11.3 实验：导体电阻率的测量 同步讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

本高中物理讲义聚焦“导体电阻率的测量”核心实验，系统整合刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等仪器的使用与读数，以及伏安法测电阻（含电流表内接外接法）等关键知识点，构建从基础仪器操作到实验原理、误差分析的递进式学习支架。 该资料以题型为纲，每个题型配套“解题知识+典例+变式”，突出科学探究（如实验步骤规范、误差分析）和科学思维（如内接外接法比较选择），通过创新实验方法（等效替换法）培养学生实践能力，课中助力教师高效授课，课后便于学生针对性复习，弥补知识薄弱点。

第十一章 第3节 实验：导体电阻率的测量 内 容 导 航 题型1 刻度尺的使用与读数 题型2 游标卡尺的使用与读数 题型3 螺旋测微器的使用与读数 题型4 电压表、电流表的读数 题型5 导体电阻率的测量 题型6 伏安法测电阻 题型7 电流表的内接和外接法 考 点 演 练 题型1 刻度尺的使用与读数 解｜题｜知｜识 一般情况下使用的都是毫米刻度尺，读数时需要估读到毫米的下一位，也就是0.1mm。 【典例1】用游标为10分度（测量值可准确到0.1mm）的卡尺测量小球的直径，测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为 　 　 mm． 题型2 游标卡尺的使用与读数 解｜题｜知｜识 1.构造：构造：主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个测量爪）（如下图）。 （2）原理：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提高测量精度。常用的游标卡尺有10分度、20分度和50 分度三种，其读数见下表： 分度 刻度总长度 每小格与 mm 的差值 精确度 （可准确到） 10 9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.05mm 0.05mm 50 49mm 0.02mm 0.02mm （3）读数：若用x表示从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尺的刻度，则记录结果表示为（x+K×精确度）mm。 2.练习使用游标卡尺 （1）用游标卡尺的外测量爪测量小钢球的直径、小圆管的外径、教科书的厚度等 （2）用游标卡尺的内测量爪测量小圆管的内径、槽的宽度等 【典例1】如图，20等分刻度的游标卡尺读数L＝　 　 cm。 【变式1】在测金属圆管电阻率的实验中，用游标卡尺测量管壁的厚度，一根粗细均匀的圆管，横截面为正圆环，先用外测量爪测量圆管的外直径，再用内测量爪测量圆管的内直径，在两端多次测量取平均，求出外内直径差然后除以2。 如2图所示，某次测量圆管内直径和外直径读数，则外直径为 　 　 mm，该圆管的管壁厚度为 　 　 mm。 题型3 螺旋测微器的使用与读数 解｜题｜知｜识 1.构造：如图所示，螺旋测微器的测砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的；可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D'是与测微螺杆F连在一起的，通过精密螺纹套在B上。 2.原理：可动刻度E上的刻度为50等份，当旋钮D旋转一周，螺杆F便沿着旋转轴线方向前进或后退0.5mm，圆周上的可动刻度E有50个等分刻度，其旋转一格，螺杆F前mm，则螺旋测微器的测量可准确到 0.01 mm。 3.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（估读到下一位）×0.01（mm）。 （3）如图所示，固定刻度示数为2.0mm，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为2.0mm+15.0×0.0lmm＝2.150 mm。 4.练习使用螺旋测微器 （1）测量A4纸的厚度 （2）测量头发丝的直径。 【典例1】某同学用螺旋测微器测量一直径如图所示，由图可知该直径为（　　） A．4.700mm B．4.70mm C．4.200mm D．4.20mm 【变式1】为测定一电阻约为200Ω的圆柱形金属样品的电阻率，某同学想先用伏安法更精确地测量其电阻Rx。现有的器材及其规格如下：电流表A（量程0～10mA，内阻约30Ω），电压表V（量程0～3V，内阻约10kΩ），滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A），直流电源E（电动势3V，内阻不计）、开关S、导线若干。 （1）应选择以下实验电路中的 　 　 作为该实验的实验电路。 （2）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L＝　 　 cm，用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数d＝　 　 mm。 （3）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，则该样品材料的电阻率ρ＝　 （用测出的物理量的符号表示）。 题型4 电压表、电流表的读数 解｜题｜知｜识 对于电压表和电流表的读数问题，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，然后根据表盘的总刻度数确定精确度，由精确度确定估读位，再按照指针的实际位置进行读数即可。 【典例1】某次实验中，电流表、电压表的测量如图所示。其中，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，则图示中I＝ 　 　 A，U＝ 　 　 V。 【变式1】（1）图a中游标卡尺的读数为　 　 mm，图b中游标卡尺的读数为　 　 ______mm，图c中游标卡尺的读数为　 　 mm，图d中螺旋测微器的读数为　 　 mm。 （2）电压表量程一般有两种—0～3V，0～15V；电流表量程一般有两种—0～0.6A，0～3A；如图所示： ①接0～3V量程时读数为　 　 V。 ②接0～15V量程时读数为　 　 V。 ③接0～3A量程时读数为　 　 A。 ④接0～0.6A量程时读数为　 　 A。 题型5 导体电阻率的测量 解｜题｜知｜识 一、实验目的 1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法． 2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法． 