第11讲 测定金属的电阻率 导学案-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

学科网（北京）股份有限公司 zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 第11讲 测量金属的电阻率 知识点一、游标卡尺与螺旋测微器 一、游标卡尺的原理及读数方法 (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1mm.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 1mm与每小格的差值 精确度(可精确到) 10 9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.05mm 0.05mm 50 49mm 0.02mm 0.02mm (4)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度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm. 二、螺旋测微器的读数原理 1.构造及原理 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、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，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，每一等份表示0.01_mm. 2.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“咔、咔”声. 3.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：(1)以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数字为零时，不能省略. (2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出. 课中训练 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下：/(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L 1．某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下： (1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L＝___________mm。 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝_____________mm 【答案】(1) (2) 【解答】（1）分度的游标卡尺，其精确度是。则圆柱体的长度为 （2）螺旋测微器的主尺读数为，可动部分刻度与主尺横线对齐，则圆柱体的直径为daanortimuend 某学习小组想用实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电阻率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注水前，应用如图甲所示游标卡尺 2．某学习小组想用实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电阻率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注水前，应用如图甲所示游标卡尺的________（填“A”“B”或“C”）部位测玻璃管内径，其示数如图乙所示，则该玻璃管的内径d＝________ mm。 【答案】 B 【解答】[1]测量玻璃管内径应选用内测量爪，即图甲中的B部位。 [2]图乙为50分度游标卡尺，精度为，主尺读数为，游标尺第25条刻线与主尺刻线对齐，游标读数为，则玻璃管内径daanortimuend 如图甲、乙、丙和丁分别是用游标卡尺和螺旋测微器测量长度，图甲读数为__________cm，图乙读数为________ 3．如图甲、乙、丙和丁分别是用游标卡尺和螺旋测微器测量长度，图甲读数为__________cm，图乙读数为________ mm，图丙读数为________ mm，图丁读数为________mm。 【答案】 4.120 0.990 1.510 17.00 【解答】[1]图甲中游标卡尺的精度为0.02mm，主尺读数为4.1cm，游标尺读数为 故读数为 [2]图乙螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，精确度为0.01mm，旋转刻度为 所以读数为 [3]图丙螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，精确度为0.01mm，旋转刻度为 所以读数为 [4]图丁中游标卡尺的精度为0.02mm，即游标尺的一格长度为 根据减法读数原理对齐主尺刻度值减游标尺刻度值，故读数为daanortimuend 知识点二、电路连接方法 一、电流表的内接法和外接法的比较 1.两种接法的比较 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 2.电流表内、外接的选择方法 (1)直接比较法：当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”. (2)公式计算法 当Rx＞时，用电流表内接法， 当Rx＜时，用电流表外接法， 当Rx＝时，两种接法效果相同. (3)试触法： 图1 如图1，把电压表的可动接线端分别试接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法. 二、滑动变阻器两种接法的比较 限流式 分压式 电路组成 变阻器接入电路的特点 采用“一上一下”的接法 采用“两下一上”的接法 调压范围 ～E(不计电源内阻) 0～E(不计电源内阻) 适用情况 负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不多，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零调起 (1)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调 (2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R 课中训练 有一个未知电阻Rx，用如图（甲）和（乙）两种电路分别对它进行测量。用（甲）图电路测，两表读数分别为2.9V，4mA；用（ 4．有一个未知电阻Rx，用如图（甲）和（乙）两种电路分别对它进行测量。用（甲）图电路测，两表读数分别为2.9V，4mA；用（乙）图电路测，两表读数分别为3.0V，3mA。那么用______图所示电路测该电阻阻值误差较小，Rx=______Ω，测量值比真实值______（填“大”或“小”）。 【答案】 乙 1000 大 【解答】[1]设U1=2.9V，I1=4mA，U2=3.0V，I2=3mA，则有， 由此可知，电流表示数变化明显，即电压表分流影响大一些，为了减小误差，实验中应排除电压表分流影响，测量电路应采用电流表内接法，用乙图所示电路测该电阻阻值误差较小； [2]结合上述，根据欧姆定律可得 [3]由于乙采用电流表内接，误差来源于电流表分压，即电压的测量值偏大，则电阻测量值比真实值大。daanortimuend 下图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。电流表的示数为，电压表的示数为，电阻的测量值_______。 5．下图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。电流表的示数为，电压表的示数为，电阻的测量值_______。若通过电压表的电流为，则通过电阻的电流为_______（选填“”或“”）。 【答案】 【解答】[1]电阻的测量值为 [2]通过电阻的电流为daanortimuend 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，实验室提供的器材有：电压表V（量程0~3V，内阻约）电流表（量程0 6．某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，实验室提供的器材有：电压表V（量程0~3 V，内阻约）电流表（量程0-60 mA，内阻约）滑动变阻器R（）电源E（输出电压恒为3.0 V）、开关和导线若干，为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】AC．两图均采用分压接法，滑片调至金属丝两端电势相同时，金属丝电流为零。