資源簡介

(共42張PPT)
4.實驗：測量金屬的電阻率
必備知識·自主學習
關鍵能力·合作探究
隨堂演練·自主檢測
課 標 要 求 思 維 導 圖
1.掌握游標卡尺和螺旋測微器原理及讀數方法． 2．進一步熟練電流表、電壓表的使用及伏安法測電阻． 3．測量金屬絲的電阻率．
必備知識·自主學習
一、實驗原理
用毫米刻度尺測一段金屬電阻絲的長度l，用螺旋測微器測出金屬電阻絲的直徑d(算出橫截面積S＝)，用伏安法(因金屬導線電阻較小，采用電流表外接法)測電阻絲的電阻R，用R＝ρ的變形式ρ＝＝求電阻率．
二、實驗器材
螺旋測微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、滑動變阻器、電池組、開關及導線、被測金屬電阻絲．
三、游標卡尺和螺旋測微器的使用和讀數
1．游標卡尺
(1)結構圖
下圖是游標卡尺的結構圖．游標卡尺的主要部分是主尺A和一條可以沿著主尺滑動的游標尺B.
(2)原理：利用主尺的單位刻度與游標尺的單位刻度之間固定的微量差值來提高測量精度的．不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.
(3)精度：對應關系為10分度0.1 mm，20分度0.05 mm，50分度0.02 mm.
(4)讀數：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數，則記錄結果表達式為(x＋K×精度)mm.
(5)使用
當外(內)測量爪一側的兩個刃接觸時，游標尺上的零刻度線與主尺上的零刻度線正好對齊．將被測物體夾(套)在這兩個刃之間，把主尺讀數和游標尺讀數綜合起來，就是被測物體的長度．
2．螺旋測微器
(1)結構圖
下圖是螺旋測微器的結構圖．螺旋測微器的測砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的；可動刻度E、粗調旋鈕D、微調旋鈕D′是與測微螺桿F連在一起的，通過精密螺紋套在B上．
(2)原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即粗調旋鈕D每旋轉一周，F前進或后退0.5 mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F前進或后退0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.讀數時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺．
(3)讀數：測量時被測物體長度的整毫米數由固定刻度讀出，小數部分由可動刻度讀出．測量值(mm)＝固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(估讀一位)×0.01(mm)．
(4)使用
用螺旋測微器測量物體的微小尺寸時，先使F與A接觸．E的左邊緣與B的零刻度線對正；將被測物體夾在F與A之間(如圖)，旋轉D，當F快靠近物體時，停止使用D，改用D′，聽到“喀喀”聲時停止；然后讀數．
四、金屬絲電阻的測量
1．電路的連接
按如圖所示的原理電路圖連接好，電路圖為伏安法測電阻的實驗電路．
2．電阻的測量
把滑動變阻器的滑片調節到最左端，電路經檢查確認無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，記入表格內，斷開開關S.
3.長度的測量
用毫米刻度尺測量接入電路中的被測電阻絲的有效長度，反復測量3次，求出其平均值l.
4．直徑的測量
用螺旋測微器在被測電阻絲上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出電阻絲的橫截面積S＝.
五、數據處理
1．在求Rx的平均值可用兩種方法
(1)用Rx＝分別算出各次的數值，再取平均值．
(2)用U- I圖線的斜率求出．
2．計算電阻率
將記錄的數據Rx、l、d的值代入電阻率計算式ρ＝Rx＝.
六、誤差分析
產生原因 減小方法
偶然誤差 測量金屬絲的直徑和長度出現誤差 改換位置或多次測量取平均值
電表讀數出現誤差 眼睛正視指針
通電電流過大或時間過長，致使金屬絲發熱，造成所測電阻較大 實驗中應使電流不要過大，閉合開關后待穩定時盡快讀數，然后斷開開關
系統誤差 電流表的外接使電壓表分流造成誤差,采用內阻很大的電壓表 七、注意事項
1．先測直徑，再連電路．然后在拉直的情況下，測量待測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度．
2．被測金屬絲的電阻值較小，應采用電流表外接法．
3．開關S閉合前，滑動變阻器的滑片應調至使電阻絲兩端電壓為零處．
4．電流不宜太大(電流表用0～0.6 A量程)，通電時間不宜太長，以免金屬絲溫度升高，導致電阻率在實驗過程中變大．
[導學1]
若電流表內阻已知，也可采用電流表內接法，被測電阻阻值R＝－rA.

