金属圆片的电阻不计,容器长度为L。
(1)利用螺旋测微器测量该容器的直径d,如图甲所示,其读数为 mm。
(2)利用如图乙所示的电路测量水样的电导率(水样的电阻约为1000Ω)。实验室提供的器材有干电池2节,滑动变阻器R,开关S和若干导线之外,还提供了如下电表:电压表(0~3V,内阻约为1kΩ),电流表(0~3mA,内阻约为40Ω),请根据图乙在图丙中用黑色笔迹代替导线把实物连接图补画完整 。
(3)正确连接电路后,合上开关,调节滑动变阻器,得到多组U和I数据,小明同学作出U-I图像,测得图像的斜率为k。则水样电导率的表达式= (用k,d和L表示)。
(4)水样电导率的测量值 真实值。(填“大于”“小于”或“等于”)
4.(24-25高二上·广东汕尾·期末)小明为了测量一段金属丝的电阻率,进行了如下操作:
(1)用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示,则金属丝的直径 ;
(2)取长的金属丝用欧姆表测量后得知电阻约为,为精确测量该金属丝的电阻,小明从实验室找出以下供选择的器材:
电池组(电动势,内阻约)
电流表,内阻)
电流表,内阻)
电压表,内阻约)
电压表,内阻约)
滑动变阻器,额定电流1A)
开关、导线若干
(3)请你帮小明在方框内画出实验所需电路图(待测金属丝用表示),并标明所选电表的符号 。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,可得一组数据:电压,电流,该金属丝的电阻 ,电阻率 。(结果均保留两位有效数字)
5.(24-25高二上·广东梅州·期中)在“测定金属丝电阻率”的实验中,小明同学为了测定一段阻值约为的金属丝电阻率。
(1)他用20分度的游游标卡尺测量金属丝的长度,如图甲所示,由图可知其长度 mm;用螺旋测微器测得金属丝的直径,如图乙所示,则 mm。
(2)他欲用伏安法测定该段金属丝的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻约为)
B.电流表(,内阻)
C.电流表(,内阻约为)
D.电压表(,内阻约为)
E.滑动变阻器(,额定电流1A)
F.滑动变阻器(,额定电流0.3A)
G.开关、导线
要求待测电阻两端的电压能从零开始变化,小明同学选上述器材中,滑动变阻器应选 。电流表应选 。(填写各器材的字母代号)
若小明同学多次测量,读出的电流表、电压表对应示数,通过描点作图,画出图线,并求出图线的斜率为K。则该金属丝电阻率的表达式 (用题干中已知物理量符号表示)。
6.(24-25高二上·广东惠州·期末)一根均匀的细长空心金属圆管,其横截面如图(a)所示,圆管长度为L,电阻R约为,这种金属的电阻率为,因内空部分的横截面积S无法直接测量,某同学采用下列实验方案较精确地测量了横截面积S。
(1)用游标卡尺测量金属圆管的外径D,示数如图(b)所示,则外径 。
(2)为测量金属圆管的电阻R,取两节干电池(内阻不计)、开关、若干导线及下列器材:
A.电流表,内阻约
B.电流表,内阻约
C.电压表,内阻约
D.电压表,内阻约
E.滑动变阻器,(额定电流为)
为更精确地测量出金属圆管的阻值,电流表应选 ,电压表应选 (填字母序号)。
(3)测量电路图如图(c)所示,根据已知的物理量(长度L、电阻率)和实验中测量的物理量(电压表读数U、电流表读数I、金属圆管外径D),则金属圆管内空部分的横截面积 。
(4)因图(c)的测量电路采用了电流表 (选填“内接法”或“外接法”),使得横截面积S的测量值 (选填“偏大”或“偏小”)。
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