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第三節(jié)　測量金屬絲的電阻率
第1課時(shí)　實(shí)驗(yàn)1　長度的測量及測量工具的使用
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道螺旋測微器的測量原理，掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法。2.知道游標(biāo)卡尺的測量原理，掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法。3.能識(shí)別電壓表、電流表的分度值和量程，并讀數(shù)。
知識(shí)點(diǎn)一　螺旋測微器的原理和讀數(shù)
1.構(gòu)造
如圖所示是常用的螺旋測微器結(jié)構(gòu)圖，它的小砧A和固定刻度G固定在U形框架F上；微測螺桿P、可調(diào)刻度H和粗調(diào)旋鈕K、微調(diào)旋鈕K′連在一起，通過精密螺紋穿過U形框架F，用鎖T給予鎖定。
2.原理
如圖所示，微測螺桿P與固定刻度G間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即粗調(diào)旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進(jìn)或后退0.5 mm。可調(diào)刻度H上的刻度為50小格。每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，P前進(jìn)或后退0.01 mm，即精確度為0.01 mm。讀數(shù)時(shí)誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。
3.使用方法
當(dāng)A與P并攏時(shí)，可調(diào)刻度H的零點(diǎn)恰好與固定刻度G的零點(diǎn)重合，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕K，將測微螺桿P旋出，把被測物體放入A、P之間的夾縫中，再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕K，P快要接觸被測物時(shí)，要停止使用旋鈕K，改用微調(diào)旋鈕K′，直到聽到“喀喀”聲，最后旋緊鎖T。
4.讀數(shù)：測量時(shí)由固定刻度讀出整毫米或半毫米數(shù)，小數(shù)部分由可調(diào)刻度讀出。
測量值（毫米）＝固定刻度數(shù)（毫米）（注意半毫米刻度線是否露出）＋可調(diào)刻度數(shù)（估讀一位）×0.01（毫米）
5.注意事項(xiàng)
（1）測量時(shí)，當(dāng)P將要接觸被測物體時(shí)，要停止使用K，改用K′，以避免F和被測物體間產(chǎn)生過大的壓力，這樣，既可以保護(hù)儀器又能保證測量結(jié)果準(zhǔn)確。
（2）讀數(shù)時(shí)，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出。
（3）讀數(shù)時(shí)要準(zhǔn)確到0.01 mm，估讀到0.001 mm，即測量結(jié)果若用mm為單位，則小數(shù)點(diǎn)后面必須保留三位。如在測量中發(fā)現(xiàn)可調(diào)刻度中某刻度線正好與固定刻度的水平線對(duì)齊，則最后一位讀數(shù)要補(bǔ)上一個(gè)零。如某同學(xué)讀出的讀數(shù)為“6.32 mm”，肯定有效數(shù)字是錯(cuò)的，正確的應(yīng)讀成6.320 mm。
例1 使用螺旋測微器測量兩個(gè)金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則圖（a）、（b）金屬絲的直徑分別為　　　　 mm，　　　　 mm。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
訓(xùn)練1 （2024·廣東廣州高二月考）螺旋測微器為精密儀器，用螺旋測微器測量合金絲的直徑時(shí)，為防止螺旋測微器損傷，當(dāng)測砧和測量螺桿快接觸合金絲時(shí)應(yīng)改為旋轉(zhuǎn)下圖所示的部件　　　　（選填“A”“B”“C”或“D”），你將會(huì)聽到“咔咔”響聲，表示已經(jīng)夾緊，為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前還應(yīng)先旋緊下圖所示的部件　　　　（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。
知識(shí)點(diǎn)二　游標(biāo)卡尺的原理和讀數(shù)
1.構(gòu)造
游標(biāo)卡尺是一種具有測量零件內(nèi)外直徑、寬度（深度）、高度、孔距等多種測量功能的常用量具。它主要由尺身、游標(biāo)尺、主尺及內(nèi)外測量爪組成。
2.原理：利用主尺的單位刻度與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的微量差值來提高測量精度。
游標(biāo)尺上的刻度總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度小1 mm。一般的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上有10個(gè)、20個(gè)或50個(gè)小等分刻度。其精確度見下表：
