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第4節(jié)　第1課時　“兩尺兩表”的讀數(shù)
(分值:50分)
溫馨提示:此系列題卡,非選擇題每空2分,分值不同題空另行標注
1.(4分)某同學(xué)用游標卡尺分別測量金屬圓管的內(nèi)、外壁直徑,游標卡尺的示數(shù)分別如圖甲和乙所示。由圖可讀出,圓管內(nèi)壁的直徑為　　　　 cm,圓管外壁的直徑為　　　　 cm;由此可計算出金屬圓管橫截面的面積。
2.(4分)用螺旋測微器測量兩物體的長度,其示數(shù)如圖甲、乙所示,將螺旋測微器的讀數(shù)寫出來。
甲:　　　　mm;乙:　　　　cm。
3.(4分)在測量一根粗細均勻的合金絲電阻率的實驗中,利用螺旋測微器測量合金絲直徑的過程如圖所示,校零時的讀數(shù)為　　　　mm,合金絲的直徑為　　　　mm。
4.(6分)讀出圖中給出的螺旋測微器示數(shù)。
丙
甲:　　　mm,乙:　　　mm,丙:　　　mm。
5.(4分)某同學(xué)用20分度的游標卡尺測量一薄金屬圓板的直徑D,用螺旋測微器測量其厚度d,示數(shù)如圖甲、乙所示。由圖可讀出D=　　　　mm,d=　　　　mm。
6.(6分)讀出圖中給出的螺旋測微器和游標卡尺的示數(shù),螺旋測微器的讀數(shù)為　　　mm,游標卡尺A的讀數(shù)為　　cm,游標卡尺B的讀數(shù)為　　　　cm。
7.(8分)電流表量程一般有兩種——0~0.6 A,0~3 A;電壓表量程一般有兩種——0~3 V,0~15 V。如圖所示:
(1)接0~3 V量程時讀數(shù)為　　　　V。
(2)接0~15 V量程時讀數(shù)為　　　　V。
(3)接0~3 A量程時讀數(shù)為　　　　A。
(4)接0~0.6 A量程時讀數(shù)為　　　　A。
8.(8分)完成下面各測量工具的讀數(shù)。
(1)如圖所示,螺旋測微器的讀數(shù)為　　　　mm,游標卡尺的讀數(shù)為　　　　mm。
(2)電壓表接0~3 V量程,電壓表的讀數(shù)為　　　V。
(3)電流表接0~0.6 A量程,電流表的示數(shù)為　　　　A。
9.(6分)在實驗課堂上,老師給同學(xué)們一種圓形截面的2B鉛筆芯,要求同學(xué)們用螺旋測微器和游標卡尺來測量鉛筆芯的直徑和長度。
(1)分別使用游標卡尺測量其長度,螺旋測微器測量其直徑,測量結(jié)果如圖甲所示,則鉛筆芯的長度為　　　　　(1分)mm,直徑為　　　　(1分)mm。
(2)若螺旋測微器由于損壞而不能使用,使用游標卡尺將10根鉛筆芯并列進行測量,讀數(shù)如圖乙,則鉛筆芯直徑為　　　　(1分)mm。
(3)游標卡尺測量的鉛筆芯直徑與螺旋測微器所測量的直徑不同,原因可能是________________________________________________________ 　(3分)(答出一條,合理即可)。
第4節(jié)　第1課時　“兩尺兩表”的讀數(shù)
1.2.23　2.99
解析　題圖甲中游標卡尺的主尺讀數(shù)為22 mm，游標尺讀數(shù)為3×0.1 mm＝0.3 mm，所以最終讀數(shù)為22 mm＋0.3 mm＝22.3 mm＝2.23 cm；題圖乙中游標卡尺的主尺讀數(shù)為29 mm，游標尺讀數(shù)為9×0.1 mm＝0.9 mm，所以最終讀數(shù)為29 mm＋0.9 mm＝29.9 mm＝2.99 cm。
2.8.977　0.657 8
解析　先讀出固定刻度上的讀數(shù)，再讀出可動刻度上的讀數(shù)
甲：8.5mm＋47.7×0.01 mm＝8.977 mm；
乙：6.5 mm＋7.8×0.01 mm＝6.578 mm＝0.657 8 cm。
3.0.008　0.650
解析　校零時螺旋上刻度為0.8格，故讀數(shù)為0.8×0.01 mm＝0.008 mm，測量時固定刻度上讀數(shù)為0.5 mm，螺旋上有15.8格，故讀數(shù)為0.5 mm＋15.8×0.01 mm＝0.658 mm。合金絲的直徑為兩次讀數(shù)之差D＝0.658 mm－0.008 mm＝0.650 mm。
4.3.550　3.204　0.900
5.50.80　3.775(3.774～3.776均可)
6.6.125　4.120　1.095
7.(1)1.86(1.86～1.87均可)　(2)9.4　(3)0.80　(4)0.16
解析　(1)刻度盤上每一小格為0.1 V，讀數(shù)為1.86～1.87 V。
(2)刻度盤上每一小格為0.5 V，讀數(shù)為9.4 V。
(3)刻度盤上每一小格為0.1 A，讀數(shù)為0.80 A。
(4)刻度盤上每一小格為0.02 A，讀數(shù)為0.16 A。
8.(1)6.124(±0.02)　50.85　(2)2.60　(3)0.52
解析　(1)由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為6 mm＋12.4×0.01 mm＝6.124 mm；由于游標卡尺的游標刻度是20個，所以游標尺的精確度是0.05 mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為50 mm，游標尺上第17個刻度與主尺上某一刻度對齊，游標讀數(shù)為
17×0.05 mm＝0.85 mm
所以最終讀數(shù)為50 mm＋0.85 mm＝50.85 mm。
(2)由于電壓表接0～3 V量程，最小分度值為0.1 V，則電壓表讀數(shù)為2.60 V。
(3)電流表接0～0.6 A量程，最小分度值為0.02 A，電流表讀數(shù)為0.52 A。
9.(1)128.1　4.000(3.998～4.002之間均可)　(2)3.955　(3)測量前螺旋測微器可動刻度的左邊緣未與固定刻度的零刻度線對正(合理即可)
解析　(1)游標卡尺讀數(shù)為128 mm＋1×0.1 mm＝128.1 mm，螺旋測微器讀數(shù)為4 mm＋0×0.1 mm＝4.000 mm。
(2)游標卡尺讀數(shù)為39 mm＋11×0.05 mm＝39.55 mm，則每根鉛筆芯的直徑為3.955 mm。
(3)情況1：螺旋測微器測出的直徑更接近真實值，游標卡尺測量時可能由于鉛筆芯軸線不在同一平面，則測量總長度可能會小于10倍直徑，則最終測量出的鉛筆直徑小于實際值，即小于螺旋測微器測量數(shù)據(jù)；情況2：游標卡尺測出的直徑更接近真實值，若使用螺旋測微器測量前時可動刻度的左邊緣未與固定刻度的零刻度線對正，有一定刻度數(shù)，則測出數(shù)據(jù)大于實際值，即大于游標卡尺測出的鉛筆芯直徑。第4節(jié)　實驗：測量金屬的電阻率
第1課時　“兩尺兩表”的讀數(shù)
學(xué)習(xí)目標　1.了解游標卡尺和螺旋測微器的測量原理、讀數(shù)規(guī)則和使用方法。2.掌握電流表和電壓表的使用方法和讀數(shù)規(guī)則。3.提升測量工具的選擇和使用能力、數(shù)據(jù)的讀取能力。
知識點一　游標卡尺的讀數(shù)
1.游標卡尺的測量原理
(1)構(gòu)造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺(如圖所示)。
(2)用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑。
(3)原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。
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。常見的游標尺上小等分刻度有10個、20個、50個的，其規(guī)格見下表：
刻度格數(shù)(分度) 刻度總長度 1 mm與每小格的差值 精度(可精確到)
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
2.讀數(shù)規(guī)則：讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋游標尺讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋n×精度。
3.游標卡尺的使用及注意事項
(1)用游標卡尺測量零件時，右手拿主尺，大拇指移動游標尺，左手拿待測物體，當其與測量爪相貼時，即可鎖定螺釘，讀取數(shù)據(jù)。
(2)游標卡尺是比較精密的測量工具，要輕拿輕放，不得碰撞或跌落地上。
(3)用游標卡尺測量零件時，不允許過分地施加壓力，所用壓力應(yīng)使兩個測量爪剛好接觸零件表面。
(4)游標卡尺讀數(shù)時不需要估讀。
