11.4 导体电阻率的测量 第1课时 实验:长度的测量及测量工具的选用(重难点专练)人教版物理必修第三册
2026-08-28
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摘要:
**基本信息**
聚焦电阻率测量实验的基础测量工具,系统构建游标卡尺、螺旋测微器、电表的原理-操作-读数方法体系,培养科学探究能力与实验数据处理的科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|游标卡尺|1例题+3变式|构造用途→分度原理→读数公式(主尺+N×精度)|从工具原理到长度/内径测量,为电阻率计算提供几何量数据|
|螺旋测微器|1例题+3变式|螺距分度→半毫米判断→读数公式(固定+半刻度+可动刻度)|精确测量直径,与游标卡尺配合完成基础测量|
|电表读数|1例题+3变式|量程判断→最小刻度→估读规则(1/2/5分度对应不同估读)|伏安法测电阻的关键步骤,连接电阻测量与电阻率计算|
内容正文:
11.4 导体电阻率的测量(题型突破)
第1课时 实验:长度的测量及测量工具的选用
题型01游标卡尺的测量原理及使用
题型02螺旋测微器的测量原理及使用
题型03 电压表、电流表的读数
▌题型01游标卡尺的测量原理及使用
1.构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上分别有内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺。(如图所示)
2.各部件的用途
(1)内测量爪:用来测量槽的宽度和小圆管的内径等。
(2)外测量爪:用来测量小钢球的直径、小圆管的外径、教科书的厚度等。
(3)深度尺:固定在游标尺上,用来测量槽、孔和筒的深度。
(4)紧固螺钉:读数时,为了防止游标尺移动,旋紧紧固螺钉可使游标尺固定在主尺上。
3.游标卡尺的原理
利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。无论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,常见的游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种。
其规格见下表:
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与主尺最小刻度(1 mm)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.读数方法:先读主尺上的刻度,当游标尺上第N条刻度线与主尺上某一刻度线对齐时,则:
10分度:测量值=主尺整毫米数+N× mm
20分度:测量值=主尺整毫米数+N× mm
50分度:测量值=主尺整毫米数+N× mm
注意:(1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的,所以不需要估读。但读数要注意最小精确度所在的位数,如果读数最后一位是零,该零不能去掉。读数时一般以毫米为单位,再进行单位换算。
(2)读数时,要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐。
例题1、某同学首先用游标卡尺测量该金属丝的长度,结果如图甲所示,其长__________cm:再用螺旋测微器测金属丝直径,结果如图乙所示,其直径__________mm。
【答案】 11.050 1.994/1.995/1.996
【详解】[1]20分度游标卡尺精度为,由图甲可知,该金属丝的长度
[2]由图乙可知,金属丝直径
变式1-1、某小组测量不知名材质带缺口金属环(如图甲)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________cm。
变式1-2、某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
先用如图甲所示的游标卡尺测得圆柱体长度为__________,再用如图乙所示的螺旋测微器测得圆柱体直径为________________。
变式1-3、某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的电阻率。
(1)如图所示,螺旋测微器的读数________mm,游标卡尺的读数是________mm。
(2)若通过多次测量得到的电阻的伏安特性曲线(纵坐标I—横坐标U)为过原点的直线,其直线的斜率为k,由d表示电阻丝的直径,L表示电阻丝的长度,其电阻率的表达式为________。(用题中字母符号表示)
▌题型02螺旋测微器的测量原理及使用
1.结构:如图所示,测砧A和固定刻度B固定在尺架C上,可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D′、测微螺杆F是连在一起的,通过精密螺纹套在B上。
2.测量原理
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的。
(1)固定刻度B上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上分为50等份,每转动一小格,F前进或后退距离为 mm=0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时再估读一位,则估读到毫米的千分位,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