刻度格數(shù) （分度） 刻度總長度 每小格與 1 mm的差值 精確度
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
3.讀數(shù)方法
測量值（mm）＝主尺上的整毫米刻度（游標(biāo)尺零刻度線之前的整數(shù)部分）＋游標(biāo)尺對(duì)應(yīng)格子數(shù)n×精確度。
說明：①n表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻度線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)。
②主尺上的整毫米刻度為游標(biāo)尺零刻度線之前的整數(shù)部分，而不是游標(biāo)尺左棱之前的整數(shù)部分。
③游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)不需估讀。
④為保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性，游標(biāo)卡尺一般先按照單位為毫米去讀數(shù)，最后再根據(jù)需要將單位化成厘米。
例2 如圖（a）、（b）、（c）所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺自左至右分別為10等分、20等分、50等分，它們的讀數(shù)依次為　　　　 mm，　　　　 mm，　　　　 mm。
訓(xùn)練2 用20分度的游標(biāo)卡尺測量某物體長度，測得讀數(shù)如圖所示，則物體的長度為（　　）
A.20.30 mm B.20.30 cm C.20.3 mm D.21.30 mm
知識(shí)點(diǎn)三　電壓表和電流表的讀數(shù)
1.首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過的最大電壓或電流值。
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(shí)確定讀數(shù)有效數(shù)字所在的位數(shù)。
3.按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)。
4.讀數(shù)原則：
（1）最小刻度是1、0.1、0.01，按十分之一估讀，可分別估讀到0.1、0.01、0.001。
（2）最小刻度是2、0.2、0.02，按二分之一估讀，可分別估讀到1、0.1、0.01。
（3）最小刻度是5、0.5、0.05，按五分之一估讀，可分別估讀到1、0.1、0.01。
例如：
①0～3 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(diǎn)后面兩位。
②對(duì)于0～15 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，即讀到0.1 V。
③對(duì)于0～0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A。
例3 如圖為電流表和電壓表的刻度盤。
（1）圖甲使用0.6 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表　　　　A，圖甲中表針示數(shù)是　　　　A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表　　　　A，圖甲中表針示數(shù)為　　　　A。
（2）圖乙使用較小量程時(shí)，每小格表示__________________________________V，
圖乙中表針的示數(shù)為　　　　V。若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤刻度每小格表示___________________________________________________________V，
圖乙中表針示數(shù)為　　　　V。
訓(xùn)練3 請根據(jù)要求正確讀數(shù)。
若電壓表接入電路中是3 V量程，則電壓讀數(shù)：　　　　 V。
若電壓表接入電路中是15 V量程，則電壓讀數(shù)：　　　　 V。
若電流表接入電路中是0.6 A量程，則電流讀數(shù)：　　　　 A。
若電流表接入電路中是3 A量程，則電流讀數(shù)：　　　　 A。
1.用精密方法測得某工件長度為1.638 12 cm。若用毫米刻度尺測該工件的長度為____________ cm；用螺旋測微器測它的長度為　　　　 cm。如圖所示給出的是用螺旋測微器測量一金屬薄板厚度時(shí)的示數(shù)，此讀數(shù)應(yīng)為　　　　 mm。
2.分別用兩種游標(biāo)卡尺測量不同金屬的長度，測量結(jié)果如圖甲、乙所示，其讀數(shù)分別為　　　　 mm，　　　　 mm。
3.電壓表量程一般有兩種：0～3 V和0～15 V；電流表量程一般有兩種：0～0.6 A和0～3 A。如圖所示：
（1）接0～3 V量程時(shí)讀數(shù)為　　　　 V。
（2）接0～15 V量程時(shí)讀數(shù)為 　　　　 V。
（3）接0～3 A量程時(shí)讀數(shù)為　　　　 A。
（4）接0～0.6 A量程時(shí)讀數(shù)為 　　　　A。
4.如圖甲、乙和丙分別是用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量長度，圖甲讀數(shù)為　　　　 cm，
圖乙讀數(shù)為　　　　 mm，
圖丙讀數(shù)為　　　　 mm。