3．会用伏安法测电阻的方法测定金属的电阻率． 二、实验原理 把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据Rx计算金属丝的电阻Rx，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S，根据电阻定律计算出电阻率． 三、实验器材 毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝． 四、实验步骤 1．测直径：用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值． 2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出L的平均值． 3．连电路：按照如图所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大． 4．测电阻：电路经检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值． 5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ＝R中，计算出金属丝的电阻率．或利用U﹣I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ＝R计算电阻率． 6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材． 五、注意事项 1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量． 2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值． 3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差． 4．要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差． 5．伏安法测电阻是这个实验的中心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择． 六、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来误差． 2．测量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R测＜R真，由R＝ρ可知ρ测＜ρ真． 3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差． 七、实验创新 在此实验中，由于电压表、电流表内阻的影响，从而使金属丝电阻测量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差． 1．等效替换法 连接电路如图所示，R′为电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电阻箱R′，使单刀双掷开关S分别接a和b时，若电流表中的电流示数相同，就表明Rx＝R′，即可测出Rx．（此方法可以在没有电压表的情况下顺利进行） 2．附加电阻法 连接电路如图所示，R0为一阻值较大的固定电阻，Rx为待测电阻． （1）断开S2，闭合S1调节变阻器R，使电流表、电压表都有一个适当读数，记下两表读数I1、U1． （2）保持变阻器阻值R不变，再闭合S2，记下两表的读数I2、U2． （3）待测电阻Rx． 【典例1】在做“测定金属的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确： （1）某同学采用了如图1所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏　 　 （选填“大”或“小”）； （2）在本实验中，某同学用游标卡尺（图2）和螺旋测微器测（图3）该电阻丝的长度和直径如图所示，则其长度为　 　 cm，直径为　 　 mm。 【变式1】某同学做“测量金属丝的电阻率”实验，测量记录了通过一段电阻丝的电流和电阻丝两端电压的数据，并在如图坐标系中描出了这些数据点。 （1）请在图中画出U﹣I图线。 （2）由图像可知，该段电阻丝的电阻为 　 　 Ω。（保留两位有效数字） 【变式2】某兴趣小组为了测量金属丝的电阻率，设计了如图甲所示的实验电路，其中Rx为待测电阻，定值电阻的阻值R0已知。 （1）使用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示，测量时，使用螺旋测微器的A、B、C三部分的先后顺序是　 　 ； （2）接通电路前，滑动变阻器的滑片P应置于　 　 （填“a”或“b”）端，按照规范操作，调节滑动变阻器，得到与电压表V1、V2相对应的示数U1、U2的多组数值。作出U2﹣U1的图像，如图丙所示，斜率为k，则金属丝的电阻为　 （用k和R0表示）。 【变式3】磁阻效应是指某些材料的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。如图甲为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为测量某磁场的磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值。实验器材如下： A.磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝400Ω B.滑动变阻器R，总电阻为10Ω C.电流表A，量程3mA，内阻未知 D.电压表V，量程3V，内阻为2kΩ E.直流电源E，电动势6V，内阻不计 F.定值电阻R1 G.开关S，导线若干 （1）待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.4T，选择一个合理的定值电阻R1＝ 　 （选填“2kΩ”“200Ω”“20Ω”）； （2）为使测量尽量精确，如图电路图符合实验要求的是 　 　 ； （3）将该磁敏电阻置于待测匀强磁场中，不考虑磁场对电路其它部分的影响。某次闭合开关后，电压表的示数如图乙所示，此时电压表读数为 　 　 V； （4）进行多次测量，得到电压表读数U和电流表读数I，绘出U﹣I图像如图丙所示，根据图像，进一步分析得到匀强磁场中磁敏电阻的阻值RB＝ 　 Ω，结合图甲可知待测磁场的磁感应强度B＝ 　 　 T。