例1 圖甲為一游標卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖。當測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時，應(yīng)該用游標卡尺的________(選填“A”“B”或“C”)進行測量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內(nèi)徑為________mm。
甲
乙
(1)游標卡尺的讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋游標尺讀數(shù)(不估讀)。
(2)游標卡尺的讀數(shù)方法：“三看”
①一看：精確度。
②二看：游標尺上的0刻度線位置，區(qū)分零刻度與游標尺最前端(如圖所示)。
③三看：游標尺的哪條(第N條)刻度線與主尺上的刻度線對齊。　　
訓(xùn)練1 (2024·廣西桂林高二檢測)讀出下列游標卡尺讀數(shù)。
(1)
讀數(shù)：________ mm。
(2)
讀數(shù)：________ cm。
知識點二　螺旋測微器的讀數(shù)
1.螺旋測微器的測量原理
(1)構(gòu)造：如圖所示，B為固定刻度，E為可動刻度。
(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(diào)旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進或后退________ mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，F(xiàn)前進或后退________ mm，即螺旋測微器可準確到________ mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。
2.測量時被測物體長度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動刻度讀出。測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)。
3.螺旋測微器的使用及注意事項
(1)在使用螺旋測微器之前，首先應(yīng)檢查零點。
(2)測量時，用左手拿尺架，右手轉(zhuǎn)動粗調(diào)旋鈕，在測微螺桿快靠近被測物體時應(yīng)停止使用粗調(diào)旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕，直至棘輪發(fā)出聲音，隨即撥動止動旋鈕使測微螺桿固定，然后讀數(shù)。這樣既能使測量結(jié)果精確，又可避免產(chǎn)生過大的壓力使螺旋測微器受損。
(3)在讀數(shù)時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。
例2 用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件________(選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為________ mm。
訓(xùn)練2 某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖a所示，測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖b所示。圖a所示讀數(shù)為________mm，圖b所示讀數(shù)為______mm，所測金屬板的厚度為______mm。
知識點三　電壓表、電流表的讀數(shù)
1.首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許的最大電壓或最大電流。
2.根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，即每一小格表示的值，同時確定讀數(shù)有效數(shù)字所在的位數(shù)。
3.按照指針的實際位置進行讀數(shù)。
4.讀數(shù)原則
(1)0～3 V的電壓表和0～3 A 的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是0.1 V和0.1 A，讀到0.1的下一位，即讀到小數(shù)點后面兩位。
(2)對于0～15 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1 V。
(3)對于0～0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A。
例3 (2024·四川綿陽高二期中)關(guān)于電流表和電壓表的讀數(shù)：
(1)如圖甲所示是學(xué)生實驗用的有兩個量程的電流表刻度盤，當用“－”和“0.6”兩接線柱時，能測量的最大電流是________A，對應(yīng)刻度盤上的每一小格代表________A，圖甲所示示數(shù)為________A；當使用電流表的“－”和“3”兩接線柱時，對應(yīng)刻度盤上的每一小格代表________A，圖甲所示示數(shù)為________A。
(2)圖乙為學(xué)生實驗用的有兩個量程的電壓表刻度盤，當使用較小量程時，測量電壓的最大值不得超過________V，對應(yīng)刻度盤上的每一小格表示________V，圖乙所示示數(shù)為________V；若使用較大量程時，則對應(yīng)刻度盤上的每一小格表示________V，圖乙所示示數(shù)為________V。
第1課時　“兩尺兩表”的讀數(shù)
知識點一
例1 A　11.25
解析　由游標卡尺的結(jié)構(gòu)原理可知，測內(nèi)徑應(yīng)該用游標卡尺的內(nèi)測量爪，故選A；游標卡尺的主尺讀數(shù)為11 mm，游標尺的讀數(shù)為5×0.05 mm＝0.25 mm，故鋼筆帽的內(nèi)徑為11.25 mm。
訓(xùn)練1 (1)11.4　(2)1.052
解析　(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為11 mm，游標尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標尺讀數(shù)為4×0.1 mm＝0.4 mm，所以最終讀數(shù)為11 mm＋0.4 mm＝11.4 mm。(2)游標卡尺的主尺讀數(shù)為10 mm，游標尺上第26個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標尺讀數(shù)為26×0.02 mm＝0.52 mm，所以最終讀數(shù)為10 mm＋0.52 mm＝10.52 mm＝1.052 cm。
知識點二
1.(2)0.5　0.01　0.01
例2 B　0.410
解析　讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B，使讀數(shù)固定不變；螺旋測微器的固定刻度為0 mm，可動刻度為41.0×0.01 mm＝0.410 mm，所以最終讀數(shù)為0 mm＋0.410 mm＝0.410 mm。
訓(xùn)練2 0.010(0.009或0.011也對)　6.870(6.869或6.871也對)　6.860(等于第二空中數(shù)據(jù)減第一空中數(shù)據(jù)的差值均可)
知識點三
例3 (1)0.6　0.02　0.34　0.1　1.70　(2)3　0.1　2.20　0.5　11.0
解析　(1)電流表和電壓表的接線柱上的數(shù)字表示其量程。由題圖甲知，當使用電流表的刻度盤上的“－”和“0.6”兩接線柱時，能測量的最大電流是0.6 A，對應(yīng)刻度盤上的每一小格代表 A＝0.02 A，電流表示數(shù)為17×0.02 A＝0.34 A；當使用電流表的“－”和“3”兩接線柱時，對應(yīng)刻度盤上的每一小格代表 A＝0.1 A，電流表示數(shù)為17.0×0.1 A＝1.70 A。
(2)由題圖乙知，電壓表的較小量程為3 V，所以測量電壓的最大值不得超過3 V，對應(yīng)刻度盤上的每一小格表示 V＝0.1 V，電壓表示數(shù)為22.0×0.1 V＝2.20 V；若使用的是較大量程，則對應(yīng)刻度盤上的每一小格表示 V＝0.5 V，電壓表示數(shù)為22×0.5 V＝11.0 V。(共37張PPT)
第4節(jié)　實驗：測量金屬的電阻率
第1課時　“兩尺兩表”的讀數(shù)
第二章　電路及其應(yīng)用
1.了解游標卡尺和螺旋測微器的測量原理、讀數(shù)規(guī)則和使用方法。
2.掌握電流表和電壓表的使用方法和讀數(shù)規(guī)則。
3.提升測量工具的選擇和使用能力、數(shù)據(jù)的讀取能力。
學(xué)習(xí)目標
目 錄
CONTENTS
知識點
01
課后鞏固訓(xùn)練
02
知識點
1
知識點二　螺旋測微器的讀數(shù)