[導學2]
滑動變阻器的連接方式選擇：
(1)滑動變阻器最大阻值大于被測電阻阻值但相差不多，或比被測電阻阻值還小時，選擇分壓式接法．
(2)電路要求電壓調節范圍較大，甚至要求從零開始調節時，選擇分壓式接法．

[導學3]
游標卡尺不需要估讀，讀數方法為：主尺讀數＋游標尺讀數(與主尺對齊的游標的格數×精確度)

[導學4]
螺旋測微器的精確度更高，可精確到0.01 mm.讀數時需要估讀，以毫米為單位，小數點后有三位有效數字．

[導學5]
測量金屬絲的長度、直徑、電阻時，均應該多次測量取平均值，再代入表達式計算金屬的電阻率，以減小實驗誤差．
關鍵能力·合作探究
探究點一　游標卡尺和螺旋測微器的讀數
典例示范
例 1 某同學利用螺旋測微器和游標卡尺分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結果如圖(a)和(b)所示．該工件的直徑為________ cm，高度為________ mm.
1.220
6.862
解析：游標卡尺的讀數為d＝12mm＋4× mm＝12.20 mm＝1.220 cm
螺旋測微器的讀數為h＝6.5 mm＋36.2×0.01 mm＝6.862 mm.
探究點二　儀器的選取和電路的設計
典例示范
例 2 在“測定金屬的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5 Ω，要求測量結果盡量準確，提供以下器材供選擇：
A．電池組(3 V，內阻約為1 Ω)
B．電流表(0～3 A，內阻約為0.012 5 Ω)
C．電流表(0～0.6 A，內阻約為0.125 Ω)
D．電壓表(0～3 V，內阻約為4 kΩ)
E．電壓表(0～15 V，內阻約為15 kΩ)
F．滑動變阻器(0～20 Ω，允許最大電流1 A)
G．滑動變阻器(0～2 000 Ω，允許最大電流0.3 A)
H.開關、導線若干
(1)實驗時應從上述器材中電壓表選用________，電流表選用________，滑動變阻器選用________(選填儀器前的字母代號)．
(2)測電阻時，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻Rx在組成測量電路時，應采用電流表________(選填“外”或“內”)接法，待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏________(選填“大”或“小”)．
(3)若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數如圖所示，則讀數為________ mm.
(4)若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請寫出計算金屬絲電阻率的表達式ρ＝________．
D
C
F
外
小
0.900
解析：(1)電池組電動勢為3 V，故電壓表選擇量程為0～3 V，即選擇D；流過金屬絲的最大電流約為Im＝＝0.5 A，故電流表選擇量程為0～0.6 A，即選擇C；為了方便調節，使電表示數變化明顯，滑動變阻器應選擇阻值較小的，即選擇F.
(2)待測金屬絲的電阻約為5 Ω，則有＝＝800>＝＝40，故電流表應采用外接法；由于電壓表的分流作用，使得電流表的示數大于實際通過待測金屬絲的電流，根據歐姆定律可知，待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏小．
(3)螺旋測微器的精確值為0.01 mm，由圖中螺旋測微器刻度可知金屬絲的直徑為d＝0.5 mm＋40.0×0.01 mm＝0.900 mm.
(4)根據電阻定律R＝ρ，又S＝，聯立可得ρ＝.
探究點三　數據處理和誤差分析
典例示范
例 3 在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，某同學進行了如下測量：
(1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度．測量3次，求出其平均值l.其中一次測量結果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數為________ cm.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值d.其中一次測量結果如圖乙所示，圖中讀數為________ mm.
24.12
0.518
解析：(1)金屬絲的長度為24.12 cm，
直徑為0.5 mm＋1.8×0.01 mm＝0.518 mm.
(2)采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻．電阻的測量值比真實值________(選填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________計算出金屬絲的電阻率(用直接測量的物理量表示)．
偏小
解析：采用電流表外接法，由于電壓表的內阻不是無窮大，電壓表有分流，從而電流表的測量值大于真實值，由R＝可知，電阻的測量值小于真實值．
由R＝ρ，R＝，S＝πd2，可得ρ＝.
(3)請你根據電路圖在實物圖中進行實物連線．(電流表選0.6 A量程，電壓表選3 V量程)
探究點四　創新實驗設計
典例示范
例 4 一根細長而均勻的金屬管線樣品，長L約60 cm，電阻R大約10 Ω，截面圖如圖甲所示．
(1)用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數如圖乙所示，金屬管線的外徑為________ mm.