（结果均保留两位有效数字） 题型6 伏安法测电阻 解｜题｜知｜识 伏安法测电阻 （1）电流表的内接法和外接法的比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux+UA 电压表分流I测＝Ix+IV 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 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 （2）两种电路的选择 ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内，小外”． ②临界值计算法： Rx时，用电流表外接法． Rx时，用电流表内接法． ③实验试探法：按图所示接好电路，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，则采用电流表内接法． 4．电压表、电流表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，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，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可． （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或0.1 A，看清楚指针的实际位置，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． 【典例1】用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数小于通过Rx的电流 B．电流表的示数大于通过Rx的电流 C．电压表的示数小于Rx两端的电压 D．电压表的示数大于Rx两端的电压 【变式1】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 【变式2】如图甲所示为用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。实验中分别用最大阻值是5Ω、50Ω、500Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电流表读数I随（指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值）变化的关系曲线a、b、c，如图乙所示。 则图乙中的图线a对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑动变阻器是（　　） A．最大阻值为5Ω的滑动变阻器；图线a对应的滑动变阻器 B．最大阻值为50Ω的滑动变阻器；图线b对应的滑动变阻器 C．最大阻值为500Ω的滑动变阻器；图线b对应的滑动变阻器 D．最大阻值为500Ω的滑动变阻器；图线c对应的滑动变阻器 【变式3】（多选）如图所示是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a、b时，观察电压表、电流表示数的变化，那么（　　） A．若电流表的内阻为已知量，S接a，可消除系统误差 B．若电压表的内阻为已知量，S接a，可消除系统误差 C．若电流表示数有显著变化，测量R的阻值时，S应接b D．若电压表示数有显著变化，测量R的阻值时，S应接b 题型7 电流表的内接和外接法 解｜题｜知｜识 1.电流表的内接法和外接法的比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux+UA 电压表分流I测＝Ix+IV 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 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 2.两种电路的选择 （1）阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内，小外”． （2）临界值计算法： Rx时，用电流表外接法． Rx时，用电流表内接法． （3）实验试探法：按图所示接好电路，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，则采用电流表内接法． 【典例1】用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，如图所示，分别使用甲图和乙图两种连接方式测量同一电路，使用甲图时，电流表示数为4.60mA，电压表示数为2.50V；使用乙图时，电流表示数为5.40mA，电压表示数为2.30V。比较这两次的测量结果，下列说法正确的是（　　） A．电阻的真实值更接近543Ω，且大于543Ω B．电阻的真实值更接近543Ω，且小于543Ω C．电阻的真实值更接近426Ω，且大于426Ω D．电阻的真实值更接近426Ω，且小于426Ω 【变式1】（多选）如图所示为测量未知电阻Rx的部分电路，当开关S合在a点时，电压表示数为7V，电流表示数为0.24A；当开关S合在b点时，电压表示数为8V，电流表示数为0.16A，则（　　） A．电压表示数相对变化显著 B．电流表示数相对变化显著 C．开关S接在b点时的测量值更准确，且测量值偏大 D．开关S接在a点时的测量值更准确，且测量值偏小 过 关 验 收 1．如图所示为某同学用电流表和电压表测量电阻的实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为2.60V，电流表的示数为0.50A，则电阻的测量值Rx＝　 　 Ω（保留两位有效数字）。若仅考虑电表内阻的影响，实验中电阻的测量值小于其真实值的原因是 　 　 。 2．某同学要测量一个未知电阻的阻值，实验室提供的器材有： A．电流表A1：量程为0～3mA，内阻r1为约15Ω； B．电流表A2：量程为0～1.5mA，内阻r2为25Ω； C．定值电阻R1：R1＝9975Ω； D．定值电阻R2：R2＝1975Ω； E．滑动变阻器R3：最大阻值为10Ω； F．电源E，电动势为3V，内阻很小但不可忽略； G．开关S及导线若干。 （1）该同学根据实验器材设计了如图所示的测量电路，闭合开关S之前，滑动变阻器R3的滑片应置于 　 　 （填“左端“或“右端”）。 （2）实验中需要量程为0～3V的电压表，则电路图中的电流表①应选择　 　 　 ，定值电阻R应选择 　 　 （均填器材前面的序号）。 （3）调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片置于合适的位置，若此时电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则待测电阻Rx＝ （用物理量的符号表示）。 