知識點一　游標卡尺的讀數(shù)
知識點三　電壓表、電流表的讀數(shù)
知識點一　游標卡尺的讀數(shù)
1.游標卡尺的測量原理
(1)構(gòu)造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺(如圖所示)。
(2)用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑。
(3)原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。
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。常見的游標尺上小等分刻度有10個、20個、50個的，其規(guī)格見下表：
2.讀數(shù)規(guī)則：讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋游標尺讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋n×精度。
3.游標卡尺的使用及注意事項
(1)用游標卡尺測量零件時，右手拿主尺，大拇指移動游標尺，左手拿待測物體，當其與測量爪相貼時，即可鎖定螺釘，讀取數(shù)據(jù)。
(2)游標卡尺是比較精密的測量工具，要輕拿輕放，不得碰撞或跌落地上。
(3)用游標卡尺測量零件時，不允許過分地施加壓力，所用壓力應(yīng)使兩個測量爪剛好接觸零件表面。
(4)游標卡尺讀數(shù)時不需要估讀。
例1 圖甲為一游標卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖。當測量一鋼筆帽的內(nèi)徑時，應(yīng)該用游標卡尺的________(選填“A”“B”或“C”)進行測量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內(nèi)徑為________mm。
甲 乙
解析　由游標卡尺的結(jié)構(gòu)原理可知，測內(nèi)徑應(yīng)該用游標卡尺的內(nèi)測量爪，故選A；游標卡尺的主尺讀數(shù)為11 mm，游標尺的讀數(shù)為5×0.05 mm＝0.25 mm，故鋼筆帽的內(nèi)徑為11.25 mm。
答案　A　11.25
甲 乙
(1)游標卡尺的讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋游標尺讀數(shù)(不估讀)。
(2)游標卡尺的讀數(shù)方法：“三看”
①一看：精確度。
②二看：游標尺上的0刻度線位置，區(qū)分零刻度與游標尺最前端(如圖所示)。
③三看：游標尺的哪條(第N條)刻度線與主尺上的刻度線對齊。　　
訓(xùn)練1 (2024·廣西桂林高二檢測)讀出下列游標卡尺讀數(shù)。
(1)
讀數(shù)：________ mm。
(2)
讀數(shù)：________ cm。
答案　(1)11.4　(2)1.052
解析　(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為11 mm，游標尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標尺讀數(shù)為4×0.1 mm＝0.4 mm，所以最終讀數(shù)為11 mm＋0.4 mm＝11.4 mm。(2)游標卡尺的主尺讀數(shù)為10 mm，游標尺上第26個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標尺讀數(shù)為26×0.02 mm＝0.52 mm，所以最終讀數(shù)為10 mm＋0.52 mm＝10.52 mm＝1.052 cm。
知識點二　螺旋測微器的讀數(shù)
1.螺旋測微器的測量原理
(1)構(gòu)造：如圖所示，B為固定刻度，E為可動刻度。
(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(diào)旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進或后退________ mm，而可動刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動一小格，F(xiàn)前進或后退______ mm，即螺旋測微器可準確到__________ mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。
0.5
0.01
0.01
2.測量時被測物體長度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動刻度讀出。測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)。
3.螺旋測微器的使用及注意事項
(1)在使用螺旋測微器之前，首先應(yīng)檢查零點。
(2)測量時，用左手拿尺架，右手轉(zhuǎn)動粗調(diào)旋鈕，在測微螺桿快靠近被測物體時應(yīng)停止使用粗調(diào)旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕，直至棘輪發(fā)出聲音，隨即撥動止動旋鈕使測微螺桿固定，然后讀數(shù)。這樣既能使測量結(jié)果精確，又可避免產(chǎn)生過大的壓力使螺旋測微器受損。
(3)在讀數(shù)時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。
例2 用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件________(選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為________ mm。
解析　讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B，使讀數(shù)固定不變；螺旋測微器的固定刻度為0 mm，可動刻度為41.0×0.01 mm＝0.410 mm，所以最終讀數(shù)為0 mm＋0.410 mm＝0.410 mm。
答案　B　0.410
訓(xùn)練2 某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器校零時的示數(shù)如圖a所示，測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖b所示。圖a所示讀數(shù)為______mm，圖b所示讀數(shù)為______mm，所測金屬板的厚度為________mm。
答案　0.010(0.009或0.011也對)　6.870(6.869或6.871也對)　6.860(等于第二空中數(shù)據(jù)減第一空中數(shù)據(jù)的差值均可)
知識點三　電壓表、電流表的讀數(shù)
1.首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許的最大電壓或最大電流。
2.根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，即每一小格表示的值，同時確定讀數(shù)有效數(shù)字所在的位數(shù)。
3.按照指針的實際位置進行讀數(shù)。
4.讀數(shù)原則
(1)0～3 V的電壓表和0～3 A 的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是0.1 V和0.1 A，讀到0.1的下一位，即讀到小數(shù)點后面兩位。
(2)對于0～15 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1 V。
(3)對于0～0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A。
例3 (2024·四川綿陽高二期中)關(guān)于電流表和電壓表的讀數(shù)：
(1)如圖甲所示是學(xué)生實驗用的有兩個量程的電流表刻度盤，當用“－”和“0.6”兩接線柱時，能測量的最大電流是________A，對應(yīng)刻度盤上的每一小格代表________A，圖甲所示示數(shù)為________A；當使用電流表的“－”和“3”兩接線柱時，對應(yīng)刻度盤上的每一小格代表________A，圖甲所示示數(shù)為________A。
(2)圖乙為學(xué)生實驗用的有兩個量程的電壓表刻度盤，當使用較小量程時，測量電壓的最大值不得超過________V，對應(yīng)刻度盤上的每一小格表示________V，圖乙所示示數(shù)為________V；若使用較大量程時，則對應(yīng)刻度盤上的每一小格表示________V，圖乙所示示數(shù)為________V。