设金属丝电阻为，电压表和电流表的内阻分别为和。图A为电流表外接，电压表电流与金属丝电流之比为 图C为电流表内接，电流表与金属丝两端电压之比为 图C的测量误差较小，故A错误，C正确； BD．两图均采用限流接法，即使滑动变阻器接入最大阻值，金属丝仍与电源组成闭合回路且总电阻有限，电流不能调至零，故BD错误。 故选C。daanortimuend 某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻的阻值。/(1)现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50 7．某同学通过实验测定一个阻值约为 5 Ω 的电阻的阻值。 (1)现有电源（4 V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50 Ω，额定电流 2 A）、开关和导线若干，以及下列电表： A．电流表（0～3 A，内阻约 0.025 Ω） B．电流表（0～0.6 A，内阻约 0.125 Ω） C．电压表（0～3 V，内阻约 3 kΩ） D．电压表（0～15 V，内阻约 15 kΩ） 为减小测量误差，电流表应选用 ______，电压表应选用 ______（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的 ______（选填“甲”或“乙”）。 (2)若在（1）中选用甲电路，产生误差的主要原因是 ______；若选用乙电路，产生误差的主要原因是 ______。（选填下列选项前的字母） A．电流表测量值小于流经的电流值　B．电流表测量值大于流经的电流值 C．电压表测量值小于两端的电压值　D．电压表测量值大于两端的电压值 (3)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片 P 从一端滑向另一端，随滑片移动距离 x 的增加，被测电阻两端的电压 U 也随之增加，则 U–x 关系图像大致为 ______。（选填“A”“B”或“C”） A． B． C． 【答案】(1) B C 甲 (2) B D (3)A 【解答】（1）[1][2]电源电动势 4 V，15 V 的电压表量程太大、读数误差大，故电压表选C；电压表满偏时电路最大电流约，故电流表选B。 [3]因 约为5 Ω，而电压表内阻3 kΩ、电流表内阻约为0.125 Ω，，应采用电流表外接法，即甲电路。 （2）[1]甲电路（外接法）中，电压表的分流使电流表测量值大于流经的电流。 故选B。 [2]乙电路（内接法）中，电流表的分压使电压表测量值大于两端电压。 故选D。 （3）滑动变阻器接入阻值随 x 增大而减小（滑片由右向左），两端电压 U 增大，且增大得越来越快，U–x 图像应为向上弯曲的曲线。 故选A。daanortimuend 实验小组用多用电表和伏安法测某电阻的阻值。(1)首先用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值，规范操作选用“”挡测量， 8. 实验小组用多用电表和伏安法测某电阻的阻值。 (1) 首先用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值，规范操作选用“”挡测量，指针偏转位置如图甲所示，则欧姆挡示数______； (2) 为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A. 电流表（量程为，内阻约为） B. 电流表（量程为，内阻） C. 定值电阻 D. 定值电阻 E. 滑动变阻器（，允许通过的最大电流为） F. 滑动变阻器（，允许通过的最大电流为） G. 蓄电池（电动势为，内阻很小） H. 开关 (3) 选择电流表串联定值电阻______（选填“”或“”）可以改装为一个量程为的电压表； (4) 滑动变阻器应选择______（选填“”或“”）； (5) 设计了如图乙和丙所示的两个电路，为了尽可能提高实验测量精度，最合理的电路是______（选填“乙”或“丙”）； (6) 该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式______（用题中所给物理量符号表示） 【答案】 丙 【解答】[1]欧姆表指针指示的刻度是26，倍率是“”，所以测得电阻阻值为。 [2]将电流表改装为的电压表，满偏电流，总内阻满足 已知内阻，因此需要串联的电阻 故选 [3]为了测得更多的数据，更精确地测得未知电阻的阻值，滑动变阻器采用分压式连接，滑动变阻器选择。 [4]已知内阻、定值电阻为准确值，内阻仅为约值。 乙电路中，待测电阻 需要用到未知准确值的，误差大。丙电路中，和串联后并联在两端，测干路总电流，利用和的示数差得知未知电阻中的电流，不需要内阻即可准确计算，减少系统误差，因此选丙。 [5]丙电路中，两端电压等于改装电压表的电压 通过的电流为干路电流减去电压表支路电流 由欧姆定律得 daanortimuend 为了测量某待测电阻，的阻值（约为40Ω），有以下一些器材可供选择：电流表（量程为0~3A，内阻约0.1Ω）；电流 9．为了测量某待测电阻，的阻值（约为40Ω），有以下一些器材可供选择： 电流表（量程为0~3A，内阻约0.1Ω）；电流表A2（量程为0~10mA，内阻）； 电压表V1（量程为0~3V，内阻约3kΩ）；电压表V2（量程为0~15V，内阻约5kΩ）； 电源E（电动势约为3V，内阻很小）；定值电阻R（2Ω，允许最大电流为1.0A）； 滑动变阻器（0~10Ω，允许最大电流为2.0A）； 单刀单掷开关S一个，导线若干。 根据以上器材设计电路，要求测量范围尽可能大、精确度高且调节方便。 (1)电流表应选__________，电压表应选_________，（填写器材符号）。 (2)请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图______（并在电路图中标出所用元件的对应符号）。 (3)在某一次测量中，若电压表示数为U=2.1V，电流表示数为I=8.0mA，则待测电阻Rx=________Ω。 【答案】(1) (2) (3) 【解答】（1）[1][2]电源电动势为3V，则电压表选择V1；电路中可能达到的最大电流为 则量程过大，而A2量程过小，则可用A2与定值电阻并联，则改装后的电流表量程 因此电流表应选。 （2）因改装成的电流表内阻已知，则可采用电流表内接电路，电路如图所示 （3）改装后的电流表内阻 电流表示数为 则通过待测电阻的电流为 因此待测电阻daanortimuend 知识点三、测电阻丝电阻率实验 1.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＝)．由于金属丝的电阻较小，选择电流表外接法；由于不要求电压必须从0开始调节，所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法．请在方框内画出实验电路原理图． （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(S＝)． （3）由电阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出电阻率． 2.实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器. 3.实验步骤 (1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录. (2)连电路：按如图2所示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导线的有效长度，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. 4.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，再求出电阻的平均值作为测量结果. (2)图象法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的斜率来求出电阻值R. 5.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l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)；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. 课中训练 某同学想用伏安法测量阻值约为5Ω的均匀金属圆柱体的电阻率。实验室中供选择的器材如下：/A．直流电源（输出电压恒为3V 10．某同学想用伏安法测量阻值约为5Ω的均匀金属圆柱体的电阻率。实验室中供选择的器材如下： A．直流电源（输出电压恒为3V）； B．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω）； C．电压表（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）； D．