(2)可动刻度在固定刻度上旋转一周,可动刻度便沿着固定刻度方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来,如图所示。
3.读数方法
(1)先读固定刻度:毫米的整数部分。
(2)再读半毫米刻度,若半毫米刻度线已露出,记作0.5 mm;若半毫米刻度线未露出,记作0.0 mm。
(3)再读可动刻度(注意估读一位)记作n×0.01 mm。
(4)最终读数结果为:固定刻度+半刻度+可动刻度。
如图中固定刻度为2 mm,半毫米刻度线未露出,可动刻度读数为12.5(其中“12”是准确格数,“0.5”是估读的格数),故被测长度是2 mm+0+0.01×12.5 mm=2.125 mm。
4.注意事项
(1)测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。
(2)读数时准确到0.01 mm,要估读到0.001 mm,测量结果若用毫米作单位,则小数点后面必须保留三位数字。
例题2、用螺旋测微器测得某金属丝样品的外径如图所示,其示数D=__________mm。
变式2-1、某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。用游标卡尺测量金属丝的长度,用螺旋测微器测量其直径,游标卡尺和螺旋测微器的示数如图甲和图乙所示。
(1)则金属丝的长度为:________cm。直径为________mm;
(2)现用伏安法测量金属丝两端之间的电阻,实验电路如图丙所示,根据电路图完成图丁中的实物连线。
(3)从实验原理上看,待测电阻测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。如果测得的金属丝长度为,直径为d,电阻为R,都采用国际单位制单位,则它的电阻率________(用、d、R字母表示)。。
变式2-2、(1)用游标卡尺测量一根金属丝的长度,由图甲可知其长度为________mm;
(2)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示,该金属导线的直径为________mm;
变式2-3、(1)甲同学测定金属导体电阻率,游标卡尺如图1所示,可知其长度为L=________;
(2)如图2所示,用螺旋测微器测金属的直径的测量值d=________mm;如果测得该金属导体的电阻为R,则这种金属材料的电阻率表达式为ρ=________(用π、R、d、L表示)
▌题型03电压表、电流表的读数
1.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对应的电压或电流,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。
2.读数原则:
(1)最小刻度是1、0.1、0.01,按十分之一估读,可分别估读到0.1、0.01、0.001;
(2)最小刻度是2、0.2、0.02,按二分之一估读,可分别估读到1、0.1、0.01;
(3)最小刻度是5、0.5、0.05,按五分之一估读,可分别估读到1、0.1、0.01。
例如:
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V和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。
例题3、实验室有一小段粗细均匀的金属丝,某实验小组对其电阻率进行测量。设计测量流程如下:
①用游标卡尺测量连入电路的金属丝的平均长度为L、用螺旋测微器测量金属丝的平均直径为d;
②选取合适的实验器材,用伏安法测得多组金属丝的电压U和对应电流I,并画出其U-I图像;
③根据测得的数据计算该金属丝的电阻率。
(1)某次螺旋测微器的测量结果如图甲所示,其读数是______mm;某次游标卡尺的测量结果如乙图所示,其读数是______cm;
(2)请依据该小组的测量流程,在方框中设计合适的电路原理图,并将丙图中的实物连接补充完整;
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片的位置,并记录对应的电流表的示数I和电压表的示数U。实验中电流表选择0~0.6A的量程,电压表选择0~3V的量程。某次电流表和电压表的示数如图丁所示,电流表示数为______A,电压表示数为______V。
(4)若画出的U-I图像为一条过原点的倾斜直线,斜率为k,则金属丝的电阻率ρ=______。(用题中字母L、d、k表示)
变式3-1、(1)用游标尺为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图甲所示,则测量结果为________mm。
(2)正确读出图中各表的读数:
①如图乙,接0~3V量程时读数为________V;接0~15V量程时读数为________V。
②如图丙,接0~3A量程时读数为________A;接0~0.6A量程时读数为________A。
变式3-2、在2025年9月24至26日,本校高二年级进行“金属丝电阻率的测量”的学生实验。实验中需要测量金属丝的长度,金属丝的直径,用伏安法测出金属丝两端的电压,流过金属丝的电流。
(1)请用题目中所给的物理量的字母,写出计算电阻率的表达式:________
(2)需要的测量仪器有:刻度尺、________、电流表(量程)、电压表(量程),还需要学生电源、滑动变阻器、开关、导线若干。
(3)利用所给器材,设计完整实验电路图。
(4)实验中测量仪器的读数如图所示,其读数分别为图1:________mm;图2:________mm;图3:________V;图4:________A。