答案　(1)0.6　0.02　0.34　0.1　1.70(2)3　0.1　2.20　0.5　11.0
課后鞏固訓(xùn)練
2
1.某同學(xué)用游標卡尺分別測量金屬圓管的內(nèi)、外壁直徑，游標卡尺的示數(shù)分別如圖甲和乙所示。由圖可讀出，圓管內(nèi)壁的直徑為________ cm，圓管外壁的直徑為________ cm；由此可計算出金屬圓管橫截面的面積。
答案　2.23　2.99
解析　題圖甲中游標卡尺的主尺讀數(shù)為22 mm，游標尺讀數(shù)為3×0.1 mm＝0.3 mm，所以最終讀數(shù)為22 mm＋0.3 mm＝22.3 mm＝2.23 cm；題圖乙中游標卡尺的主尺讀數(shù)為29 mm，游標尺讀數(shù)為9×0.1 mm＝0.9 mm，所以最終讀數(shù)為29 mm＋0.9 mm＝29.9 mm＝2.99 cm。
2.用螺旋測微器測量兩物體的長度，其示數(shù)如圖甲、乙所示，將螺旋測微器的讀數(shù)寫出來。
甲：________mm；乙：________cm。
答案　8.977　0.657 8
解析　先讀出固定刻度上的讀數(shù)，再讀出可動刻度上的讀數(shù)
甲：8.5mm＋47.7×0.01 mm＝8.977 mm；
乙：6.5 mm＋7.8×0.01 mm＝6.578 mm＝0.657 8 cm。
3.在測量一根粗細均勻的合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測量合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數(shù)為__________mm，合金絲的直徑為__________mm。
答案　0.008　0.650
解析　校零時螺旋上刻度為0.8格，故讀數(shù)為0.8×0.01 mm＝0.008 mm，測量時固定刻度上讀數(shù)為0.5 mm，螺旋上有15.8格，故讀數(shù)為0.5 mm＋15.8×0.01 mm＝0.658 mm。合金絲的直徑為兩次讀數(shù)之差D＝0.658 mm－0.008 mm＝0.650 mm。
4.讀出圖中給出的螺旋測微器示數(shù)。
丙
甲：______mm，乙：______mm，丙：______mm。
答案　3.550　3.204　0.900
5.某同學(xué)用20分度的游標卡尺測量一薄金屬圓板的直徑D，用螺旋測微器測量其厚度d，示數(shù)如圖甲、乙所示。由圖可讀出D＝________mm，d＝________mm。
答案　50.80　3.775(3.774～3.776均可)
6.讀出圖中給出的螺旋測微器和游標卡尺的示數(shù)，螺旋測微器的讀數(shù)為______mm，游標卡尺A的讀數(shù)為____cm，游標卡尺B的讀數(shù)為________cm。
答案　6.125　4.120　1.095
7.電流表量程一般有兩種——0～0.6 A，0～3 A；電壓表量程一般有兩種——0～3 V，0～15 V。如圖所示：
(1)接0～3 V量程時讀數(shù)為________V。
(2)接0～15 V量程時讀數(shù)為________V。
(3)接0～3 A量程時讀數(shù)為________A。
(4)接0～0.6 A量程時讀數(shù)為________A。
答案　(1)1.86(1.86～1.87均可)　(2)9.4　(3)0.80 (4)0.16
解析　(1)刻度盤上每一小格為0.1 V，讀數(shù)為1.86～1.87 V。
(2)刻度盤上每一小格為0.5 V，讀數(shù)為9.4 V。
(3)刻度盤上每一小格為0.1 A，讀數(shù)為0.80 A。
(4)刻度盤上每一小格為0.02 A，讀數(shù)為0.16 A。
8.完成下面各測量工具的讀數(shù)。
(1)如圖所示，螺旋測微器的讀數(shù)為________mm，游標卡尺的讀數(shù)為________mm。
(2)電壓表接0～3 V量程，電壓表的讀數(shù)為________V。
(3)電流表接0～0.6 A量程，電流表的示數(shù)為________A。
答案　(1)6.124(±0.02)　50.85　(2)2.60　(3)0.52
解析　(1)由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為6 mm
＋12.4×0.01 mm＝6.124 mm；由于游標卡尺的游
標刻度是20個，所以游標尺的精確度是0.05 mm，
游標卡尺的主尺讀數(shù)為50 mm，游標尺上第17個
刻度與主尺上某一刻度對齊，游標讀數(shù)為17×
0.05 mm＝0.85 mm
所以最終讀數(shù)為50 mm＋0.85 mm＝50.85 mm。
(2)由于電壓表接0～3 V量程，最小分度值為0.1 V，則電壓表讀數(shù)為2.60 V。
(3)電流表接0～0.6 A量程，最小分度值為0.02 A，電流表讀數(shù)為0.52 A。
9.在實驗課堂上，老師給同學(xué)們一種圓形截面的2B鉛筆芯，要求同學(xué)們用螺旋測微器和游標卡尺來測量鉛筆芯的直徑和長度。
(1)分別使用游標卡尺測量其長度，螺旋測微器測量其直徑，測量結(jié)果如圖甲所示，則鉛筆芯的長度為________mm，直徑為________mm。
(2)若螺旋測微器由于損壞而不能使用，使用游標卡尺將10根鉛筆芯并列進行測量，讀數(shù)如圖乙，則鉛筆芯直徑為________mm。
(3)游標卡尺測量的鉛筆芯直徑與螺旋測微器所測量的直徑不同，原因可能是___________________________________________________________________
__________________________________________________________________
(答出一條，合理即可)。
答案　(1)128.1　4.000(3.998～4.002之間均可)　(2)3.955　(3)測量前螺旋測微器可動刻度的左邊緣未與固定刻度的零刻度線對正(合理即可)
解析　(1)游標卡尺讀數(shù)為128 mm＋1×0.1 mm＝128.1 mm，螺旋測微器讀數(shù)為4 mm＋0×0.1 mm＝4.000 mm。
(2)游標卡尺讀數(shù)為39 mm＋11×0.05 mm＝39.55 mm，則每根鉛筆芯的直徑為3.955 mm。
(3)情況1：螺旋測微器測出的直徑更接近真實值，游標卡尺測量時可能由于鉛筆芯軸線不在同一平面，則測量總長度可能會小于10倍直徑，則最終測量出的鉛筆直徑小于實際值，即小于螺旋測微器測量數(shù)據(jù)；情況2：游標卡尺測出的直徑更接近真實值，若使用螺旋測微器測量前時可動刻度的左邊緣未與固定刻度的零刻度線對正，有一定刻度數(shù)，則測出數(shù)據(jù)大于實際值，即大于游標卡尺測出的鉛筆芯直徑。第2課時　實驗：測量金屬的電阻率
學(xué)習(xí)目標　1.知道測金屬電阻率的原理。2.熟悉金屬絲電阻、長度、直徑的測量。3.能通過計算求金屬絲電阻率，并進行誤差分析。4.掌握伏安法測電阻的原理，能正確選擇電流表的內(nèi)外接法。5.熟練掌握圖像法處理數(shù)據(jù)的技巧。
一、實驗?zāi)康?br/>會用伏安法測電阻，并能測量金屬的電阻率。
二、實驗設(shè)計
用毫米刻度尺測一段金屬絲的長度l，用螺旋測微器測金屬絲的直徑d，用伏安法(因金屬絲電阻較小，故采用電流表外接法)測金屬絲的電阻R，由R＝ρ，得ρ＝____________＝____________。實驗電路如圖所示。
三、實驗器材
直流電流表、直流電壓表、電池、滑動變阻器、一段被測金屬絲、開關(guān)1個、導(dǎo)線若干、毫米刻度尺、螺旋測微器。
四、實驗操作
1.用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，用S＝π計算出金屬絲的橫截面積S，在不同位置測量三次，取平均值。
2.把金屬絲接入電路并拉直，先用刻度尺測量金屬絲接入電路的長度l三次，取平均值。
3.按上圖連接好電路，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，用電壓表測金屬絲兩端的電壓，用電流表測通過金屬絲的電流，利用歐姆定律R＝，得到金屬絲的電阻R(或多測幾組I、U，利用U－I圖像求R)。
4.根據(jù)電阻定律R＝ρ，得ρ＝，計算出該金屬絲的電阻率。
五、注意事項
1.為了方便，應(yīng)在金屬絲連入電路前測金屬絲的直徑；為了準確，測量金屬絲長度時應(yīng)測量拉直懸空、連入電路中的有效長度。直徑和長度各測量三次，取平均值。
2.本實驗中被測金屬絲的電阻較小，因此采用電流表外接法，滑動變阻器采用限流接法還是分壓接法，要根據(jù)實驗要求或提供的器材規(guī)格進行選擇。