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）； E．螺旋测微器、游标卡尺、开关、导线等。 (1)用游标卡尺、螺旋测微器分别测圆柱体的长度L、直径d，测量结果分别如图甲、乙所示，则__________，__________。 (2)若实验测得圆柱体的电阻为R，则该圆柱体的电阻率为__________（用、d、L、R表示）。 【答案】(1) 5.3 2.129/2.130/2.131 (2) 【解答】（1）[1]圆柱体的长度 [2]直径（合理误差范围内2.129mm~2.131mm均可） （2）由及 解得daanortimuend 一实验小组对铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：学生电源、滑动变阻器、电压表V、电流表A、待测铅笔芯R、游标卡尺、 11．一实验小组对铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源、滑动变阻器、电压表V、电流表A、待测铅笔芯R、游标卡尺、螺旋测微器、开关S、单刀双掷开关K、导线若干。 (1)用游标卡尺测得铅笔芯的长度，如图1所示，读数为______mm。 (2)用螺旋测微器测量铅笔芯直径，如图2所示，读数为______mm。 (3)按图3连接电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K从a掷到b时，观察到电流表示数变化没有电压表示数变化明显，则应将K掷到______（填“a”或“b”）端。 (4)测量多组数据，绘制I－U图像如图4所示，取3，求得铅笔芯的电阻率为______（保留2位有效数字）。 【答案】(1)49.40 (2)2.180 (3)a (4) 【解答】（1）游标卡尺的读数为 （2）螺旋测微器的读数为 （3）闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K从a掷到b时，观察到电流表示数变化没有电压表示数变化明显，说明电压表分流影响较小，选择电流表外接，则应将K掷到a端； （4）根据题图可得电阻 结合电阻定律 又 其中， 联立可得daanortimuend 某同学欲测量一阻值大约为10，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供 12．某同学欲测量一阻值大约为10，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择： A．电源E（电动势为6.0V） B．电压表（量程为0~6V，内阻约为8） C．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.2） D．电流表（量程3A，内阻约0.05） E.滑动变阻器（最大阻值5，额定电流2A） (1)用游标卡尺测得该材料的长度L如图所示，读数L＝________mm；用螺旋测微器测得该材料的直径D如图所示，读数D＝________mm。 (2)测量导电材料的电阻时，为了便于调节，测量尽可能地准确，实验中所用电流表应选用________（填所选仪器前的字母符号），选择合适的实验器材，在图方框内把实验原理图补充完成，把器材符号标在电路图上________。 (3)设测得导电材料的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得导电材料的电阻率为________（用R、L、D三个物理量表述）。 【答案】(1) 60.20 0.731 (2) C (3) 【解答】（1）[1]游标卡尺的读数为 [2]螺旋测微器的读数为 （2）[1]待测电阻的最大电流 因此电流表选C； [2] 滑动变阻器阻值较小，用分压式接法，待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路图如图所示 （3）根据电阻定律得 解得daanortimuend 某同学准备测量某优良导体材料制作的笔芯的电阻率，使用多用电表测得该笔芯的电阻阻值约为5Ω。实验室有以下器材可供选择： 13．某同学准备测量某优良导体材料制作的笔芯的电阻率，使用多用电表测得该笔芯的电阻阻值约为5 Ω。实验室有以下器材可供选择： A．电池组（3 V）、开关、导线若干 B．电流表（0~0.6 A，内阻约为0.5 Ω） C．电流表（0~3 A，内阻约为0.1 Ω） D．电压表（0~3 V，内阻约为3 kΩ） E.电压表（0~15 V，内阻约为15 kΩ） F.滑动变阻器（0~2 Ω，额定电流2 A） 实验步骤如下： （1）用刻度尺测量笔芯的有效长度。重复测量三次，测得有效长度平均值。 （2）如图甲所示，用螺旋测微器测量笔芯的直径________mm。 （3）为了提高实验的精确度，要求测量电压数据从零开始测量。实验中电流表应选择________，电压表应选择________。（填器材前字母序号） （4）为减少实验误差，请你替该同学完成电路连接。在图中用笔画线代替导线，完成实物图连接________。 （5）调节滑动变阻器的阻值，记录下多组电压表和电流表的示数，通过绘制图像求得待测笔芯有效长度下的电阻为。根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为________（填选项前的符号）。 A．    B．    C．    D． 【答案】 1.974/1.975/1.976 B D A 【解答】（1）[1]固定刻度读数为，旋转刻度在47和48格之间，每分度为，所以 因此空估读为1.974~1.976均可。 [2]若选B，闭合电路的最小总电阻至少为，最大电流为 B的量程能使读数接近满量程，测量更精确。 故选B。 [3]C量程过大，读数利用率低。待测笔芯两端电压不超过电源电压，故电压表选D的量程。 故选D。 [4]要求电压从零开始，因此滑动变阻器必须采用分压式接法；待测电阻，远小于电压表内阻，属于小电阻，因此电流表采用外接法。电路图如图所示 [5]待测笔芯可视为均匀圆柱体，横截面积为 由电阻率关系 所以 代入，和，横截面积为 电阻率为 其数量级约为 故选A。daanortimuend 效果验证 一同学用螺旋测微器和20分度游标卡尺分别测量金属棒的直径、长度，示数分别如图甲、乙所示，则金属棒的直径________ 14．一同学用螺旋测微器和20分度游标卡尺分别测量金属棒的直径、长度，示数分别如图甲、乙所示，则金属棒的直径___________mm，长度___________mm。 【答案】 2.692/2.690/2.691/2.693/2.694 42.35 【解答】[1]螺旋测微器的固定刻度的示数为2.5mm，可动刻度的示数为，故金属棒的直径 [2]20分度的游标卡尺（精度为0.05mm）主尺的示数为42mm，游标尺的示数为 金属棒的长度daanortimuend （多选）某同学用如图所示的电路测电阻，电压表和电流表的读数分别为16V和0.2A，已知电流表的内阻为0.6Ω，那么有关待 15．（多选）某同学用如图所示的电路测电阻，电压表和电流表的读数分别为16V和0.2A，已知电流表的内阻为0.6Ω，那么有关待测电阻Rx的说法正确的是（     ） A．Rx的测量值比真实值大 B．Rx的真实值为80Ω C．Rx的真实值为79.4Ω D．由于电流表的分压，无法得到Rx的真实值 【答案】AC 【解答】电流表内接，电压表测与电流表的总电压；电流表读数是流过的真实电流。已知，，电流表内阻，可得测量值 由于测量值，包含电流表内阻，故测量值大于真实值 待测电阻的真实值 故选AC。daanortimuend 待测电阻约为，实验室备有下列实验器材：A．电压表（量程，内阻约为）；B．电压表（量程，内阻约为）； 16．待测电阻约为，实验室备有下列实验器材： A．电压表（量程，内阻约为）； B．电压表（量程，内阻约为）； C．电流表（量程，内阻约为）； D．电流表（量程，内阻约为）； E.滑动变阻器（ ）； F.滑动变阻器（ ）； G.电池组（输出电压恒为）； H.开关S，导线若干。 (1)为减小实验误差，应选用的实验器材有_______（填器材前面的序号）。 (2)为减小实验误差，应选用如图中_______（选填“甲”或“乙”）为该实验的电路原理图。 (3)用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图丙所示，则金属丝的直径为_______mm，电压表示数为___________V，电流表示数为________A。 【答案】(1) (2)乙 (3) 【解答】（1）电源电动势是3V，电压表应选A；通过待测电阻的最大电流约为电流表应选择D； 为方便实验操作，滑动变阻器应选择E，此外实验还需要电源与开关、导线，故需要的实验器材为：ADEGH。 （2）由题意可知： ， 因为，所以电流表应采用外接法，由此可知，应选择图乙所示电路图。 （3）[1] [2] [3] 螺旋测微器可动刻度分度值为，由图示螺旋测微器可知，其示数为 电压表量程为3V，由图示表盘可知，其分度值为，示数： 电流表量程为，由图示表盘可知，其分度值为，示数为：daanortimuend 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，已知该圆柱体的电阻只有几欧姆。(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径，结果如图 17．某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，已知该圆柱体的电阻只有几欧姆。 (1)用螺旋测微器测圆柱体的直径，结果如图甲所示，则圆柱体的直径为__________mm；用游标卡尺测圆柱体的长度，结果如图乙所示，则圆柱体的长度为__________。 (2)为了减小实验误差，需进一步测圆柱体的电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1（量程为，内阻约为）； B．电压表V2（量程为，内阻约为）； C．电流表A1（量程为，内阻约为）； D．电流表A2（量程为，内阻约为）； E．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）； F．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）； G．的干电池两节，内阻不计； H．开关和导线若干。 为了测得多组实验数据，实验采用如图丙所示电路，则电压表应选__________；电流表应选__________；滑动变阻器应选__________。（均填写器材前对应的字母） (3)若流经圆柱体的电流为，圆柱体两端之间的电压为，圆柱体的直径和长度分别用、表示，则用、、、表示的电阻率的关系式为__________。 【答案】(1) 1.845（ (2) A C E (3) 【解答】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为 [2]由图示游标卡尺可知，游标尺是分度的，游标尺精度是，其示数为 （2）[1][2][3]两节干电池电动势为3V，电压表应选择A；滑动变阻器采用的是分压式接法，分压式接法优先选总阻值和待测电阻接近的小阻值滑动变阻器，故选E；电源总电压为两节干电池共3V，待测电阻几欧姆，结合滑动变阻器E的0.6A额定电流限制，电路的最大安全电流不能超过0.6A，因此选量程0~0.6A的电流表C。 （3）圆柱体电阻 由电阻定律得 可得电阻率daanortimuend 某同学在实验室测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率，提供的器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V（量程3.0V，内阻约为3kΩ 18．某同学在实验室测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率，提供的器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V（量程3.0V，内阻约为3kΩ）、电流表A（量程0.6A，内阻约1.0Ω）、滑动变阻器R（最大阻值10Ω）、学生电源E（电压8V）、开关S、单刀双掷开关K和导线若干。 (1)如图甲所示，用螺旋测微器测得电阻丝的直径d=_____mm。 (2)该同学利用所提供的器材设计了如图乙所示的电路，实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置不变，将开关K先后与1、2连接，发现电压表示数变化大、较为显著，电流表示数基本不变，则测量时应将开关K连接_____（填“1”或“2”），按此连接测量，测量结果_____（选填“小于”“大于”或“等于”）电阻丝的真实值。 (3)请按照图乙的电路图在图丙中把线路补充完整。 (4)该同学测得接入金属丝的长度l，电压表读数为U，电流表读数I，根据电阻定律可得电阻丝电阻率表达式为ρ=_____（用π、l、d、U、I表示）。 【答案】(1)0.770 (2) 1 小于 (3) (4) 【解答】（1）由图甲所示螺旋测微器可知，电阻丝的直径d=0.5mm+27.0×0.01mm=0.770mm （2）[1] [2]电压表示数变化大，电流表示数基本不变，说明电流表的分压对电路影响较大，电流表应采用外接法，测量时开关K应连接1；电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流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）根据图乙所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示 （4）根据欧姆定律有 根据电阻定律有 又 联立解得daanortimuend 强化提升 在实验课堂上，老师给同学们一种圆形截面的2B铅笔芯，要求同学们用螺旋测微器和游标卡尺来测量铅笔芯的直径和长度。(1)分 19．在实验课堂上，老师给同学们一种圆形截面的2B铅笔芯，要求同学们用螺旋测微器和游标卡尺来测量铅笔芯的直径和长度。 (1)分别使用游标卡尺测量其长度，螺旋测微器测量其直径，测量结果如图甲所示，则铅笔芯的长度为________mm，直径为________mm。 (2)若螺旋测微器由于损坏而不能使用，使用游标卡尺将10根铅笔芯并列进行测量，读数如图乙，则铅笔芯直径为________mm。 (3)游标卡尺测量的铅笔芯直径与螺旋测微器所测量的直径不同，原因可能是_____________________________________________________________________ （答出一条，合理即可）。 【答案】(1) (2) (3)不同铅笔芯自身直径存在微小差异或两种测量仪器精度不同引起的误差 【解答】（1）[1]由图甲可知，游标卡尺的分度值为，主尺读数为，游标尺第1条刻度线和主尺刻度对齐，所以铅笔芯的长度为 [2]由图甲可知，螺旋测微器分度值为，固定刻度读数为，可动刻度读数为 则铅笔芯的直径为 （2）由图乙可知，游标卡尺的分度值为，主尺读数为，游标尺第10条刻度线和主尺刻度对齐，所以10根铅笔芯的直径总长为 则每根铅笔芯的直径为 （3）原因可能是：不同铅笔芯自身直径存在微小差异或两种测量仪器精度不同引起的误差等。daanortimuend 某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中。//(1)下列操作正确的是__________。A．用刻度尺测量金属丝 20．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中。 (1)下列操作正确的是__________。 A．用刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中 B．用螺旋测微器在金属丝的三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．通电时间不宜过长，电流不能过大，以免金属丝明显升温，造成其电阻率变化 D．开关闭合前应让滑动变阻器接入电路的阻值最小，以使电流表、电压表偏转明显 (2)实验小组在正确操作中获得电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是__________A，__________V。 (3)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约，电源为干电池（不宜在长时间、大功率情况下使用），电源电动势E=4.5V，内阻较小，则以下电路图中，__________（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，测量出的金属丝电阻仍然会比真实值偏__________（选填“大”或“小”）。 (4)若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA，那么测量金属丝Rx电阻的最佳电路应是如图中的__________（选填字母代号）电路，此时测得电流表示数为I、电压表示数为U，则金属丝的电阻Rx=__________（用题中字母代号表示）。 【答案】(1)BC (2) 0.42 2.20 (3) A 小 (4) B 【解答】（1）A．用刻度尺测量金属丝接入电路的有效长度，而不是全长，A错误； B．螺旋测微器在金属丝的不同位置测直径，多次取平均，从而减小误差，B正确； C．电流过大、通电太久，金属丝发热升温，导致电阻率随温度发生变化，C正确； D．闭合开关前，滑动变阻器阻值应调到最大，从而保护电路，D错误。 故选BC。 （2）[1]电流表0~0.6A量程，分度值0.02A，读数 [2]电压表0~3V量程，分度值0.1V，读数 （3）[1]滑动变阻器最大阻值，和待测金属丝阻值接近，选限流接法；，满足，电流表外接法，故选A。 [2]外接法误差来源：电压表分流。