3．某同学测量一段电阻丝的阻值（约为5Ω）的实验原理图如图甲所示，实验室提供的器材如下： A．干电池E（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）； B．电流表A1（量程为150mA，内阻r1＝5Ω）； C．电流表A2（量程为3A，内阻r2＝0.5Ω）； D．电压表V（量程为1.5V，内阻约为2kΩ）； E．电阻箱R（0～99.99Ω）； F．滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω）； G．滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ）。 （1）该同学先用螺旋测微器测得该电阻丝的直径如图乙所示，则该电阻丝的直径为 　 　 ____________mm。 （2）根据实验室提供的器材，电流表应选 　 　 （填“B”或“C”），滑动变阻器应选 　 　 （填“F”或“G”）。 （3）该同学通过改变电阻箱的阻值R和调节滑动变阻器的阻值始终保持电压表的示数不变，根据记录的电流表的示数I和对应的电阻箱的阻值R作出的图像如图丙所示，图像的纵轴截距为b，斜率为k，则电压表的示数U＝　　 ，该电阻丝的阻值Rx＝　 。（用题目中的物理量的字母表示） （4）该实验在设计上 　 　 （填“存在”或“不存在”）系统误差。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章 第3节 实验：导体电阻率的测量 内 容 导 航 题型1 刻度尺的使用与读数 题型2 游标卡尺的使用与读数 题型3 螺旋测微器的使用与读数 题型4 电压表、电流表的读数 题型5 导体电阻率的测量 题型6 伏安法测电阻 题型7 电流表的内接和外接法 考 点 演 练 题型1 刻度尺的使用与读数 解｜题｜知｜识 一般情况下使用的都是毫米刻度尺，读数时需要估读到毫米的下一位，也就是0.1mm。 【典例1】用游标为10分度（测量值可准确到0.1mm）的卡尺测量小球的直径，测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为 　17.5　 mm． 【答案】17.5 【解答】解：10分度的游标卡尺，精确度是0.1mm，游标卡尺的主尺读数为17mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为5×0.1mm＝0.5mm，所以最终读数为：17mm+0.5mm＝17.5mm． 故答案为：17.5． 题型2 游标卡尺的使用与读数 解｜题｜知｜识 1.构造：构造：主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个测量爪）（如下图）。 （2）原理：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提高测量精度。常用的游标卡尺有10分度、20分度和50 分度三种，其读数见下表： 分度 刻度总长度 每小格与 mm 的差值 精确度 （可准确到） 10 9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.05mm 0.05mm 50 49mm 0.02mm 0.02mm （3）读数：若用x表示从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尺的刻度，则记录结果表示为（x+K×精确度）mm。 2.练习使用游标卡尺 （1）用游标卡尺的外测量爪测量小钢球的直径、小圆管的外径、教科书的厚度等 （2）用游标卡尺的内测量爪测量小圆管的内径、槽的宽度等 【典例1】如图，20等分刻度的游标卡尺读数L＝　10.230　 cm。 【答案】10.230 【解答】解：游标卡尺的精确度为0.05mm，游标卡尺的主尺读数为10.2cm，游标尺上第6个刻度与主尺上的某一刻度对齐，故游标读数为0.05mm×6＝0.30mm＝0.030cm， 所以最终读数为：L＝10.2cm+0.030cm＝10.230cm。 故答案为：10.230 【变式1】在测金属圆管电阻率的实验中，用游标卡尺测量管壁的厚度，一根粗细均匀的圆管，横截面为正圆环，先用外测量爪测量圆管的外直径，再用内测量爪测量圆管的内直径，在两端多次测量取平均，求出外内直径差然后除以2。 如2图所示，某次测量圆管内直径和外直径读数，则外直径为 　31.90　 mm，该圆管的管壁厚度为 　2.30　 mm。 【答案】31.90；2.30。 【解答】解：游标卡尺的读数为主尺的读数与游标尺读数之和，所以圆管内直径为27mm+6×0.05mm＝27.30mm， 圆管外直径为49mm﹣18×0.95mm＝31.90mm， 该圆管的管壁厚度为d2.30mm。 故答案为：31.90；2.30。 题型3 螺旋测微器的使用与读数 解｜题｜知｜识 1.构造：如图所示，螺旋测微器的测砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的；可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D'是与测微螺杆F连在一起的，通过精密螺纹套在B上。 2.原理：可动刻度E上的刻度为50等份，当旋钮D旋转一周，螺杆F便沿着旋转轴线方向前进或后退0.5mm，圆周上的可动刻度E有50个等分刻度，其旋转一格，螺杆F前mm，则螺旋测微器的测量可准确到 0.01 mm。 3.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（估读到下一位）×0.01（mm）。 （3）如图所示，固定刻度示数为2.0mm，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为2.0mm+15.0×0.0lmm＝2.150 mm。 4.练习使用螺旋测微器 （1）测量A4纸的厚度 （2）测量头发丝的直径。 【典例1】某同学用螺旋测微器测量一直径如图所示，由图可知该直径为（　　） A．4.700mm B．4.70mm C．4.200mm D．4.20mm 【答案】A 【解答】解：螺旋测微器的固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm＝0.200mm，所以最终读数为4.5mm+0.200mm＝4.700mm，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【变式1】为测定一电阻约为200Ω的圆柱形金属样品的电阻率，某同学想先用伏安法更精确地测量其电阻Rx。