3.伏安法測電阻時，通過金屬絲的電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。
4.求R的平均值的兩種方法：①用R＝算出各次的測量值，再取平均值；②圖像法，用U－I圖線的斜率來表示。在描點連線時，要讓盡可能多的點在直線上，不在直線上的點盡量分布在直線兩側(cè)，個別偏離較遠的點舍去。
六、誤差分析
1.金屬絲通電時溫度升高，使所測電阻率比常溫下電阻率略大。
2.金屬絲長度及金屬絲直徑測量不準確。
3.采用電流表外接法測量金屬絲的電阻，系統(tǒng)誤差造成測量值比真實值偏小，U、I的讀數(shù)不準確造成偶然誤差。
探究一　伏安法測電阻的兩種電路形式
接法 內(nèi)接法 外接法
電路
誤差分析 電壓表示數(shù) UV＝UR＋UA>UR 電流表示數(shù)IA＝IR R測＝>＝R真 電壓表示數(shù) UV＝UR 電流表示數(shù) IA＝IR＋IV>IR R測＝< ＝R真
誤差來源 電流表的分壓作用 電壓表的分流作用
兩種電路適用情況　 R越大，UR越接近UV，R測越接近R真，該電路適合測大電阻，R RA R越小，IR越接近IA，R測越接近R真，該電路適合測小電阻，R RV
口訣 大內(nèi)偏大，即大電阻采用電流表內(nèi)接，測量結(jié)果偏大 小外偏小，即小電阻采用電流表外接，測量結(jié)果偏小
例1 (教科版必修第三冊P77自我評價2改編)在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200 Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2 kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10 Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示。
結(jié)果由公式Rx＝計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的讀數(shù)。若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則________(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1______(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值Rx2________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。
選擇電流表內(nèi)、外接的常用方法
(1)直接比較法：適用于Rx、RA、RV的大小大致可以估計的情況，當Rx RA時，采用內(nèi)接法，當Rx RV時，采用外接法，即大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法，可記憶為“大內(nèi)小外”。
(2)公式計算法
當Rx>時，用電流表內(nèi)接法；
當Rx<時，用電流表外接法；
當Rx＝時，兩種接法效果相同。
(3)試觸法：
適用于Rx、RV、RA的阻值關(guān)系都不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的可動接線端分別試接b、c兩點，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，即>，說明電壓表的分流作用對電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法；若電壓表的示數(shù)有明顯變化，即>，說明電流表的分壓作用對電路影響大，所以應(yīng)選用外接法。　　
探究二　實驗原理和操作
例2 在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中：
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲直徑的測量值d＝________ mm。
(2)請根據(jù)如圖乙所示電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖丙中的實驗器材連接起來，并使滑動變阻器的滑片P置于b端時接通電路后的電流最小。
甲
(3)若通過測量可知，金屬絲的長度為l，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，對應(yīng)金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ＝________(用題目所給字母和通用數(shù)學(xué)符號表示)。
(1)實物連接時，注意導(dǎo)線不能相交叉，并且要注意閉合開關(guān)時，分壓電路的輸出端電壓要為零。
(2)對螺旋測微器進行讀數(shù)時要注意：
①以毫米為單位時，小數(shù)點后面要有三位小數(shù)，特別是最后一位估讀數(shù)字為零時，不能省略。
②在讀數(shù)時注意半毫米刻度線是否已露出。　　
探究三　實驗數(shù)據(jù)處理和誤差分析
例3 在“測量金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為________mm(該值接近多次測量的平均值)。
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為電池組(提供電壓為3 V)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用下圖中的________圖(選填“甲”或“乙”)。
(3)下圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。
(4)這個小組的同學(xué)在坐標紙上建立U、I坐標系，如下圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標點。
請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________Ω(保留2位有效數(shù)字)。
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為________。
A.1×10－2 Ω·m B.1×10－3 Ω·m
C.1×10－6 Ω·m D.1×10－8 Ω·m
(6)任何實驗測量都存在誤差，本實驗所用測量儀器均已校準，下列關(guān)于誤差的說法中正確的是______(有多個正確選項)。
A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D.用U－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差
探究四　拓展創(chuàng)新實驗
例4 某同學(xué)測量一金屬導(dǎo)體的電阻率，如圖甲所示，該導(dǎo)體的橫截面為空心的正方形。外正方形的邊長是內(nèi)正方形邊長的2倍且內(nèi)正方形中空。經(jīng)粗略測量該金屬導(dǎo)體的電阻為5 Ω左右。為了精確測量它的阻值R，以便進一步測出該材料的電阻率ρ，實驗室備有下列器材：
A.電源E(電壓3 V)
B.電流表A1(量程為0～1 A，內(nèi)阻r1約為0.1 Ω)
C.電流表A2(量程為0～0.6 A，內(nèi)阻r2為5 Ω)
D.滑動變阻器R0(阻值范圍為0～3 Ω)
E.開關(guān)S，導(dǎo)線若干
(1)請在圖乙虛線框內(nèi)補充畫出完整、合理的測量電路圖。
(2)做實驗時，先把滑動變阻器滑片P滑動到A端，閉合開關(guān)S，滑動P到合適位置，記錄電流表A1的讀數(shù)I1，電流表A2的讀數(shù)I2，可以求出金屬導(dǎo)體電阻R＝________(用題中所給字母表示)，然后滑動滑片，多次測量求平均值，可得到更精確的阻值。
(3)該同學(xué)測得外正方形的邊長為a，金屬導(dǎo)體的長度為l。用已經(jīng)測得的物理量I1、I2、l、a及題中所給物理量可得到該金屬材料電阻率的表達式為ρ＝____________。
第2課時　實驗：測量金屬的電阻率
實驗基礎(chǔ)梳理
二、　
探究一
例1 Rx1　大于　小于
解析　由于＝10，＝20，可認為是大電阻，采取電流表內(nèi)接法測量更準確，即用圖甲所示的電路測量得到的Rx1更接近待測電阻的真實值。圖甲所示電路中，由于電流表的分壓使測量值大于真實值；圖乙所示電路中，由于電壓表的分流使測量值小于真實值。
探究二
例2 (1)0.384(0.383～0.385均可)　(2)見解析圖　(3)
解析　(1)螺旋測微器固定刻度示數(shù)為零，可動刻度示數(shù)為38.4×0.01 mm＝0.384 mm，故d＝0.384 mm。
(2)接法如圖所示。