1.125
解析：(1)螺旋測微器的固定刻度讀數為1 mm，可動刻度讀數為12.5×0.01 mm＝0.125 mm，所以最終讀數為d＝1 mm＋12.5×0.01 mm＝1.125 mm.
(2)實驗室有如下器材：
A．電流表(量程0.6 A，內阻約0.5 Ω)
B．電流表(量程3 A，內阻約0.02 Ω)
C．電壓表(量程3 V，內阻約5 kΩ)
D．滑動變阻器(1 750 Ω，0.3 A)
E．滑動變阻器(15 Ω，3 A)
F．蓄電池(6 V，內阻很小)
G．開關一個，帶夾子的導線若干
要進一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應選________，滑動變阻器應選________．(只填代號字母)．
A
E
解析：電壓表的量程為3 V，電源6 V，電路中的電流大約為I＝＝ A≈0.3 A，所以電流表選擇A.為便于調節且能夠讓電表讀數較準確，本實驗采用限流式解法，所以滑動變阻器選擇E.
(3)將如圖所示的實物電路補充完整．
待測電阻遠小于電壓表內阻，屬于小電阻，所以電流表采取外接法，滑動變阻器可以采用限流式接法，實物連接如圖：
(4)金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內形狀不規則的中空部分的截面積S，在前面實驗的基礎上，還需要測量的物理量是______________．計算中空部分截面積的表達式為S＝__________．

金屬管線的長度L
解析：根據R＝ρ，S＝π－S0＝－S0，則解得中空部分截面積的表達式為S＝，所以還需要測量的物理量是管線長度L.
隨堂演練·自主檢測
1．在測量阻值較小的金屬絲的電阻率的實驗中，為了減小實驗誤差，并要求在實驗中獲得較大的電壓調節范圍，在測量其電阻時應選擇的電路是(　　)
答案：D
解析：金屬絲的阻值較小，在用伏安法測電阻時應該用電流表外接法，題干中要求實驗中獲得較大的電壓調節范圍，故滑動變阻器要采用分壓式接法，D正確．
2．某同學測定一金屬桿的長度和直徑，示數如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為________ cm和________ mm.
60.10
4.20
解析：刻度尺的分度值為1 mm，要估讀到0.1 mm，則該刻度尺的讀數為60.10 cm.游標卡尺讀數＝4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm.
3．如圖所示是一同學測量某導電液體電阻率的實物連線圖．圖中均勻的長直玻璃管內徑為d，里面充滿待測導電液體，玻璃管兩端各裝有一電極，電極距離為L.
(1)根據實物連線圖在虛線框內畫出實驗的電路原理圖，其中導電液體用電阻Rx表示．
答案：電路原理圖如圖所示．
(2)在接通電路前，為保證器材安全，滑動變阻器的滑片P應移到最________(選填“左”或“右”)端．在電路調試時，該同學發現：閉合開關S1后，單刀雙擲開關S2接到a接點時電壓表示數為4.5 V、電流表示數為180 μA；單刀雙擲開關S2接到b接點時電壓表示數為4.6 V、電流表示數為164 μA.正式測量時，為減小實驗誤差，單刀雙擲開關S2應接到________(選填“a”或“b”)點．
(3)該同學正確完成實驗，測得該段液體的電阻R0，則該導電液體的電阻率的表達式為ρ＝________(用R0、L、d等表示)．
右
b
解析：(2)接通電路前為保證電路的安全，應使滑動變阻器接入電路中的電阻最大，即滑片應移到最右端．分別使用內接法和外接法時電流表示數變化大，電壓表示數變化小，說明電流表對示數影響較小，即電流表內阻遠小于被測電阻，為減小誤差應當采用電流表內接法，故接b點．
(3)根據R0＝ρ及S＝π可得電阻率ρ＝.4.實驗：測量金屬的電阻率
課 標 要 求 思 維 導 圖
1.掌握游標卡尺和螺旋測微器原理及讀數方法． 2．進一步熟練電流表、電壓表的使用及伏安法測電阻． 3．測量金屬絲的電阻率．
必備知識·自主學習——突出基礎性　素養夯基
一、實驗原理
用毫米刻度尺測一段金屬電阻絲的長度l，用螺旋測微器測出金屬電阻絲的直徑d(算出橫截面積S＝)，用伏安法(因金屬導線電阻較小，采用電流表外接法)測電阻絲的電阻R，用R＝ρ的變形式ρ＝＝求電阻率．
二、實驗器材
螺旋測微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、滑動變阻器、電池組、開關及導線、被測金屬電阻絲．
三、游標卡尺和螺旋測微器的使用和讀數
1．游標卡尺
(1)結構圖
下圖是游標卡尺的結構圖．游標卡尺的主要部分是主尺A和一條可以沿著主尺滑動的游標尺B.