电流表读数I大于真实电流。根据，则测量值比真实值偏小。 （4）[1]若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，即B电路。 [2]电压表测与总电压， 变形得daanortimuend 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，先用螺旋测微器测量金属丝直径，再用游标卡尺测量金属丝的长度，然 21．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，先用螺旋测微器测量金属丝直径，再用游标卡尺测量金属丝的长度，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 (1)由图读得某一次测量金属丝的直径为________。 (2)实验室提供的器材有： A．电压表（量程，内阻约） B．电压表（量程，内阻约） C．电流表（量程，内阻约） D．电流表（量程，内阻约） E．滑动变阻器（） F．滑动变阻器（） G．电源（输出电压恒为）、开关和导线若干选择合适器材实验，应选择电流表________，滑动变阻器________。（填器材前的字母） (3)要求电压能从0开始调节并能较准确地测出金属丝的阻值，实验电路应选用图中的________。 A． B． C． D． 【答案】(1)1.742/1.743/1.744/1.745/1.746 (2) C E (3)A 【解答】（1）螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为（24.2～24.6均可），则金属丝直径（1.742～1.746均可）。 （2）[1]电源电动势为，金属丝电阻约，电路最大电流约为，故电流表应选量程的，故选C。 [2]要求电压从开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，应选阻值较小的（），故选E。 （3）金属丝电阻约，远小于电压表内阻，为减小误差，电流表应采用外接法；要求电压从开始调节，滑动变阻器应采用分压接法。图A中滑动变阻器为分压接法，电流表外接，符合要求，故选A。daanortimuend 某同学用伏安法测量一段金属丝的电阻率。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图所示，其读数为______m 22．某同学用伏安法测量一段金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图所示，其读数为______mm。 (2)已知该金属丝的阻值约为5Ω，除待测金属丝外，实验室还备有下列器材： A．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） B．电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ） C． 电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω） D．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.01Ω） E. 滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流2A） F. 滑动变阻器R2（0~100Ω，额定电流1A） G. 直流电源E（输出电压3V，内阻不计） H. 开关S，导线若干 为了减小测量误差，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______（填器材前的字母）。 (3)根据所选器材，在虚线框中画出实验电路图。 (4)若测得金属丝的长度为L，直径为D，电阻为R，则金属丝的电阻率ρ=______（用所测物理量表示）。 【答案】(1)0.398/0.399/0.397 (2) A C E (3) (4) 【解答】（1）螺旋测微器的读数为 （2）[1]电源电压为3V，则电压表选V1（A），电流表选A1（C）。 [2]为了使电表示数调节范围大些，电路采用分压式，则滑动变阻器选R1（E）。 （3）电路采用分压式；待测电阻较小一般采取外接，如图 （4）金属丝横截面积为 联立电阻率公式，得daanortimuend 某实验小组测量一段粗细均匀的金属丝（阻值约为5Ω）的电阻率，器材如下：电源（电动势为3.0V，内阻不计），电流表（量程0 23．某实验小组测量一段粗细均匀的金属丝（阻值约为5Ω）的电阻率，器材如下：电源（电动势为3.0V，内阻不计），电流表（量程0~0.6A，内阻为0.4Ω），电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ），滑动变阻器（5Ω，1A），毫米刻度尺，开关和导线若干。 (1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，金属丝直径的测量值__________。 (2)同学们采用如图乙所示的电路测量金属丝的电阻。为了测量准确，电压表活动接线端应连接__________（选填“M”或“N”）点。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在最__________（选填“左端”或“右端”）。 (3)实验小组在实验过程中，将电压表的活动接线端分别接在M、N两处，分别改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两组两电表的读数，作出如图丙所示的两个图线①、②。实验小组也不知道图线①、②对应的接法，请你选择（2）中接法对应的图线是__________（选填“①”或“②”），测得金属丝的电阻__________（结果保留两位有效数字），电阻率的表达式__________（用、、及必要的常数表示）。 【答案】(1)1.650 (2) 左端 (3) ① 4.8 【解答】（1）金属丝的直径 （2）[1]由于电流表的内阻已知，为减小误差，采用电流表内接法，则应该将活动接线端接N点。 [2]图乙滑动变阻器是分压式接法，闭合开关前，要使待测支路电压从零开始，滑片放到左端，此时待测支路电压为0，保护电路。 （3）[1]相同的电流，电流表内接时测量电压大，则（2）中接法对应的图线是①。 [2]测得金属丝的电阻 [3]根据，得daanortimuend 第11讲 测量金属的电阻率 知识点一、游标卡尺与螺旋测微器 阅读教材62-63页，完成以下填空： 一、游标卡尺的原理及读数方法 (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 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 1mm与每小格的差值 精确度(可精确到) 10 9mm 0.1mm 0.1mm 20 19mm 0.05mm 0.05mm 50 49mm 0.02mm 0.02mm (4)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度线 的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度) mm. 阅读教材64-65页，完成以下填空： 二、螺旋测微器的读数原理 1.构造及原理 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、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，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 mm，可动刻度分成50等份，每一等份表示 . 2.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“咔、咔”声. 3.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：(1)以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数字为零时，不能省略. (2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出. 课中训练 1. 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下：/(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L 1．某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下： (1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为L＝___________mm。 (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D＝_____________mm 2. 某学习小组想用实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电阻率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注水前，应用如图甲所示游标卡尺 2．某学习小组想用实验测量某种纯净水的电阻进而得出该纯净水的电阻率。在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注水前，应用如图甲所示游标卡尺的________（填“A”“B”或“C”）部位测玻璃管内径，其示数如图乙所示，则该玻璃管的内径d＝________ mm。 3. 如图甲、乙、丙和丁分别是用游标卡尺和螺旋测微器测量长度，图甲读数为__________cm，图乙读数为________ 3．如图甲、乙、丙和丁分别是用游标卡尺和螺旋测微器测量长度，图甲读数为__________cm，图乙读数为________ mm，图丙读数为________ mm，图丁读数为________mm。 知识点二、电路连接方法 一、电流表的内接法和外接法的比较 1.两种接法的比较 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 2.电流表内、外接的选择方法 (1)直接比较法：当Rx≫RA时，采用内接法，当Rx≪RV时，采用外接法，即大电阻用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”. (2)公式计算法 当Rx＞时，用电流表内接法， 当Rx＜时，用电流表外接法， 当Rx＝时，两种接法效果相同. 二、滑动变阻器两种接法的比较 限流式 分压式 电路组成 变阻器接入电路的特点 采用“一上一下”的接法 采用“两下一上”的接法 调压范围 ～E(不计电源内阻) 0～E(不计电源内阻) 适用情况 负载电阻的阻值Rx与滑动变阻器的总电阻R相差不多，或R稍大，且电压、电流变化不要求从零调起 (1)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调 (2)负载电阻的阻值Rx远大于滑动变阻器的总电阻R 课中训练 4. 有一个未知电阻Rx，用如图（甲）和（乙）两种电路分别对它进行测量。用（甲）图电路测，两表读数分别为2.9V，4mA；用（ 4．有一个未知电阻Rx，用如图（甲）和（乙）两种电路分别对它进行测量。用（甲）图电路测，两表读数分别为2.9V，4mA；用（乙）图电路测，两表读数分别为3.0V，3mA。那么用______图所示电路测该电阻阻值误差较小，Rx=______Ω，测量值比真实值______（填“大”或“小”）。 5. 下图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。电流表的示数为，电压表的示数为，电阻的测量值_______。 5．下图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。电流表的示数为，电压表的示数为，电阻的测量值_______。若通过电压表的电流为，则通过电阻的电流为_______（选填“”或“”）。 6. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，实验室提供的器材有：电压表V（量程0~3V，内阻约）电流表（量程0 6．某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定，实验室提供的器材有：电压表V（量程0~3 V，内阻约）电流表（量程0-60 mA，内阻约）滑动变阻器R（）电源E（输出电压恒为3.0 V）、开关和导线若干，为使通过待测金属丝的电流能从0开始变化，实验电路应选用（     ） A．B．C．D． 7. 某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻的阻值。/(1)现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50 7．某同学通过实验测定一个阻值约为 5 Ω 的电阻的阻值。 (1)现有电源（4 V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50 Ω，额定电流 2 A）、开关和导线若干，以及下列电表： A．电流表（0～3 A，内阻约 0.025 Ω） B．电流表（0～0.6 A，内阻约 0.125 Ω） C．电压表（0～3 V，内阻约 3 kΩ） D．电压表（0～15 V，内阻约 15 kΩ） 为减小测量误差，电流表应选用 ______，电压表应选用 ______（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的 ______（选填“甲”或“乙”）。 (2)若在（1）中选用甲电路，产生误差的主要原因是 ______；若选用乙电路，产生误差的主要原因是 ______。（选填下列选项前的字母） A．电流表测量值小于流经的电流值　B．电流表测量值大于流经的电流值 C．电压表测量值小于两端的电压值　D．电压表测量值大于两端的电压值 (3)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片 P 从一端滑向另一端，随滑片移动距离 x 的增加，被测电阻两端的电压 U 也随之增加，则 U–x 关系图像大致为 ______。（选填“A”“B”或“C”） A． B． C． 8. 实验小组用多用电表和伏安法测某电阻的阻值。(1)首先用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值，规范操作选用“”挡测量， 8. 实验小组用多用电表和伏安法测某电阻的阻值。 (1) 首先用多用电表的欧姆挡测量电阻的阻值，规范操作选用“”挡测量，指针偏转位置如图甲所示，则欧姆挡示数______； (2) 为了更准确地测量该电阻的阻值，有以下实验器材可供选择： A. 电流表（量程为，内阻约为） B. 电流表（量程为，内阻） C. 定值电阻 D. 定值电阻 E. 滑动变阻器（，允许通过的最大电流为） F. 滑动变阻器（，允许通过的最大电流为） G. 蓄电池（电动势为，内阻很小） H. 开关 (3) 选择电流表串联定值电阻______（选填“”或“”）可以改装为一个量程为的电压表； (4) 滑动变阻器应选择______（选填“”或“”）； (5) 设计了如图乙和丙所示的两个电路，为了尽可能提高实验测量精度，最合理的电路是______（选填“乙”或“丙”）； (6) 该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式______（用题中所给物理量符号表示） 9. 为了测量某待测电阻，的阻值（约为40Ω），有以下一些器材可供选择：电流表（量程为0~3A，内阻约0.1Ω）；电流 9．为了测量某待测电阻，的阻值（约为40Ω），有以下一些器材可供选择： 电流表（量程为0~3A，内阻约0.1Ω）；电流表A2（量程为0~10mA，内阻）； 电压表V1（量程为0~3V，内阻约3kΩ）；电压表V2（量程为0~15V，内阻约5kΩ）； 电源E（电动势约为3V，内阻很小）；定值电阻R（2Ω，允许最大电流为1.0A）； 滑动变阻器（0~10Ω，允许最大电流为2.0A）； 单刀单掷开关S一个，导线若干。 根据以上器材设计电路，要求测量范围尽可能大、精确度高且调节方便。 (1)电流表应选__________，电压表应选_________，（填写器材符号）。 (2)请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图______（并在电路图中标出所用元件的对应符号）。 (3)在某一次测量中，若电压表示数为U=2.1V，电流表示数为I=8.0mA，则待测电阻Rx=________Ω。 知识点三、测电阻丝电阻率实验 1.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＝)．由于金属丝的电阻较小，选择电流表外接法；由于不要求电压必须从0开始调节，所以一般可以选择滑动变阻器 接法．请在方框内画出实验电路原理图． （2）用 测出金属丝的长度l，用 测出金属丝的直径d，算出横截面积S(S＝)． （3）由电阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出电阻率． 2.实验器材 螺旋测微器、 、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器. 3.