(3)根據(jù)歐姆定律有Rx＝，又Rx＝ρ，S＝，聯(lián)立可得ρ＝。
探究二
例3 (1)0.400(0.398～0.402均正確)　(2)甲　(3)見解析圖(a)
(4)見解析圖(b)　4.5(4.3～4.7均可)　(5)C　(6)CD
解析　(1)螺旋測微器的讀數(shù)為
0 mm＋40.0×0.01 mm＝0.400 mm。
(2)若滑動變阻器接為限流式接法，電路中最小電流值Imin＝＝0.12 A，則Rx兩端的電壓最小值Umin＝IminRx＝0.6 V，而從實驗數(shù)據(jù)知Rx兩端電壓可為0.10 V，因此滑動變阻器采用的是分壓式接法，即圖甲。
(3)實物圖如圖(a)所示。
(a)
(4)圖線應(yīng)過原點，選盡可能多的點連成一條直線，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，明顯偏離的點應(yīng)舍去，如圖(b)所示。
(b)
圖線的斜率反映了金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值
Rx＝ Ω＝4.5 Ω。
(5)根據(jù)Rx＝ρ得金屬絲的電阻率ρ＝＝＝ Ω·m≈1.13×10－6 Ω·m，故選項C正確。
(6)系統(tǒng)誤差是由儀器的某些不完善或?qū)嶒灧椒ú粔蛲晟频犬a(chǎn)生的，其測量結(jié)果總是偏大或偏小；偶然誤差具有隨機性，可以通過多次測量取平均值或圖像法來減小偶然誤差，故C、D正確。
探究四
例4 (1)見解析圖　(2)　(3)
解析　(1)測電阻需要電壓表和電流表，本題器材中沒有電壓表，但電流表A2的內(nèi)阻已知，可當成電壓表使用，其滿偏電壓Ug2＝Ig2r2＝3 V。因為其內(nèi)阻r2已知，則電流表A1采用外接法時，可消除A2表分流帶來的誤差。電路圖如圖所示。
(2)R和A2并聯(lián)，其兩端電壓相等，則
R(I1－I2)＝I2r2，可得R＝。
(3)該導(dǎo)體橫截面積為S＝a2－＝a2，由電阻定律R＝ρ，結(jié)合R＝，可得ρ＝。(共48張PPT)
第2課時　實驗：測量金屬的電阻率
第二章　電路及其應(yīng)用
1.知道測金屬電阻率的原理。
2.熟悉金屬絲電阻、長度、直徑的測量。
3.能通過計算求金屬絲電阻率，并進行誤差分析。
4.掌握伏安法測電阻的原理，能正確選擇電流表的內(nèi)外接法。
5.熟練掌握圖像法處理數(shù)據(jù)的技巧。
學(xué)習(xí)目標
目 錄
CONTENTS
實驗基礎(chǔ)梳理
01
精典探究分析
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
五、注意事項
1.為了方便，應(yīng)在金屬絲連入電路前測金屬絲的直徑；為了準確，測量金屬絲長度時應(yīng)測量拉直懸空、連入電路中的有效長度。直徑和長度各測量三次，取平均值。
2.本實驗中被測金屬絲的電阻較小，因此采用電流表外接法，滑動變阻器采用限流接法還是分壓接法，要根據(jù)實驗要求或提供的器材規(guī)格進行選擇。
3.伏安法測電阻時，通過金屬絲的電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。
六、誤差分析
1.金屬絲通電時溫度升高，使所測電阻率比常溫下電阻率略大。
2.金屬絲長度及金屬絲直徑測量不準確。
3.采用電流表外接法測量金屬絲的電阻，系統(tǒng)誤差造成測量值比真實值偏小，U、I的讀數(shù)不準確造成偶然誤差。
精典探究分析
2
探究二　實驗原理和操作
探究一　伏安法測電阻的兩種電路形式
探究三　實驗數(shù)據(jù)處理和誤差分析
探究四　拓展創(chuàng)新實驗
探究一　伏安法測電阻的兩種電路形式
接法 內(nèi)接法 外接法
誤差來源 電流表的分壓作用 電壓表的分流作用
兩種電路適用情況　 R越大，UR越接近UV，R測越接近R真，該電路適合測大電阻，R RA R越小，IR越接近IA，R測越接近R真，該電路適合測小電阻，R RV
口訣 大內(nèi)偏大，即大電阻采用電流表內(nèi)接，測量結(jié)果偏大 小外偏小，即小電阻采用電流表外接，測量結(jié)果偏小
例1 (教科版必修第三冊P77自我評價2改編)在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200 Ω，電壓表V的內(nèi)阻約為2 kΩ，電流表A的內(nèi)阻約為10 Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示。
例2 在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中：
探究二　實驗原理和操作
甲
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲直徑的測量值d＝________ mm。
(2)請根據(jù)如圖乙所示電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖丙中的實驗器材連接起來，并使滑動變阻器的滑片P置于b端時接通電路后的電流最小。
(3)若通過測量可知，金屬絲的長度為l，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，對應(yīng)金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ＝________(用題目所給字母和通用數(shù)學(xué)符號表示)。
解析　(1)螺旋測微器固定刻度示數(shù)為零，可動刻度示數(shù)為38.4×0.01 mm＝0.384 mm，故d＝0.384 mm。
(2)接法如圖所示。
(1)實物連接時，注意導(dǎo)線不能相交叉，并且要注意閉合開關(guān)時，分壓電路的輸出端電壓要為零。
(2)對螺旋測微器進行讀數(shù)時要注意：
①以毫米為單位時，小數(shù)點后面要有三位小數(shù)，特別是最后一位估讀數(shù)字為零時，不能省略。
②在讀數(shù)時注意半毫米刻度線是否已露出。　　
例3 在“測量金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為________mm(該值接近多次測量的平均值)。
探究三　實驗數(shù)據(jù)處理和誤差分析
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為電池組(提供電壓為3 V)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用下圖中的________圖(選填“甲”或“乙”)。
(3)下圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。
(4)這個小組的同學(xué)在坐標紙上建立U、I坐標系，如下圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標點。
請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________Ω(保留2位有效數(shù)字)。
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為________。
A.1×10－2 Ω·m B.1×10－3 Ω·m
C.1×10－6 Ω·m D.1×10－8 Ω·m
(6)任何實驗測量都存在誤差，本實驗所用測量儀器均已校準，下列關(guān)于誤差的說法中正確的是______(有多個正確選項)。
A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.由電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D.用U－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差
解析　(1)螺旋測微器的讀數(shù)為0 mm＋40.0×0.01 mm＝0.400 mm。
(3)實物圖如圖(a)所示。
(a)
(4)圖線應(yīng)過原點，選盡可能多的點連成一條直線，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，明顯偏離的點應(yīng)舍去，如圖(b)所示。
(b)
(6)系統(tǒng)誤差是由儀器的某些不完善或?qū)嶒灧椒ú粔蛲晟频犬a(chǎn)生的，其測量結(jié)果總是偏大或偏小；偶然誤差具有隨機性，可以通過多次測量取平均值或圖像法來減小偶然誤差，故C、D正確。
答案　(1)0.400(0.398～0.402均正確)　(2)甲
(3)見解析圖(a)　(4)見解析圖(b)　4.5(4.3～4.7均可)　(5)C　(6)CD