(2)原理：利用主尺的單位刻度與游標尺的單位刻度之間固定的微量差值來提高測量精度的．不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.
(3)精度：對應關系為10分度0.1 mm，20分度0.05 mm，50分度0.02 mm.
(4)讀數：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數，則記錄結果表達式為(x＋K×精度)mm.
(5)使用
當外(內)測量爪一側的兩個刃接觸時，游標尺上的零刻度線與主尺上的零刻度線正好對齊．將被測物體夾(套)在這兩個刃之間，把主尺讀數和游標尺讀數綜合起來，就是被測物體的長度．
2．螺旋測微器
(1)結構圖
下圖是螺旋測微器的結構圖．螺旋測微器的測砧A和固定刻度B是固定在尺架C上的；可動刻度E、粗調旋鈕D、微調旋鈕D′是與測微螺桿F連在一起的，通過精密螺紋套在B上．
(2)原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即粗調旋鈕D每旋轉一周，F前進或后退0.5 mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉動一小格，F前進或后退0.01 mm，即螺旋測微器的精確度為0.01 mm.讀數時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺．
(3)讀數：測量時被測物體長度的整毫米數由固定刻度讀出，小數部分由可動刻度讀出．測量值(mm)＝固定刻度數(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(估讀一位)×0.01(mm)．
(4)使用
用螺旋測微器測量物體的微小尺寸時，先使F與A接觸．E的左邊緣與B的零刻度線對正；將被測物體夾在F與A之間(如圖)，旋轉D，當F快靠近物體時，停止使用D，改用D′，聽到“喀喀”聲時停止；然后讀數．
四、金屬絲電阻的測量
1．電路的連接
按如圖所示的原理電路圖連接好，電路圖為伏安法測電阻的實驗電路．
2．電阻的測量
把滑動變阻器的滑片調節到最左端，電路經檢查確認無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，記入表格內，斷開開關S.
3.長度的測量
用毫米刻度尺測量接入電路中的被測電阻絲的有效長度，反復測量3次，求出其平均值l.
4．直徑的測量
用螺旋測微器在被測電阻絲上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出電阻絲的橫截面積S＝.
五、數據處理
1．在求Rx的平均值可用兩種方法
(1)用Rx＝分別算出各次的數值，再取平均值．
(2)用U I圖線的斜率求出．
2．計算電阻率
將記錄的數據Rx、l、d的值代入電阻率計算式ρ＝Rx＝.
六、誤差分析
產生原因 減小方法
偶然誤差 測量金屬絲的直徑和長度出現誤差 改換位置或多次測量取平均值
電表讀數出現誤差 眼睛正視指針
通電電流過大或時間過長，致使金屬絲發熱，造成所測電阻較大 實驗中應使電流不要過大，閉合開關后待穩定時盡快讀數，然后斷開開關
系統誤差 電流表的外接使電壓表分流造成誤差,采用內阻很大的電壓表
七、注意事項
1．先測直徑，再連電路．然后在拉直的情況下，測量待測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度．
2．被測金屬絲的電阻值較小，應采用電流表外接法．
3．開關S閉合前，滑動變阻器的滑片應調至使電阻絲兩端電壓為零處．
4．電流不宜太大(電流表用0～0.6 A量程)，通電時間不宜太長，以免金屬絲溫度升高，導致電阻率在實驗過程中變大．
[導學1]
若電流表內阻已知，也可采用電流表內接法，被測電阻阻值R＝－rA.