现有的器材及其规格如下：电流表A（量程0～10mA，内阻约30Ω），电压表V（量程0～3V，内阻约10kΩ），滑动变阻器R（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A），直流电源E（电动势3V，内阻不计）、开关S、导线若干。 （1）应选择以下实验电路中的 　B　 作为该实验的实验电路。 （2）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L＝　5.010　 cm，用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数d＝　4.700　 mm。 （3）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，则该样品材料的电阻率ρ＝　　 （用测出的物理量的符号表示）。 【答案】（1）B；（2）5.010；.4.700；（3） 【解答】解：（1）滑动变阻器的最大阻值小于该样品的电阻，需要采用分压式接入电路才能精确测量，样品的电阻相对电压表属于小阻值电阻，伏安法采用电流表外接可以减小误差，故B正确，ACD错误； 故选：B。 （2）游标卡尺的分度值为0.05mm，不需要估读，测得该样品的长度如图甲所示，其示数为L＝5cm+2×0.05mm＝5.010cm 用螺旋测微器的分度值为0.01mm，需要估读到下一位，测得该样品的直径如图乙所示，其示数d＝4.5mm+20.0×0.01mm＝4.700mm （3）根据电阻定律，可得该样品材料的电阻率 故答案为：（1）B；（2）5.010；.4.700；（3） 题型4 电压表、电流表的读数 解｜题｜知｜识 对于电压表和电流表的读数问题，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，然后根据表盘的总刻度数确定精确度，由精确度确定估读位，再按照指针的实际位置进行读数即可。 【典例1】某次实验中，电流表、电压表的测量如图所示。其中，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，则图示中I＝ 　0.48　 A，U＝ 　2.20　 V。 【答案】0.48，2.20。 【解答】解：电流表的精确度为0.02A，根据电流表的读数规则，其读数为I＝0.48A，电压表的精确度为0.1V，根据电压表的读数规则，其读数为U＝2.20V。 故答案为：0.48，2.20。 【变式1】（1）图a中游标卡尺的读数为　11.4　 mm，图b中游标卡尺的读数为　10.60　 mm，图c中游标卡尺的读数为　11.14　 mm，图d中螺旋测微器的读数为　4.700　 mm。 （2）电压表量程一般有两种—0～3V，0～15V；电流表量程一般有两种—0～0.6A，0～3A；如图所示： ①接0～3V量程时读数为　1.90　 V。 ②接0～15V量程时读数为　9.5　 V。 ③接0～3A量程时读数为　0.80　 A。 ④接0～0.6A量程时读数为　0.16　 A。 【答案】（1）11.4，10.60，11.14，4.700； （2）①1.90；②9.5；③0.80；④0.16。 【解答】解：（1）图a中游标尺为10分度，其精确度为0.1mm，则其读数为11mm+4×0.1mm＝11.4mm 图b中游标尺为20分度，其精确度为0.05mm，则其读数为10mm+12×0.05mm＝10.60mm 图c中游标尺为50分度，其精确度为0.02mm，则其读数为11mm+7×0.02mm＝11.14mm 根据螺旋测微器的读法可知，其读数为4.5mm+20.0×0.01mm＝4.700mm （2）①由于电压表的分度值为0.1V，应估读到分度值的下一位，则其读数为1.90V ②由于电压表的分度值为0.5V，读数时读到该分度值即可，则其读数为9.5V ③由于电流表的分度值为0.1A，应估读到分度值的下一位，则其读数为0.80A ④由于电流表的分度值为0.02A，读数时读到该分度值即可，则其读数为0.16A 故答案为：（1）11.4，10.60，11.14，4.700； （2）①1.90；②9.5；③0.80；④0.16。 题型5 导体电阻率的测量 解｜题｜知｜识 一、实验目的 1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法． 2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法． 3．会用伏安法测电阻的方法测定金属的电阻率． 二、实验原理 把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据Rx计算金属丝的电阻Rx，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S，根据电阻定律计算出电阻率． 三、实验器材 毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝． 四、实验步骤 1．测直径：用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值． 2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出L的平均值． 3．连电路：按照如图所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大． 4．测电阻：电路经检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值． 5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ＝R中，计算出金属丝的电阻率．或利用U﹣I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ＝R计算电阻率． 6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材． 五、注意事项 1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量． 2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值． 3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差． 4．要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差． 5．伏安法测电阻是这个实验的中心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择． 