实验步骤 (1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录. (2)连电路：按如图2所示的电路图连接实验电路. (3)量长度：用 测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，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 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. 4.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，再求出电阻的 作为测量结果. (2)图象法：可建立I－U坐标系，将测量的U、I值描点作出图象，利用图象的 来求出电阻值R. 5.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 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 状态. (3)测量l时应测接入电路的金属丝的 长度(即两接线柱之间的长度)；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 (电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜 ，以免电阻率因温度升高而变化. 课中训练 10. 某同学想用伏安法测量阻值约为5Ω的均匀金属圆柱体的电阻率。实验室中供选择的器材如下：/A．直流电源（输出电压恒为3V 10．某同学想用伏安法测量阻值约为5Ω的均匀金属圆柱体的电阻率。实验室中供选择的器材如下： A．直流电源（输出电压恒为3V）； B．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω）； C．电压表（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）； D．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）； E．螺旋测微器、游标卡尺、开关、导线等。 (1)用游标卡尺、螺旋测微器分别测圆柱体的长度L、直径d，测量结果分别如图甲、乙所示，则__________，__________。 (2)若实验测得圆柱体的电阻为R，则该圆柱体的电阻率为__________（用、d、L、R表示）。 11. 一实验小组对铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下：学生电源、滑动变阻器、电压表V、电流表A、待测铅笔芯R、游标卡尺、 11．一实验小组对铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源、滑动变阻器、电压表V、电流表A、待测铅笔芯R、游标卡尺、螺旋测微器、开关S、单刀双掷开关K、导线若干。 (1)用游标卡尺测得铅笔芯的长度，如图1所示，读数为______mm。 (2)用螺旋测微器测量铅笔芯直径，如图2所示，读数为______mm。 (3)按图3连接电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K从a掷到b时，观察到电流表示数变化没有电压表示数变化明显，则应将K掷到______（填“a”或“b”）端。 (4)测量多组数据，绘制I－U图像如图4所示，取3，求得铅笔芯的电阻率为______（保留2位有效数字）。 12. 某同学欲测量一阻值大约为10，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供 12．某同学欲测量一阻值大约为10，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择： A．电源E（电动势为6.0V） B．电压表（量程为0~6V，内阻约为8） C．电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.2） D．电流表（量程3A，内阻约0.05） E.滑动变阻器（最大阻值5，额定电流2A） (1)用游标卡尺测得该材料的长度L如图所示，读数L＝________mm；用螺旋测微器测得该材料的直径D如图所示，读数D＝________mm。 (2)测量导电材料的电阻时，为了便于调节，测量尽可能地准确，实验中所用电流表应选用________（填所选仪器前的字母符号），选择合适的实验器材，在图方框内把实验原理图补充完成，把器材符号标在电路图上________。 (3)设测得导电材料的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得导电材料的电阻率为________（用R、L、D三个物理量表述）。 13. 某同学准备测量某优良导体材料制作的笔芯的电阻率，使用多用电表测得该笔芯的电阻阻值约为5Ω。实验室有以下器材可供选择： 13．某同学准备测量某优良导体材料制作的笔芯的电阻率，使用多用电表测得该笔芯的电阻阻值约为5 Ω。实验室有以下器材可供选择： A．电池组（3 V）、开关、导线若干 B．电流表（0~0.6 A，内阻约为0.5 Ω） C．电流表（0~3 A，内阻约为0.1 Ω） D．电压表（0~3 V，内阻约为3 kΩ） E.电压表（0~15 V，内阻约为15 kΩ） F.滑动变阻器（0~2 Ω，额定电流2 A） 实验步骤如下： （1）用刻度尺测量笔芯的有效长度。重复测量三次，测得有效长度平均值。 （2）如图甲所示，用螺旋测微器测量笔芯的直径________mm。 （3）为了提高实验的精确度，要求测量电压数据从零开始测量。实验中电流表应选择________，电压表应选择________。（填器材前字母序号） （4）为减少实验误差，请你替该同学完成电路连接。在图中用笔画线代替导线，完成实物图连接________。 （5）调节滑动变阻器的阻值，记录下多组电压表和电流表的示数，通过绘制图像求得待测笔芯有效长度下的电阻为。根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为________（填选项前的符号）。 A．    B．    C．    D． 效果验证 14. 一同学用螺旋测微器和20分度游标卡尺分别测量金属棒的直径、长度，示数分别如图甲、乙所示，则金属棒的直径________ 14．一同学用螺旋测微器和20分度游标卡尺分别测量金属棒的直径、长度，示数分别如图甲、乙所示，则金属棒的直径___________mm，长度___________mm。 15. （多选）某同学用如图所示的电路测电阻，电压表和电流表的读数分别为16V和0.2A，已知电流表的内阻为0.6Ω，那么有关待 15．（多选）某同学用如图所示的电路测电阻，电压表和电流表的读数分别为16V和0.2A，已知电流表的内阻为0.6Ω，那么有关待测电阻Rx的说法正确的是（     ） A．Rx的测量值比真实值大 B．Rx的真实值为80Ω C．Rx的真实值为79.4Ω D．由于电流表的分压，无法得到Rx的真实值 16. 待测电阻约为，实验室备有下列实验器材：A．电压表（量程，内阻约为）；B．电压表（量程，内阻约为）； 16．待测电阻约为，实验室备有下列实验器材： A．电压表（量程，内阻约为）； B．电压表（量程，内阻约为）； C．电流表（量程，内阻约为）； D．电流表（量程，内阻约为）； E.滑动变阻器（ ）； F.滑动变阻器（ ）； G.电池组（输出电压恒为）； H.开关S，导线若干。 (1)为减小实验误差，应选用的实验器材有_______（填器材前面的序号）。 (2)为减小实验误差，应选用如图中_______（选填“甲”或“乙”）为该实验的电路原理图。 (3)用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图丙所示，则金属丝的直径为_______mm，电压表示数为___________V，电流表示数为________A。 17. 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，已知该圆柱体的电阻只有几欧姆。(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径，结果如图 17．某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，已知该圆柱体的电阻只有几欧姆。 (1)用螺旋测微器测圆柱体的直径，结果如图甲所示，则圆柱体的直径为__________mm；用游标卡尺测圆柱体的长度，结果如图乙所示，则圆柱体的长度为__________。 (2)为了减小实验误差，需进一步测圆柱体的电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表V1（量程为，内阻约为）； B．电压表V2（量程为，内阻约为）； C．电流表A1（量程为，内阻约为）； D．电流表A2（量程为，内阻约为）； E．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）； F．滑动变阻器（阻值范围为，额定电流为）； G．的干电池两节，内阻不计； H．开关和导线若干。 