[導學2]
滑動變阻器的連接方式選擇：
(1)滑動變阻器最大阻值大于被測電阻阻值但相差不多，或比被測電阻阻值還小時，選擇分壓式接法．
(2)電路要求電壓調節范圍較大，甚至要求從零開始調節時，選擇分壓式接法．
[導學3]
游標卡尺不需要估讀，讀數方法為：主尺讀數＋游標尺讀數(與主尺對齊的游標的格數×精確度)
[導學4]
螺旋測微器的精確度更高，可精確到0.01 mm.讀數時需要估讀，以毫米為單位，小數點后有三位有效數字．
[導學5]
測量金屬絲的長度、直徑、電阻時，均應該多次測量取平均值，再代入表達式計算金屬的電阻率，以減小實驗誤差．
關鍵能力·合作探究——突出綜合性　素養形成
探究點一　游標卡尺和螺旋測微器的讀數
典例示范
例 1 某同學利用螺旋測微器和游標卡尺分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結果如圖(a)和(b)所示．該工件的直徑為________ cm，高度為________ mm.
探究點二　儀器的選取和電路的設計
典例示范
例 2 在“測定金屬的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5 Ω，要求測量結果盡量準確，提供以下器材供選擇：
A．電池組(3 V，內阻約為1 Ω)
B．電流表(0～3 A，內阻約為0.012 5 Ω)
C．電流表(0～0.6 A，內阻約為0.125 Ω)
D．電壓表(0～3 V，內阻約為4 kΩ)
E．電壓表(0～15 V，內阻約為15 kΩ)
F．滑動變阻器(0～20 Ω，允許最大電流1 A)
G．滑動變阻器(0～2 000 Ω，允許最大電流0.3 A)
H.開關、導線若干
(1)實驗時應從上述器材中電壓表選用________，電流表選用________，滑動變阻器選用________(選填儀器前的字母代號)．
(2)
測電阻時，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻Rx在組成測量電路時，應采用電流表________(選填“外”或“內”)接法，待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏________(選填“大”或“小”)．
(3)若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數如圖所示，則讀數為________ mm.
(4)若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R，請寫出計算金屬絲電阻率的表達式ρ＝________．
探究點三　數據處理和誤差分析
典例示范
例 3 在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，某同學進行了如下測量：
(1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度．測量3次，求出其平均值l.其中一次測量結果如圖甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數為________ cm.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值d.其中一次測量結果如圖乙所示，圖中讀數為________ mm.
(2)采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻．電阻的測量值比真實值________(選填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________計算出金屬絲的電阻率(用直接測量的物理量表示)．
(3)請你根據電路圖在實物圖中進行實物連線．(電流表選0.6 A量程，電壓表選3 V量程)
探究點四　創新實驗設計
典例示范
例 4 一根細長而均勻的金屬管線樣品，長L約60 cm，電阻R大約10 Ω，截面圖如圖甲所示．
(1)用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數如圖乙所示，金屬管線的外徑為________ mm.
(2)實驗室有如下器材：
A．電流表(量程0.6 A，內阻約0.5 Ω)
B．電流表(量程3 A，內阻約0.02 Ω)
C．電壓表(量程3 V，內阻約5 kΩ)
D．滑動變阻器(1 750 Ω，0.3 A)
E．滑動變阻器(15 Ω，3 A)
F．蓄電池(6 V，內阻很小)
G．開關一個，帶夾子的導線若干
要進一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應選________，滑動變阻器應選________．(只填代號字母)．
(3)將如圖所示的實物電路補充完整．
(4)金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內形狀不規則的中空部分的截面積S，在前面實驗的基礎上，還需要測量的物理量是__________．計算中空部分截面積的表達式為S＝________．
隨堂演練·自主檢測——突出創新性　素養達標
1．在測量阻值較小的金屬絲的電阻率的實驗中，為了減小實驗誤差，并要求在實驗中獲得較大的電壓調節范圍，在測量其電阻時應選擇的電路是(　　)
2．某同學測定一金屬桿的長度和直徑，示數如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為________ cm和________ mm.
3．如圖所示是一同學測量某導電液體電阻率的實物連線圖．圖中均勻的長直玻璃管內徑為d，里面充滿待測導電液體，玻璃管兩端各裝有一電極，電極距離為L.