5.實(shí)驗(yàn)時(shí)，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑和用米尺測量金屬絲的長度示數(shù)如圖甲所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖乙所示。則金屬絲兩端的電壓U＝　　　　，電流I＝　　　　，金屬絲的長度l＝　　　　，直徑d＝　　　　。
第1課時(shí)　實(shí)驗(yàn)1　長度的測量及測量工具的使用
知識(shí)點(diǎn)一
例1 2.150　0.048
解析　圖(a)、(b)金屬絲的直徑分別為
d1＝2 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm
d2＝4.8×0.01 mm＝0.048 mm。
訓(xùn)練1 D　B　3.700
解析　當(dāng)測砧和測量螺桿快接觸合金絲時(shí)，應(yīng)改為旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋鈕，即D部件；為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前還應(yīng)先旋緊鎖B；螺旋測微器可以讀到毫米千分位，合金絲的直徑為d＝3.5 mm＋20.0×0.01 mm＝3.700 mm。
知識(shí)點(diǎn)二
例2 17.7　23.20　3.20
解析　如圖(a)、(b)、(c)所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的讀數(shù)依次為
l1＝17 mm＋7×0.1 mm＝17.7 mm
l2＝23 mm＋4×0.05 mm＝23.20 mm
l3＝3 mm＋10×0.02 mm＝3.20 mm。
訓(xùn)練2 A　[游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為20 mm，游標(biāo)讀數(shù)為6×0.05 mm＝0.30 mm，所以最終讀數(shù)為20 mm＋0.30 mm＝20.30 mm，故A正確。]
知識(shí)點(diǎn)三
例3 (1)0.02　0.44　0.1　2.20　(2)0.1　1.70　0.5　8.5
解析　(1)使用0.6 A量程時(shí)，刻度盤上的每一小格為0.02 A，表針示數(shù)為0.44 A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，每一小格為0.1 A，表針示數(shù)為2.20 A。
(2)使用3 V量程時(shí)，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為1.70 V；使用15 V量程時(shí)，每小格為0.5 V，表針示數(shù)為8.5 V。
訓(xùn)練3 2.50　12.5　0.36　1.80
解析　若電壓表接入電路中是3 V量程，則電壓讀數(shù)為2.50 V；若電壓表接入電路中是15 V量程，則電壓讀數(shù)為12.5 V；若電流表接入電路中是0.6 A量程，則電流讀數(shù)為0.36 A；若電流表接入電路中是3 A量程，則電流讀數(shù)為1.80 A。
實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ詼y
1.1.64　1.638 1　6.125(6.124～6.126)
解析　用最小刻度為1 mm的刻度尺去測量，記錄結(jié)果時(shí)應(yīng)估讀到分度值的下一位，所以結(jié)果應(yīng)該為1.64 cm；螺旋測微器精確度為0.01 mm，所以用螺旋測微器測它的長度為1.638 1 cm；如圖所示給出的是用螺旋測微器測量一金屬薄板厚度時(shí)的示數(shù)，此讀數(shù)應(yīng)為6 mm＋12.5×0.01 mm＝6.125 mm。
2.11.4　14.50
解析　分別用兩種游標(biāo)卡尺測量不同金屬的長度，圖甲讀數(shù)為11 mm＋4×0.1 mm＝11.4 mm；圖乙讀數(shù)為14 mm＋10×0.05 mm＝14.50 mm。
3.(1)1.90　(2)9.5　(3)0.85　(4)0.17
4.4.120　0.990　1.510
解析　題圖甲主尺示數(shù)為4.1 cm，游標(biāo)尺上第10格對(duì)齊，精確度為0.02，故圖甲讀數(shù)為41 mm＋10×0.02 mm＝41.20 mm＝4.120 cm。題圖乙螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為0.5 mm，可調(diào)刻度上49.0格對(duì)齊，故圖乙讀數(shù)為0.5 mm＋49.0×0.01 mm＝0.990 mm。題圖丙中半毫米刻度線已露出，此時(shí)固定刻度讀數(shù)應(yīng)為1.5 mm，可調(diào)刻度讀數(shù)為0.010 mm，圖丙讀數(shù)為1.510 mm。
5.11.0 V　0.44 A　30.50 cm　1.850 mm
解析　電壓表的量程是15 V，所以讀數(shù)是11.0 V；電流表的量程是0.6 A，所以讀數(shù)是0.44 A；米尺的讀數(shù)是40.50 cm－10.00 cm＝30.50 cm；螺旋測微器的讀數(shù)是1.850 mm。(共28張PPT)
第1課時(shí)　實(shí)驗(yàn)1　長度的測量及測量工具的使用
第三章　恒定電流