六、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来误差． 2．测量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R测＜R真，由R＝ρ可知ρ测＜ρ真． 3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差． 七、实验创新 在此实验中，由于电压表、电流表内阻的影响，从而使金属丝电阻测量值偏小，可以改进实验电路，消除由于电表内阻的影响而带来的实验误差． 1．等效替换法 连接电路如图所示，R′为电阻箱，Rx为待测电阻，通过调节电阻箱R′，使单刀双掷开关S分别接a和b时，若电流表中的电流示数相同，就表明Rx＝R′，即可测出Rx．（此方法可以在没有电压表的情况下顺利进行） 2．附加电阻法 连接电路如图所示，R0为一阻值较大的固定电阻，Rx为待测电阻． （1）断开S2，闭合S1调节变阻器R，使电流表、电压表都有一个适当读数，记下两表读数I1、U1． （2）保持变阻器阻值R不变，再闭合S2，记下两表的读数I2、U2． （3）待测电阻Rx． 【典例1】在做“测定金属的电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确： （1）某同学采用了如图1所示的部分电路测量电阻，则测量值比真实值偏　小　 （选填“大”或“小”）； （2）在本实验中，某同学用游标卡尺（图2）和螺旋测微器测（图3）该电阻丝的长度和直径如图所示，则其长度为　10.025　 cm，直径为　4.486　 mm。 【答案】（1）小；（2）10.025，4.486。 【解答】解：（1）此同学的接法为电流表外接法，电压测量准确，但是此时电流表测量的是通过电阻和电压表的电流之和，即电流表读数大于通过电阻的电流，由欧姆定律可知，电阻的测量值小于真实值。 （2）图3游标卡尺分度值为0.05mm，长度读数为10cm+5×0.05mm＝10.025cm 图4螺旋测微器分度值为0.01mm，直径读数为4mm+48.6×0.01mm＝4.486mm 故答案为：（1）小；（2）10.025，4.486。 【变式1】某同学做“测量金属丝的电阻率”实验，测量记录了通过一段电阻丝的电流和电阻丝两端电压的数据，并在如图坐标系中描出了这些数据点。 （1）请在图中画出U﹣I图线。 （2）由图像可知，该段电阻丝的电阻为 　4.9　 Ω。（保留两位有效数字） 【答案】（1） （2）4.9。 【解答】解：（1）用直线连接，使大部分点落在直线上，没有落在直线上的点均匀分布在直线两侧，远离的点舍去，作出U﹣I图像如图所示 （2）U﹣I图像的斜率表示电阻值，则 故答案为：（1） （2）4.9。 【变式2】某兴趣小组为了测量金属丝的电阻率，设计了如图甲所示的实验电路，其中Rx为待测电阻，定值电阻的阻值R0已知。 （1）使用螺旋测微器测量金属丝的直径如图乙所示，测量时，使用螺旋测微器的A、B、C三部分的先后顺序是　BAC　 ； （2）接通电路前，滑动变阻器的滑片P应置于　a　 （填“a”或“b”）端，按照规范操作，调节滑动变阻器，得到与电压表V1、V2相对应的示数U1、U2的多组数值。作出U2﹣U1的图像，如图丙所示，斜率为k，则金属丝的电阻为　（k﹣1）R0 （用k和R0表示）。 【答案】（1）BAC；（2）（k﹣1）R0。 【解答】解：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径时，从调节到读数过程中，应先将金属丝置于测砧与测微螺杆之间，之后调节旋钮B进行粗调，当测微螺杆快靠近金属丝时，改为调节微调旋钮A，当听到“喀喀”声时停止，用锁紧装置C把测微螺杆锁住，然后读数，读数完毕后，再将锁紧装置C关闭，故使用顺序为BAC （2）接通电路前，为了保护电路，电压表示数应为最小值，滑动变阻器接入电路中的电阻应最大，所以滑动变阻器的滑片P应置于a端。 由欧姆定律和串联电路的规律可知 即金属丝的电阻为Rx＝（k﹣1）R0 故答案为：（1）BAC；（2）（k﹣1）R0。 【变式3】磁阻效应是指某些材料的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。如图甲为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线，其中RB、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为测量某磁场的磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值。实验器材如下： A.磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝400Ω B.滑动变阻器R，总电阻为10Ω C.电流表A，量程3mA，内阻未知 D.电压表V，量程3V，内阻为2kΩ E.直流电源E，电动势6V，内阻不计 F.定值电阻R1 G.开关S，导线若干 （1）待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.4T，选择一个合理的定值电阻R1＝ 　2kΩ　 （选填“2kΩ”“200Ω”“20Ω”）； （2）为使测量尽量精确，如图电路图符合实验要求的是 　A　 ； （3）将该磁敏电阻置于待测匀强磁场中，不考虑磁场对电路其它部分的影响。某次闭合开关后，电压表的示数如图乙所示，此时电压表读数为 　1.30　 V； （4）进行多次测量，得到电压表读数U和电流表读数I，绘出U﹣I图像如图丙所示，根据图像，进一步分析得到匀强磁场中磁敏电阻的阻值RB＝ 　4.0×103 Ω，结合图甲可知待测磁场的磁感应强度B＝ 　1.2　 T。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）2kΩ；（2）A；（3）1.30；（4）4.0×103；1.2。 【解答】解：（1）根据图甲，磁场磁感应强度大小为B＝1.4T，对应的 磁敏电阻的阻值RB＝12R0＝12×400Ω＝4800Ω 直流电源E的电动势6V，因此需要将电压表改装成6V的量程； 根据串联电路的电压的分配与电阻的关系 代入数据解得R1＝2kΩ； （2）由于电压表支路的内阻已知，因此电流表采用外接法；滑动变阻器总的阻值很小，为了减小实验误差，测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，故A正确，BCD错误。 故选：A。 （3）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，读数为1.30V； （4）电压表量程扩大2倍，电压表示数为U时，磁敏电阻两端的电压UR＝2U 根据串联、并联电路的特点，通过磁敏电阻的电流 根据欧姆定律 代入数据整理得 U﹣I图像的斜率 结合U﹣I函数，图像斜率 代入数据解得 则 结合图（甲）可知，待测磁场的磁感应强度B＝1.2T。 故答案为：（1）2kΩ；（2）A；（3）1.30；（4）4.0×103；1.2。 题型6 伏安法测电阻 解｜题｜知｜识 伏安法测电阻 （1）电流表的内接法和外接法的比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux+UA 电压表分流I测＝Ix+IV 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 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 （2）两种电路的选择 ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内，小外”． ②临界值计算法： Rx时，用电流表外接法． Rx时，用电流表内接法． ③实验试探法：按图所示接好电路，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，则采用电流表内接法． 4．电压表、电流表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，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，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可． （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或0.1 A，看清楚指针的实际位置，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． 【典例1】用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中Rx为待测电阻。电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数小于通过Rx的电流 B．电流表的示数大于通过Rx的电流 C．电压表的示数小于Rx两端的电压 D．电压表的示数大于Rx两端的电压 【答案】B 【解答】解：AB.由电路图可知，实验采用电流表外接法，电压表与待测电阻并联，有分流作用，电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和，电流表的示数大于通过Rx的电流，故A错误，B正确； CD.由电路图可知，电压表与待测电阻并联，测量待测电阻两端电压，电压表的示数等于Rx两端的电压，故CD错误。 故选：B。 【变式1】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 【答案】B 【解答】解：AB．若采用甲图，电压表测量的是待测电阻和电流表串联后两端的电压，根据串联分压的特点可知误差是由电流表分压引起的，故A错误，B正确； C．若采用乙图，电流表测量的是通过电压表和待测电阻的电流和，根据并联分流的特点可知电流的测量值大于真实值，根据欧姆定律可知电阻的测量值小于真实值，故C错误； D．若采用甲图，电压的测量值偏大，根据欧姆定律可知电阻的测量值大于真实值，故D错误。 故选：B。 【变式2】如图甲所示为用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。实验中分别用最大阻值是5Ω、50Ω、500Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电流表读数I随（指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值）变化的关系曲线a、b、c，如图乙所示。 则图乙中的图线a对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑动变阻器是（　　） A．最大阻值为5Ω的滑动变阻器；图线a对应的滑动变阻器 B．最大阻值为50Ω的滑动变阻器；图线b对应的滑动变阻器 C．最大阻值为500Ω的滑动变阻器；图线b对应的滑动变阻器 D．最大阻值为500Ω的滑动变阻器；图线c对应的滑动变阻器 【答案】C 【解答】解：从图乙可以看出a曲线在滑片移动很小距离电流变化很大，说明该滑动变阻器阻值远大于被测量电阻阻值，所以a图对应500Ω滑动变阻器； 通过乙图可知，a图像中滑动变阻器接入电路阻值较大时电流变化不太明显，c图像接入的是5Ω的滑动变阻器，电路电流变化不明显，而b图中，电流随电阻的移动自始至终变化都比较明显，所以最适合本实验的滑动变阻器是b，故C正确、ABD错误。 故选：C。 【变式3】（多选）如图所示是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a、b时，观察电压表、电流表示数的变化，那么（　　） A．若电流表的内阻为已知量，S接a，可消除系统误差 B．若电压表的内阻为已知量，S接a，可消除系统误差 C．若电流表示数有显著变化，测量R的阻值时，S应接b D．若电压表示数有显著变化，测量R的阻值时，S应接b 【答案】BC 【解答】解：AB．若电流表的内阻为已知量，S接b，电流表两端的电压根据欧姆定律可计算，进而消除误差，同理若电压表的内阻为已知量，S接a，流经电压表的电流可计算，从而消除系统误差，故A错误，B正确。 CD．若电流表示数有明显变化，表示电压表内阻较小，根据串并联电路特点可知电压表分流较大，应采用电流表内接法，即S接b，可减小误差，电压表示数有明显变化，说明电流表内阻较大，分压较大，应采用电流表外接法，即S接a，可减小误差，故C正确，D错误； 故选：BC。 题型7 电流表的内接和外接法 解｜题｜知｜识 1.电流表的内接法和外接法的比较 内接法 外接法 电路图 误差原因 电流表分压U测＝Ux+UA 电压表分流I测＝Ix+IV 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 适用条件 RA≪Rx RV≫Rx 适用于测量 大电阻 小电阻 2.两种电路的选择 （1）阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法．简单概括为“大内，小外”． （2）临界值计算法： Rx时，用电流表外接法． Rx时，用电流表内接法． （3）实验试探法：按图所示接好电路，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，则采用电流表内接法． 