例4 某同學(xué)測量一金屬導(dǎo)體的電阻率，如圖甲所示，該導(dǎo)體的橫截面為空心的正方形。外正方形的邊長是內(nèi)正方形邊長的2倍且內(nèi)正方形中空。經(jīng)粗略測量該金屬導(dǎo)體的電阻為5 Ω左右。為了精確測量它的阻值R，以便進一步測出該材料的電阻率ρ，實驗室備有下列器材：
A.電源E(電壓3 V)
B.電流表A1(量程為0～1 A，內(nèi)阻r1約為0.1 Ω)
C.電流表A2(量程為0～0.6 A，內(nèi)阻r2為5 Ω)
D.滑動變阻器R0(阻值范圍為0～3 Ω)
E.開關(guān)S，導(dǎo)線若干
探究四　拓展創(chuàng)新實驗
(1)請在圖乙虛線框內(nèi)補充畫出完整、合理的測量電路圖。
(2)做實驗時，先把滑動變阻器滑片P滑動到A端，閉合開關(guān)S，滑動P到合適位置，記錄電流表A1的讀數(shù)I1，電流表A2的讀數(shù)I2，可以求出金屬導(dǎo)體電阻R＝________(用題中所給字母表示)，然后滑動滑片，多次測量求平均值，可得到更精確的阻值。
(3)該同學(xué)測得外正方形的邊長為a，金屬導(dǎo)體的長度為l。用已經(jīng)測得的物理量I1、I2、l、a及題中所給物理量可得到該金屬材料電阻率的表達式為ρ＝____________。
解析　(1)測電阻需要電壓表和電流表，本題器材中沒有電壓表，但電流表A2的內(nèi)阻已知，可當成電壓表使用，其滿偏電壓Ug2＝Ig2r2＝3 V。因為其內(nèi)阻r2已知，則電流表A1采用外接法時，可消除A2表分流帶來的誤差。電路圖如圖所示。
課后鞏固訓(xùn)練
3
BC
1.(多選)如圖所示，M、N間電壓恒定，當開關(guān)S接通a點時，電壓表示數(shù)為10 V，電流表示數(shù)為0.2 A；當開關(guān)S接通b點時，電壓表示數(shù)為12 V，電流表示數(shù)為0.15 A。由此可知(　　)
A.S接在a點時的測量值更準確
B.S接在b點時的測量值更準確
C.Rx的真實值是70 Ω
D.電流表的內(nèi)阻是20 Ω
2.在測定金屬電阻率的實驗中，所用金屬電阻絲的電阻約為30 Ω。現(xiàn)通過以下實驗測量該電阻絲的電阻率。
(1)用螺旋測微器測出電阻絲的直徑為d。
(2)實驗中能提供開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：
電壓表V1(量程為0～3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ)
電壓表V2(量程為0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ)
電流表A1(量程為0～100 mA，內(nèi)阻約為5 Ω)
電流表A2(量程為0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω)
滑動變阻器R1(0～5 Ω)
滑動變阻器R2(0～1 kΩ)
電源(4.5 V)
為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準確地測出電阻絲的阻值，電流表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選______。
(3)如圖所示，把電阻絲拉直后，將其兩端分別固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭，觸頭的另一端為接線柱c，當用手按下觸頭時，觸頭才與電阻絲接觸，觸頭的位置可在刻度尺上讀出。實驗中改變觸頭與電阻絲接觸的位置后移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)I保持不變，分別測量出多組接入電路中電阻絲的長度l與對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U。請在圖中完成實驗電路的連接，部分已連好的線不能改動。(要求：能改變接入電路中的電阻絲的長度和能進行多次測量)
答案　(2)A1　R1　(3)電路圖如解析圖所示
3.(2023·1月浙江選考，16Ⅱ)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中：
(1)測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖甲所示，圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)與________(選填“－”、“0.6”或“3”)接線柱連接，b端應(yīng)與________(選填“－”、“0.6”或“3”)接線柱連接。開關(guān)閉合前，圖中滑動變阻器滑片應(yīng)置于________(選填“左”或“右”)端。
甲
(2)合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、I數(shù)據(jù)計算電阻，然后求電阻平均值；乙同學(xué)通過U－I圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是________(選填“甲”或“乙”)。
(3)兩同學(xué)進一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流Ig＝300 μA的表頭G改裝成電流表。如圖乙所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲，調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏，毫安表示數(shù)為I。改變L，重復(fù)上述步驟，獲得多組I、L數(shù)據(jù)，作出I－圖像如圖丙所示。
答案　(1)0.6　0.6　左　(2)乙　(3)2.3(2.1～2.5)
解析　(1)實驗中滑動變阻器采用分壓式接法，電流表中的電流從零開始變化，則圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)與“0.6”接線柱連接，電壓表測電阻兩端的電壓，且金屬絲的電阻較小，電流表外接誤差較小，故b端應(yīng)與“0.6”接線柱連接。為了保護電表，開關(guān)閉合前，題圖中滑動變阻器滑片應(yīng)置于左端。
(2)作U－I圖像可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準確程度，減少實驗的誤差，則乙同學(xué)通過U－I圖像求電阻的方法更合理。
甲
下表是他測量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)。實驗中他還用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖乙所示。
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根據(jù)以上所述，回答下面的問題：
(1)玻璃管內(nèi)徑d的測量值為________cm。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙坐標系中描點，作出U－I圖像，根據(jù)圖像求得導(dǎo)電溶液的電阻R＝________Ω(保留2位有效數(shù)字)。
丙
(3)導(dǎo)電溶液的電阻率表達式ρ＝________(用R、d、L表示)，其測量值為________Ω·m(保留2位有效數(shù)字)。
(4)請在虛線框中畫出測量導(dǎo)電溶液電阻的電路圖，并在圖甲中補畫出未連接的導(dǎo)線。

解析　(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為30 mm，游標尺共20個格，分度值為0.05 mm，且游標尺的第15條刻線與主尺刻線對齊，因此玻璃管內(nèi)徑d＝30 mm＋15×0.05 mm＝30.75 mm＝3.075 cm。
(2)根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標系中描點,連線時要讓大多數(shù)點在一條直線上，作出U－I圖像如圖1所示。圖線的斜率表示導(dǎo)電液柱的電阻，根據(jù)圖線可得R＝4.6×104 Ω。
(4)在本題中，由于待測導(dǎo)電溶液電阻值較大，故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，從表中可看出電表示數(shù)從零開始變化，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。電路圖與實物連接圖如圖2、3所示。
丙第4節(jié)　第2課時　實驗:測量金屬的電阻率
(分值:40分)
溫馨提示:此系列題卡,非選擇題每空2分,分值不同題空另行標注