1.知道螺旋測微器的測量原理，掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法。2.知道游標(biāo)卡尺的測量原理，掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法。3.能識(shí)別電壓表、電流表的分度值和量程，并讀數(shù)。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
實(shí)驗(yàn)探究分析
01
實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ詼y
02
1
實(shí)驗(yàn)探究分析
知識(shí)點(diǎn)二　游標(biāo)卡尺的原理和讀數(shù)
知識(shí)點(diǎn)一　螺旋測微器的原理和讀數(shù)
知識(shí)點(diǎn)三　電壓表和電流表的讀數(shù)
知識(shí)點(diǎn)一　螺旋測微器的原理和讀數(shù)
1.構(gòu)造
如圖所示是常用的螺旋測微器結(jié)構(gòu)圖，它的小砧A和固定刻度G固定在U形框架F上；微測螺桿P、可調(diào)刻度H和粗調(diào)旋鈕K、微調(diào)旋鈕K′連在一起，通過精密螺紋穿過U形框架F，用鎖T給予鎖定。
2.原理
如圖所示，微測螺桿P與固定刻度G間的精密螺紋的螺距為0.5 mm，即粗調(diào)旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周，P前進(jìn)或后退0.5 mm。可調(diào)刻度H上的刻度為50小格。每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，P前進(jìn)或后退0.01 mm，即精確度為0.01 mm。讀數(shù)時(shí)誤差出現(xiàn)在毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。
3.使用方法
當(dāng)A與P并攏時(shí)，可調(diào)刻度H的零點(diǎn)恰好與固定刻度G的零點(diǎn)重合，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕K，將測微螺桿P旋出，把被測物體放入A、P之間的夾縫中，再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕K，P快要接觸被測物時(shí)，要停止使用旋鈕K，改用微調(diào)旋鈕K′，直到聽到“喀喀”聲，最后旋緊鎖T。
4.讀數(shù)：測量時(shí)由固定刻度讀出整毫米或半毫米數(shù)，小數(shù)部分由可調(diào)刻度讀出。
測量值(毫米)＝固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可調(diào)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(毫米)
5.注意事項(xiàng)
(1)測量時(shí)，當(dāng)P將要接觸被測物體時(shí)，要停止使用K，改用K′，以避免F和被測物體間產(chǎn)生過大的壓力，這樣，既可以保護(hù)儀器又能保證測量結(jié)果準(zhǔn)確。
(2)讀數(shù)時(shí)，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出。
(3)讀數(shù)時(shí)要準(zhǔn)確到0.01 mm，估讀到0.001 mm，即測量結(jié)果若用mm為單位，則小數(shù)點(diǎn)后面必須保留三位。如在測量中發(fā)現(xiàn)可調(diào)刻度中某刻度線正好與固定刻度的水平線對(duì)齊，則最后一位讀數(shù)要補(bǔ)上一個(gè)零。如某同學(xué)讀出的讀數(shù)為“6.32 mm”，肯定有效數(shù)字是錯(cuò)的，正確的應(yīng)讀成6.320 mm。
例1 使用螺旋測微器測量兩個(gè)金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，則圖(a)、(b)金屬絲的直徑分別為________ mm，________ mm。
解析　圖(a)、(b)金屬絲的直徑分別為d1＝2 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm
d2＝4.8×0.01 mm＝0.048 mm。
答案　2.150　0.048
訓(xùn)練1 (2024·廣東廣州高二月考)螺旋測微器為精密儀器，用螺旋測微器測量合金絲的直徑時(shí)，為防止螺旋測微器損傷，當(dāng)測砧和測量螺桿快接觸合金絲時(shí)應(yīng)改為旋轉(zhuǎn)下圖所示的部件________(選填“A”“B”“C”或“D”)，你將會(huì)聽到“咔咔”響聲，表示已經(jīng)夾緊，為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前還應(yīng)先旋緊下圖所示的部件________(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。
答案　D　B　3.700
解析　當(dāng)測砧和測量螺桿快接觸合金絲時(shí)，應(yīng)改為旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋鈕，即D部件；為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前還應(yīng)先旋緊鎖B；螺旋測微器可以讀到毫米千分位，合金絲的直徑為d＝3.5 mm＋20.0×0.01 mm＝3.700 mm。
知識(shí)點(diǎn)二　游標(biāo)卡尺的原理和讀數(shù)