(1)根據實物連線圖在虛線框內畫出實驗的電路原理圖，其中導電液體用電阻Rx表示．
(2)在接通電路前，為保證器材安全，滑動變阻器的滑片P應移到最________(選填“左”或“右”)端．在電路調試時，該同學發現：閉合開關S1后，單刀雙擲開關S2接到a接點時電壓表示數為4.5 V、電流表示數為180 μA；單刀雙擲開關S2接到b接點時電壓表示數為4.6 V、電流表示數為164 μA.正式測量時，為減小實驗誤差，單刀雙擲開關S2應接到________(選填“a”或“b”)點．
(3)該同學正確完成實驗，測得該段液體的電阻R0，則該導電液體的電阻率的表達式為ρ＝________(用R0、L、d等表示)．
4．實驗：測量金屬的電阻率
關鍵能力·合作探究
探究點一
【典例示范】
例1　解析：游標卡尺的讀數為d＝12mm＋4× mm＝12.20 mm＝1.220 cm
螺旋測微器的讀數為h＝6.5 mm＋36.2×0.01 mm＝6.862 mm.
答案：1.220　6.862(6.861～6.863均可)
探究點二
【典例示范】
例2　解析：(1)電池組電動勢為3 V，故電壓表選擇量程為0～3 V，即選擇D；流過金屬絲的最大電流約為Im＝＝0.5 A，故電流表選擇量程為0～0.6 A，即選擇C；為了方便調節，使電表示數變化明顯，滑動變阻器應選擇阻值較小的，即選擇F.
(2)待測金屬絲的電阻約為5 Ω，則有＝＝800>＝＝40，故電流表應采用外接法；由于電壓表的分流作用，使得電流表的示數大于實際通過待測金屬絲的電流，根據歐姆定律可知，待測金屬絲電阻的測量值比真實值偏?。?br/>(3)螺旋測微器的精確值為0.01 mm，由圖中螺旋測微器刻度可知金屬絲的直徑為d＝0.5 mm＋40.0×0.01 mm＝0.900 mm.
(4)根據電阻定律R＝ρ，又S＝，聯立可得ρ＝.
答案：(1)D　C　F　(2)外　小　(3)0.900　(4)
探究點三
【典例示范】
例3　解析：(1)金屬絲的長度為24.12 cm，
直徑為0.5 mm＋1.8×0.01 mm＝0.518 mm.
(2)采用電流表外接法，由于電壓表的內阻不是無窮大，電壓表有分流，從而電流表的測量值大于真實值，由R＝可知，電阻的測量值小于真實值．
由R＝ρ，R＝，S＝πd2，可得ρ＝.
(3)實物連接如圖所示．
答案：(1)24.12(24.11～24.13均可)　0.518(0.516～0.519均可)　(2)偏小　　(3)圖見解析
探究點四
【典例示范】
例4　解析：(1)螺旋測微器的固定刻度讀數為1 mm，可動刻度讀數為12.5×0.01 mm＝0.125 mm，所以最終讀數為d＝1 mm＋12.5×0.01 mm＝1.125 mm.
(2)電壓表的量程為3 V，電源6 V，電路中的電流大約為I＝＝ A≈0.3 A，所以電流表選擇A.為便于調節且能夠讓電表讀數較準確，本實驗采用限流式解法，所以滑動變阻器選擇E.
(3)待測電阻遠小于電壓表內阻，屬于小電阻，所以電流表采取外接法，滑動變阻器可以采用限流式接法，實物連接如圖：
(4)根據R＝ρ，S＝π－S0＝－S0，則解得中空部分截面積的表達式為S＝，所以還需要測量的物理量是管線長度L.
答案：(1)1.125　(2)A　E　(3)見解析　(4)金屬管線的長度L　
隨堂演練·自主檢測
1．解析：金屬絲的阻值較小，在用伏安法測電阻時應該用電流表外接法，題干中要求實驗中獲得較大的電壓調節范圍，故滑動變阻器要采用分壓式接法，D正確．
答案：D
2．解析：刻度尺的分度值為1 mm，要估讀到0.1 mm，則該刻度尺的讀數為60.10 cm.游標卡尺讀數＝4 mm＋10×0.02 mm＝4.20 mm.
答案：60.10　4.20
3．解析：(1)電路原理圖如圖所示．
(2)接通電路前為保證電路的安全，應使滑動變阻器接入電路中的電阻最大，即滑片應移到最右端．分別使用內接法和外接法時電流表示數變化大，電壓表示數變化小，說明電流表對示數影響較小，即電流表內阻遠小于被測電阻，為減小誤差應當采用電流表內接法，故接b點．
(3)根據R0＝ρ及S＝π可得電阻率ρ＝.
答案：(1)圖見解析　(2)右　b　(3)

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