1.(10分)(多選)如圖所示,M、N間電壓恒定,當開關(guān)S接通a點時,電壓表示數(shù)為10 V,電流表示數(shù)為0.2 A;當開關(guān)S接通b點時,電壓表示數(shù)為12 V,電流表示數(shù)為0.15 A。由此可知 (　　)
S接在a點時的測量值更準確
S接在b點時的測量值更準確
Rx的真實值是70 Ω
電流表的內(nèi)阻是20 Ω
2.(6分)在測定金屬電阻率的實驗中,所用金屬電阻絲的電阻約為30 Ω。現(xiàn)通過以下實驗測量該電阻絲的電阻率。
(1)用螺旋測微器測出電阻絲的直徑為d。
(2)實驗中能提供開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材:
電壓表V1(量程為0~3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ)
電壓表V2(量程為0~15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ)
電流表A1(量程為0~100 mA,內(nèi)阻約為5 Ω)
電流表A2(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.1 Ω)
滑動變阻器R1(0~5 Ω)
滑動變阻器R2(0~1 kΩ)
電源(4.5 V)
為了便于調(diào)節(jié)電路并能較準確地測出電阻絲的阻值,電流表應(yīng)選　　　,滑動變阻器應(yīng)選　　　。
(3)如圖所示,把電阻絲拉直后,將其兩端分別固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,刻度尺的中間有一個可沿電阻絲滑動的觸頭,觸頭的另一端為接線柱c,當用手按下觸頭時,觸頭才與電阻絲接觸,觸頭的位置可在刻度尺上讀出。實驗中改變觸頭與電阻絲接觸的位置后移動滑動變阻器的滑片,使電流表示數(shù)I保持不變,分別測量出多組接入電路中電阻絲的長度l與對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U。請在圖中完成實驗電路的連接,部分已連好的線不能改動(2分)。(要求:能改變接入電路中的電阻絲的長度和能進行多次測量)
3.(12分)(2023·1月浙江選考,16Ⅱ)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中:
(1)測量一段金屬絲電阻時所用器材和部分電路連線如圖甲所示,圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)與　　　　(選填“-”、“0.6”或“3”)接線柱連接,b端應(yīng)與　　　　　(選填“-”、“0.6”或“3”)接線柱連接。開關(guān)閉合前,圖中滑動變阻器滑片應(yīng)置于　　　　(選填“左”或“右”)端。
甲
(2)合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,得到多組U和I數(shù)據(jù)。甲同學(xué)由每組U、I數(shù)據(jù)計算電阻,然后求電阻平均值;乙同學(xué)通過U-I圖像求電阻。則兩種求電阻的方法更合理的是　　　　(選填“甲”或“乙”)。
(3)兩同學(xué)進一步探究用鎳鉻絲將滿偏電流Ig=300 μA的表頭G改裝成電流表。如圖乙所示,表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲,調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏,毫安表示數(shù)為I。改變L,重復(fù)上述步驟,獲得多組I、L數(shù)據(jù),作出I-圖像如圖丙所示。
則I-圖像斜率k=　　　　(4分)mA·m(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。
4.(12分)如圖甲所示(導(dǎo)線連線不完整),某同學(xué)想測量某導(dǎo)電溶液的電阻率,他先在一根均勻的長玻璃管兩端各安裝了一個電極(接觸電阻不計),兩電極相距L=0.700 m,其間充滿待測的導(dǎo)電溶液。用如下器材進行測量:
電壓表(量程為15 V,內(nèi)阻約30 kΩ);
電流表(量程為300 μA,內(nèi)阻約50 Ω);
滑動變阻器(最大阻值為10 Ω,額定電流為1 A);
電池組(最大輸出電壓E=12 V);
單刀單擲開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。
下表是他測量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)。實驗中他還用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑,結(jié)果如圖乙所示。
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根據(jù)以上所述,回答下面的問題:
(1)玻璃管內(nèi)徑d的測量值為　　　　cm(1分)。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙坐標系中描點,作出U-I圖像(2分),根據(jù)圖像求得導(dǎo)電溶液的電阻R=　　　　Ω(保留2位有效數(shù)字)。
丙
(3)導(dǎo)電溶液的電阻率表達式ρ=　　　　(1分)(用R、d、L表示),其測量值為　　　　Ω·m(保留2位有效數(shù)字)。
(4)請在虛線框中畫出測量導(dǎo)電溶液電阻的電路圖(2分),并在圖甲中補畫出未連接的導(dǎo)線(2分)。
第4節(jié)　第2課時　實驗：測量金屬的電阻率
1.BC　[S接a換為接b時，＝＝0.2，＝＝0.25，電流表的示數(shù)變化較大，這說明電壓表的分流較明顯，因此接b點時，采用電流表內(nèi)接法測電阻誤差較小。設(shè)MN間的電壓為U，電流表的內(nèi)阻為RA，由題知U＝12 V，則有：S接a時，U＝U1＋I1RA，即U＝10 V＋0.2 A×RA；S接b時，U＝I2(Rx＋RA)，即U＝0.15 A×(Rx＋RA)，聯(lián)立解得Rx＝70 Ω，RA＝10 Ω，故B、C正確，A、D錯誤。]
2.(2)A1　R1　(3)電路圖如解析圖所示
解析　(2)由于電源電動勢為4.5 V，所以電壓表應(yīng)選V1，由歐姆定律可知，通過待測電阻的最大電流為Imax＝＝ A＝0.1 A＝100 mA，所以電流表應(yīng)選A1；為了方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選R1，且應(yīng)采用分壓式接法。
(3)由于待測電阻滿足R＜RARV，則電流表應(yīng)用外接法，又變阻器采用分壓式接法，連線圖如圖所示。
3.(1)0.6　0.6　左　(2)乙　(3)2.3(2.1～2.5)
解析　(1)實驗中滑動變阻器采用分壓式接法，電流表中的電流從零開始變化，則圖中的導(dǎo)線a端應(yīng)與“0.6”接線柱連接，電壓表測電阻兩端的電壓，且金屬絲的電阻較小，電流表外接誤差較小，故b端應(yīng)與“0.6”接線柱連接。為了保護電表，開關(guān)閉合前，題圖中滑動變阻器滑片應(yīng)置于左端。
(2)作U－I圖像可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準確程度，減少實驗的誤差，則乙同學(xué)通過U－I圖像求電阻的方法更合理。
(3)由圖像可知I－圖像斜率
k＝ A·m≈2.3 mA·m。
4.(1)3.075　(2)見解析圖1　4.6×104　(3)　49
(4)見解析圖2、3
解析　(1)游標卡尺的主尺讀數(shù)為30 mm，游標尺共20個格，分度值為0.05 mm，且游標尺的第15條刻線與主尺刻線對齊，因此玻璃管內(nèi)徑d＝30 mm＋15×0.05 mm＝30.75 mm＝3.075 cm。
(2)根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標系中描點，連線時要讓大多數(shù)點在一條直線上，作出U－I圖像如圖1所示。圖線的斜率表示導(dǎo)電液柱的電阻，根據(jù)圖線可得R＝4.6×104 Ω。
(3)由R＝ρ，S＝π，得ρ＝＝49 Ω·m。
(4)在本題中，由于待測導(dǎo)電溶液電阻值較大，故應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，從表中可看出電表示數(shù)從零開始變化，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。電路圖與實物連接圖如圖2、3所示。

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