变式3-3、某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中,如图甲、乙所示。
(1)正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度L为_____cm、用螺旋测微器测得金属丝的直径d为_____mm。
(2)已知实验中所用的电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池,电动势E=4.5V,内阻很小,要求电压表、电流表变化范围大。则以下电路图中_____(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_____。
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,则精确测量金属丝Rx的阻值的最佳电路应是(2)中_____电路(选填电路图下方的字母)。此时测得电流为I、电压为U,那么金属丝的电阻率为_____(用直接测量的字母表示)。
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11.4 导体电阻率的测量(题型突破)
第1课时 实验:长度的测量及测量工具的选用
题型01游标卡尺的测量原理及使用
题型02螺旋测微器的测量原理及使用
题型03 电压表、电流表的读数
▌题型01游标卡尺的测量原理及使用
1.构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上分别有内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺。(如图所示)
2.各部件的用途
(1)内测量爪:用来测量槽的宽度和小圆管的内径等。
(2)外测量爪:用来测量小钢球的直径、小圆管的外径、教科书的厚度等。
(3)深度尺:固定在游标尺上,用来测量槽、孔和筒的深度。
(4)紧固螺钉:读数时,为了防止游标尺移动,旋紧紧固螺钉可使游标尺固定在主尺上。
3.游标卡尺的原理
利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。无论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,常见的游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种。
其规格见下表:
刻度格数(分度)
刻度总长度
每小格与主尺最小刻度(1 mm)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.读数方法:先读主尺上的刻度,当游标尺上第N条刻度线与主尺上某一刻度线对齐时,则:
10分度:测量值=主尺整毫米数+N× mm
20分度:测量值=主尺整毫米数+N× mm
50分度:测量值=主尺整毫米数+N× mm
注意:(1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的,所以不需要估读。但读数要注意最小精确度所在的位数,如果读数最后一位是零,该零不能去掉。读数时一般以毫米为单位,再进行单位换算。
(2)读数时,要注意游标尺第几条刻度线(不含零刻度线)与主尺对齐。
例题1、某同学首先用游标卡尺测量该金属丝的长度,结果如图甲所示,其长__________cm:再用螺旋测微器测金属丝直径,结果如图乙所示,其直径__________mm。
【答案】 11.050 1.994/1.995/1.996
【详解】[1]20分度游标卡尺精度为,由图甲可知,该金属丝的长度
[2]由图乙可知,金属丝直径
变式1-1、某小组测量不知名材质带缺口金属环(如图甲)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________cm。
【答案】 外测量爪 0.48
【详解】[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
变式1-2、某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率”实验。
先用如图甲所示的游标卡尺测得圆柱体长度为__________,再用如图乙所示的螺旋测微器测得圆柱体直径为________________。
【答案】 54.5 5.444/5.445/5.446
【详解】[1]游标卡尺测得圆柱体长度为54mm+0.1mm×5=54.5mm
[2]螺旋测微器测得圆柱体直径为5mm+0.01mm×44.5=5.445mm
变式1-3、某物理兴趣小组要精密测量一金属丝的电阻率。
(1)如图所示,螺旋测微器的读数________mm,游标卡尺的读数是________mm。
(2)若通过多次测量得到的电阻的伏安特性曲线(纵坐标I—横坐标U)为过原点的直线,其直线的斜率为k,由d表示电阻丝的直径,L表示电阻丝的长度,其电阻率的表达式为________。(用题中字母符号表示)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)[1]由图可知,螺旋测微器的读数为
[2]由图可知,游标卡尺的读数为
(2)根据图像斜率的倒数表示电阻可知,待测电阻阻值为
由电阻定律有
又有
联立可得电阻率的表达式为
▌题型02螺旋测微器的测量原理及使用
1.结构:如图所示,测砧A和固定刻度B固定在尺架C上,可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D′、测微螺杆F是连在一起的,通过精密螺纹套在B上。
2.测量原理
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的。