【典例1】用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，如图所示，分别使用甲图和乙图两种连接方式测量同一电路，使用甲图时，电流表示数为4.60mA，电压表示数为2.50V；使用乙图时，电流表示数为5.40mA，电压表示数为2.30V。比较这两次的测量结果，下列说法正确的是（　　） A．电阻的真实值更接近543Ω，且大于543Ω B．电阻的真实值更接近543Ω，且小于543Ω C．电阻的真实值更接近426Ω，且大于426Ω D．电阻的真实值更接近426Ω，且小于426Ω 【答案】B 【解答】解：比较题中甲、乙两图的电压表读数，可知电压变化量为 ΔU＝2.50V﹣2.30V＝0.20V 所以 电流变化量为 ΔI＝5.40mA﹣4.60mA＝0.80mA 所以 可知 即电流变化明显一些，可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大，故应采取电流表内接法，根据欧姆定律有 此方法得到的测量值偏大。 故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式1】（多选）如图所示为测量未知电阻Rx的部分电路，当开关S合在a点时，电压表示数为7V，电流表示数为0.24A；当开关S合在b点时，电压表示数为8V，电流表示数为0.16A，则（　　） A．电压表示数相对变化显著 B．电流表示数相对变化显著 C．开关S接在b点时的测量值更准确，且测量值偏大 D．开关S接在a点时的测量值更准确，且测量值偏小 【答案】BC 【解答】解：AB．开关从接在a点到接在b点时，电流表示数的相对变化率为 电压表示数的相对变化率为 故电流表示数变化比较显著，故B正确，A错误； CD．从上述AB分析可知，开关从接在a点到接在b点时，电流表示数变化明显，说明电压表的分流明显， 为了减小误差应该将电流表内接法，即S接在b点测量更准确； 实验的误差来源于电流表的分压，根据欧姆定律，待测电阻的真实值 测量值大于真实值，故C正确，D错误。 故选：BC。 过 关 验 收 1．如图所示为某同学用电流表和电压表测量电阻的实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为2.60V，电流表的示数为0.50A，则电阻的测量值Rx＝　5.2　 Ω（保留两位有效数字）。若仅考虑电表内阻的影响，实验中电阻的测量值小于其真实值的原因是 　电流的测量值大于流经Rx的电流值（或电压表分流）　 。 【答案】5.2，电流的测量值大于流经Rx的电流值（或电压表分流）。 【解答】解：电阻的测量值为 由于电压表分流，使得电流的测量值（电流表的示数）大于流经Rx的电流值，所以电阻的测量值小于其真实值。 故答案为：5.2，电流的测量值大于流经Rx的电流值（或电压表分流）。 2．某同学要测量一个未知电阻的阻值，实验室提供的器材有： A．电流表A1：量程为0～3mA，内阻r1为约15Ω； B．电流表A2：量程为0～1.5mA，内阻r2为25Ω； C．定值电阻R1：R1＝9975Ω； D．定值电阻R2：R2＝1975Ω； E．滑动变阻器R3：最大阻值为10Ω； F．电源E，电动势为3V，内阻很小但不可忽略； G．开关S及导线若干。 （1）该同学根据实验器材设计了如图所示的测量电路，闭合开关S之前，滑动变阻器R3的滑片应置于 　左端　 （填“左端“或“右端”）。 （2）实验中需要量程为0～3V的电压表，则电路图中的电流表①应选择　 　B　 ，定值电阻R应选择 　D　 （均填器材前面的序号）。 （3）调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片置于合适的位置，若此时电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则待测电阻Rx＝　　 （用物理量的符号表示）。 【答案】（1）左端；（2）B，D；（3）。 【解答】解：（1）为了实验安全，闭合开关S之前，应使滑量电路中电流从最小值开始调节，滑动变阻器采用分压接法，故应将滑片置于最左端； （2）只有内阻精确已知的电流表才能改装成电压表，所以电流表选择B（A2）；根据电压表改装原理可得： RΩ＝1975Ω，故定值电阻应选择D（R2）； （3）由串、并联电路的特点和欧姆定律有： I2（r2+R2）＝（I1﹣I2）Rx 解得：Rx 故答案为：（1）左端；（2）B，D；（3）。 3．某同学测量一段电阻丝的阻值（约为5Ω）的实验原理图如图甲所示，实验室提供的器材如下： A．干电池E（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）； B．电流表A1（量程为150mA，内阻r1＝5Ω）； C．电流表A2（量程为3A，内阻r2＝0.5Ω）； D．电压表V（量程为1.5V，内阻约为2kΩ）； E．电阻箱R（0～99.99Ω）； F．滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω）； G．滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ）。 （1）该同学先用螺旋测微器测得该电阻丝的直径如图乙所示，则该电阻丝的直径为 　0.513　 mm。 （2）根据实验室提供的器材，电流表应选 　B　 （填“B”或“C”），滑动变阻器应选 　F　 （填“F”或“G”）。 （3）该同学通过改变电阻箱的阻值R和调节滑动变阻器的阻值始终保持电压表的示数不变，根据记录的电流表的示数I和对应的电阻箱的阻值R作出的图像如图丙所示，图像的纵轴截距为b，斜率为k，则电压表的示数U＝　　 ，该电阻丝的阻值Rx＝　　 。（用题目中的物理量的字母表示） （4）该实验在设计上 　不存在　 （填“存在”或“不存在”）系统误差。 【答案】（1）0.513；（2）B；F；（3）；；（4）不存在。 【解答】解：（1）螺旋测微器的精确值为0.01mm，电阻丝的直径d＝0.5mm+1.3×0.01mm＝0.513mm （2）根据闭合电路的欧姆定律，通过电阻丝的最大电流约 因此电流表应选择A1，即选择B。 电路图中滑动变阻器采用分压接法，为了调节方便，滑动变阻器应选择阻值较小的R1，即选择F。 （3）始终保持电压表的示数不变，设电压表示数为U 根据欧姆定律，通过电阻丝的电流 化简可得 结合图像可知，图像的纵轴截距 图像的斜率 联立解得，电压表的示数为 电阻丝的阻值为 （4）根据上述的解析可知电压表示数和待测电阻都不存在系统误差。 故答案为：（1）0.513；（2）B；F；（3）；；（4）不存在。 学科网（北京）股份有限公司 $