为了测得多组实验数据，实验采用如图丙所示电路，则电压表应选__________；电流表应选__________；滑动变阻器应选__________。（均填写器材前对应的字母） (3)若流经圆柱体的电流为，圆柱体两端之间的电压为，圆柱体的直径和长度分别用、表示，则用、、、表示的电阻率的关系式为__________。 18. 某同学在实验室测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率，提供的器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V（量程3.0V，内阻约为3kΩ 18．某同学在实验室测量一粗细均匀的电阻丝的电阻率，提供的器材：毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表V（量程3.0V，内阻约为3kΩ）、电流表A（量程0.6A，内阻约1.0Ω）、滑动变阻器R（最大阻值10Ω）、学生电源E（电压8V）、开关S、单刀双掷开关K和导线若干。 (1)如图甲所示，用螺旋测微器测得电阻丝的直径d=_____mm。 (2)该同学利用所提供的器材设计了如图乙所示的电路，实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置不变，将开关K先后与1、2连接，发现电压表示数变化大、较为显著，电流表示数基本不变，则测量时应将开关K连接_____（填“1”或“2”），按此连接测量，测量结果_____（选填“小于”“大于”或“等于”）电阻丝的真实值。 (3)请按照图乙的电路图在图丙中把线路补充完整。 (4)该同学测得接入金属丝的长度l，电压表读数为U，电流表读数I，根据电阻定律可得电阻丝电阻率表达式为ρ=_____（用π、l、d、U、I表示）。 强化提升 19. 在实验课堂上，老师给同学们一种圆形截面的2B铅笔芯，要求同学们用螺旋测微器和游标卡尺来测量铅笔芯的直径和长度。(1)分 19．在实验课堂上，老师给同学们一种圆形截面的2B铅笔芯，要求同学们用螺旋测微器和游标卡尺来测量铅笔芯的直径和长度。 (1)分别使用游标卡尺测量其长度，螺旋测微器测量其直径，测量结果如图甲所示，则铅笔芯的长度为________mm，直径为________mm。 (2)若螺旋测微器由于损坏而不能使用，使用游标卡尺将10根铅笔芯并列进行测量，读数如图乙，则铅笔芯直径为________mm。 (3)游标卡尺测量的铅笔芯直径与螺旋测微器所测量的直径不同，原因可能是_____________________________________________________________________ （答出一条，合理即可）。 20. 某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中。//(1)下列操作正确的是__________。A．用刻度尺测量金属丝 20．某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中。 (1)下列操作正确的是__________。 A．用刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中 B．用螺旋测微器在金属丝的三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C．通电时间不宜过长，电流不能过大，以免金属丝明显升温，造成其电阻率变化 D．开关闭合前应让滑动变阻器接入电路的阻值最小，以使电流表、电压表偏转明显 (2)实验小组在正确操作中获得电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是__________A，__________V。 (3)已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10，电流表内阻约为几欧，电压表内阻约，电源为干电池（不宜在长时间、大功率情况下使用），电源电动势E=4.5V，内阻较小，则以下电路图中，__________（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，测量出的金属丝电阻仍然会比真实值偏__________（选填“大”或“小”）。 (4)若已知实验所用的电流表内阻的准确值为RA，那么测量金属丝Rx电阻的最佳电路应是如图中的__________（选填字母代号）电路，此时测得电流表示数为I、电压表示数为U，则金属丝的电阻Rx=__________（用题中字母代号表示）。 21. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，先用螺旋测微器测量金属丝直径，再用游标卡尺测量金属丝的长度，然 21．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，先用螺旋测微器测量金属丝直径，再用游标卡尺测量金属丝的长度，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。 (1)由图读得某一次测量金属丝的直径为________。 (2)实验室提供的器材有： A．电压表（量程，内阻约） B．电压表（量程，内阻约） C．电流表（量程，内阻约） D．电流表（量程，内阻约） E．滑动变阻器（） F．滑动变阻器（） G．电源（输出电压恒为）、开关和导线若干选择合适器材实验，应选择电流表________，滑动变阻器________。（填器材前的字母） (3)要求电压能从0开始调节并能较准确地测出金属丝的阻值，实验电路应选用图中的________。 A． B． C． D． 22. 某同学用伏安法测量一段金属丝的电阻率。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图所示，其读数为______m 22．某同学用伏安法测量一段金属丝的电阻率。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图所示，其读数为______mm。 (2)已知该金属丝的阻值约为5Ω，除待测金属丝外，实验室还备有下列器材： A．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ） B．电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ） C． 电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω） D．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.01Ω） E. 滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流2A） F. 滑动变阻器R2（0~100Ω，额定电流1A） G. 直流电源E（输出电压3V，内阻不计） H. 开关S，导线若干 为了减小测量误差，电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______（填器材前的字母）。 (3)根据所选器材，在虚线框中画出实验电路图。 (4)若测得金属丝的长度为L，直径为D，电阻为R，则金属丝的电阻率ρ=______（用所测物理量表示）。 23. 某实验小组测量一段粗细均匀的金属丝（阻值约为5Ω）的电阻率，器材如下：电源（电动势为3.0V，内阻不计），电流表（量程0 23．某实验小组测量一段粗细均匀的金属丝（阻值约为5Ω）的电阻率，器材如下：电源（电动势为3.0V，内阻不计），电流表（量程0~0.6A，内阻为0.4Ω），电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ），滑动变阻器（5Ω，1A），毫米刻度尺，开关和导线若干。 (1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，金属丝直径的测量值__________。 (2)同学们采用如图乙所示的电路测量金属丝的电阻。为了测量准确，电压表活动接线端应连接__________（选填“M”或“N”）点。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处在最__________（选填“左端”或“右端”）。 (3)实验小组在实验过程中，将电压表的活动接线端分别接在M、N两处，分别改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两组两电表的读数，作出如图丙所示的两个图线①、②。实验小组也不知道图线①、②对应的接法，请你选择（2）中接法对应的图线是__________（选填“①”或“②”），测得金属丝的电阻__________（结果保留两位有效数字），电阻率的表达式__ ________（用、、及必要的常数表示）。 第3页 第2页 学科网（北京）股份有限公司 $