(1)固定刻度B上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上分为50等份,每转动一小格,F前进或后退距离为 mm=0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时再估读一位,则估读到毫米的千分位,因此,螺旋测微器又叫千分尺。
(2)可动刻度在固定刻度上旋转一周,可动刻度便沿着固定刻度方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离,就能用圆周上的读数表示出来,如图所示。
3.读数方法
(1)先读固定刻度:毫米的整数部分。
(2)再读半毫米刻度,若半毫米刻度线已露出,记作0.5 mm;若半毫米刻度线未露出,记作0.0 mm。
(3)再读可动刻度(注意估读一位)记作n×0.01 mm。
(4)最终读数结果为:固定刻度+半刻度+可动刻度。
如图中固定刻度为2 mm,半毫米刻度线未露出,可动刻度读数为12.5(其中“12”是准确格数,“0.5”是估读的格数),故被测长度是2 mm+0+0.01×12.5 mm=2.125 mm。
4.注意事项
(1)测量时,在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮,改用微调旋钮,避免产生过大的压力,既可使测量结果精确,又能保护螺旋测微器。
(2)读数时准确到0.01 mm,要估读到0.001 mm,测量结果若用毫米作单位,则小数点后面必须保留三位数字。
例题2、用螺旋测微器测得某金属丝样品的外径如图所示,其示数D=__________mm。
【答案】3.204/3.205/3.206
【详解】螺旋测微器测得某金属丝样品的外径示数D=3mm+0.01mm×20.5=3.205mm
变式2-1、某同学要做“测金属丝的电阻率”实验。用游标卡尺测量金属丝的长度,用螺旋测微器测量其直径,游标卡尺和螺旋测微器的示数如图甲和图乙所示。
(1)则金属丝的长度为:________cm。直径为________mm;
(2)现用伏安法测量金属丝两端之间的电阻,实验电路如图丙所示,根据电路图完成图丁中的实物连线。
(3)从实验原理上看,待测电阻测量值________(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。如果测得的金属丝长度为,直径为d,电阻为R,都采用国际单位制单位,则它的电阻率________(用、d、R字母表示)。。
【答案】(1) 10.230 4.950
(2)
(3) 小于
【详解】(1)[1]由图甲,可知金属丝的长度为
[2]由图乙,可知金属丝的直径为
(2)根据电路图完成实物连线,如图所示
(3)[1]根据电路图可知,电流表采用了外接法,由于电压表的分流作用,故流过R的电流小于电流表的示数I,而R两端的电压等于电压表的示数U,根据
可知待测电阻测量值小于其真实值。
[2]根据电阻定律有
其中
联立解得
变式2-2、(1)用游标卡尺测量一根金属丝的长度,由图甲可知其长度为________mm;
(2)用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图乙所示,该金属导线的直径为________mm;
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)游标卡尺读数=主尺整毫米读数+对齐格数×精度,20分度游标卡尺的精度为,金属丝的长度为
(2)螺旋测微器读数=固定刻度读数+可动对齐格数×精度,螺旋测微器精度为,固定刻度的半毫米线已经露出,固定读数为,可动刻度对齐约38.0格,因此该金属导线的直径为
变式2-3、(1)甲同学测定金属导体电阻率,游标卡尺如图1所示,可知其长度为L=________;
(2)如图2所示,用螺旋测微器测金属的直径的测量值d=________mm;如果测得该金属导体的电阻为R,则这种金属材料的电阻率表达式为ρ=________(用π、R、d、L表示)
【答案】(1)
(2) 3.470
【详解】(1)20分度游标卡尺,精度为0.05 mm,读数为
(2)[1] 螺旋测微器精度为0.01 mm,读数为
[2] 根据电阻定律有
解得
▌题型03电压表、电流表的读数
1.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对应的电压或电流,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。
2.读数原则:
(1)最小刻度是1、0.1、0.01,按十分之一估读,可分别估读到0.1、0.01、0.001;
(2)最小刻度是2、0.2、0.02,按二分之一估读,可分别估读到1、0.1、0.01;
(3)最小刻度是5、0.5、0.05,按五分之一估读,可分别估读到1、0.1、0.01。
例如:
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表的读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V和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。
例题3、实验室有一小段粗细均匀的金属丝,某实验小组对其电阻率进行测量。设计测量流程如下:
①用游标卡尺测量连入电路的金属丝的平均长度为L、用螺旋测微器测量金属丝的平均直径为d;
②选取合适的实验器材,用伏安法测得多组金属丝的电压U和对应电流I,并画出其U-I图像;
③根据测得的数据计算该金属丝的电阻率。
(1)某次螺旋测微器的测量结果如图甲所示,其读数是______mm;某次游标卡尺的测量结果如乙图所示,其读数是______cm;
(2)请依据该小组的测量流程,在方框中设计合适的电路原理图,并将丙图中的实物连接补充完整;
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片的位置,并记录对应的电流表的示数I和电压表的示数U。实验中电流表选择0~0.6A的量程,电压表选择0~3V的量程。某次电流表和电压表的示数如图丁所示,电流表示数为______A,电压表示数为______V。
(4)若画出的U-I图像为一条过原点的倾斜直线,斜率为k,则金属丝的电阻率ρ=______。(用题中字母L、d、k表示)
【答案】(1) 2.595 4.62
(2)见解析
(3) 0.50 2.60
(4)
【详解】(1)[1]螺旋测微器的读数为
[2]游标卡尺的读数为
(2)设计电路原理图如图所示
根据电路图可得实物连接图如图所示
(3)[1]电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.50A;
[2]电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2.60V。
(4)根据利用
解得
变式3-1、(1)用游标尺为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图甲所示,则测量结果为________mm。
(2)正确读出图中各表的读数:
①如图乙,接0~3V量程时读数为________V;接0~15V量程时读数为________V。
②如图丙,接0~3A量程时读数为________A;接0~0.6A量程时读数为________A。
【答案】(1)10.40
(2) 2.20 11.0 0.80 0.16
【详解】(1)50分度游标卡尺的分度值为,游标零刻度线左侧的主尺读数为,第20条游标刻度线与主尺刻度线对齐,因此工件的长度为
(2)[1]电压表接量程时,每小格表示,指针在处,估读为
[2]电压表接量程时,每小格表示,指针在处,读数为
[3]电流表接量程时,每小格表示,指针在处,估读为
[4]电流表接量程时,每小格表示,指针在处,读数为
变式3-2、在2025年9月24至26日,本校高二年级进行“金属丝电阻率的测量”的学生实验。实验中需要测量金属丝的长度,金属丝的直径,用伏安法测出金属丝两端的电压,流过金属丝的电流。
(1)请用题目中所给的物理量的字母,写出计算电阻率的表达式:________
(2)需要的测量仪器有:刻度尺、________、电流表(量程)、电压表(量程),还需要学生电源、滑动变阻器、开关、导线若干。
(3)利用所给器材,设计完整实验电路图。
(4)实验中测量仪器的读数如图所示,其读数分别为图1:________mm;图2:________mm;图3:________V;图4:________A。
【答案】(1)
(2)螺旋测微器
(3)
(4) 0.6 0.637/0.635/0.636/0.638/0.639 1.20 0.50
【详解】(1)根据电阻定律
金属丝的横截面积为
结合伏安法欧姆定律
联立解得电阻率的表达式为
(2)实验中需要测量金属丝的直径 ,使用螺旋测微器进行测量。
(3)因为金属丝电阻较小,为了减小实验误差,伏安法应采用电流表外接法;为了使电压从零开始调节并获得多组实验数据,滑动变阻器应采用分压式接法,完整实验电路图如下:
(4)[1]由图1读得
[2]由图2读得
[3]电压表最小分度为 ,由图3读得
[4]电流表最小分度为 ,由图4读得
变式3-3、某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中,如图甲、乙所示。
(1)正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度L为_____cm、用螺旋测微器测得金属丝的直径d为_____mm。
(2)已知实验中所用的电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,电源为干电池,电动势E=4.5V,内阻很小,要求电压表、电流表变化范围大。则以下电路图中_____(填电路图下方的字母代号)电路为本次实验应当采用的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_____。
(3)若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω,则精确测量金属丝Rx的阻值的最佳电路应是(2)中_____电路(选填电路图下方的字母)。此时测得电流为I、电压为U,那么金属丝的电阻率为_____(用直接测量的字母表示)。
【答案】(1) 1.050 0.530
(2) C 小
(3) D
【详解】(1)[1]图甲可知游标卡尺精度为0.05mm,则
[2]图乙可知金属丝的直径
(2)[1]由于要求电压表、电流表变化范围大,故滑动变阻器采用分压式接法。由电压表和电流表读数可知,待测电阻的内阻约为
由于电流表内阻约几欧,电压表内阻约20kΩ,可知,故电流表采用外接法,综合可知C选项符合题意。
故选C。
[2]由于电流表采用外接法,造成电流测量值大于真实值,故电阻测量值小于真实值。
(3)[1]因已知电流表准确值,则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻,可以用D电路。
[2]根据题意有
因为
联立解得
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