1.構(gòu)造
游標(biāo)卡尺是一種具有測量零件內(nèi)外直徑、寬度(深度)、高度、孔距等多種測量功能的常用量具。它主要由尺身、游標(biāo)尺、主尺及內(nèi)外測量爪組成。
2.原理：利用主尺的單位刻度與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的微量差值來提高測量精度。
游標(biāo)尺上的刻度總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度小1 mm。一般的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上有10個(gè)、20個(gè)或50個(gè)小等分刻度。其精確度見下表：
刻度格數(shù) (分度) 刻度總長度 每小格與 1 mm的差值 精確度
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
3.讀數(shù)方法
例2 如圖(a)、(b)、(c)所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的游標(biāo)尺自左至右分別為10等分、20等分、50等分，它們的讀數(shù)依次為________ mm，________ mm，________ mm。
解析　如圖(a)、(b)、(c)所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的讀數(shù)依次為
l1＝17 mm＋7×0.1 mm＝17.7 mm
l2＝23 mm＋4×0.05 mm＝23.20 mm
l3＝3 mm＋10×0.02 mm＝3.20 mm。
答案　17.7　23.20　3.20
A
訓(xùn)練2 用20分度的游標(biāo)卡尺測量某物體長度，測得讀數(shù)如圖所示，則物體的長度為(　　)
A.20.30 mm B.20.30 cm
C.20.3 mm D.21.30 mm
解析　游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為20 mm，游標(biāo)讀數(shù)為6×0.05 mm＝0.30 mm，所以最終讀數(shù)為20 mm＋0.30 mm＝20.30 mm，故A正確。
知識(shí)點(diǎn)三　電壓表和電流表的讀數(shù)
1.首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過的最大電壓或電流值。
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(shí)確定讀數(shù)有效數(shù)字所在的位數(shù)。
3.按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)。
4.讀數(shù)原則：
(1)最小刻度是1、0.1、0.01，按十分之一估讀，可分別估讀到0.1、0.01、0.001。
(2)最小刻度是2、0.2、0.02，按二分之一估讀，可分別估讀到1、0.1、0.01。
(3)最小刻度是5、0.5、0.05，按五分之一估讀，可分別估讀到1、0.1、0.01。
例如：
①0～3 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(diǎn)后面兩位。
②對(duì)于0～15 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位，即讀到0.1 V。
③對(duì)于0～0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位，這時(shí)要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A。
例3 如圖為電流表和電壓表的刻度盤。
(1)圖甲使用0.6 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤上
每一小格代表________A，圖甲中表針示
數(shù)是________A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)
刻度盤上每一小格代表________A，圖甲中表針示數(shù)為________A。
(2)圖乙使用較小量程時(shí)，每小格表示_________V，圖乙中表針的示數(shù)為________V。若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤刻度每小格表示______________V，
圖乙中表針示數(shù)為________V。
答案　(1)0.02　0.44　0.1　2.20 (2)0.1　1.70　0.5　8.5
解析　(1)使用0.6 A量程時(shí)，刻度盤上的每一小格為0.02 A，表針示數(shù)為0.44 A；當(dāng)使用3 A量程時(shí)，每一小格為0.1 A，表針示數(shù)為2.20 A。
(2)使用3 V量程時(shí)，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為1.70 V；使用15 V量程時(shí)，每小格為0.5 V，表針示數(shù)為8.5 V。
訓(xùn)練3 請根據(jù)要求正確讀數(shù)。
若電壓表接入電路中是3 V量程，則電壓讀數(shù)：________ V。
若電壓表接入電路中是15 V量程，則電壓讀數(shù)：________ V。
若電流表接入電路中是0.6 A量程，則電流讀數(shù)：________ A。
若電流表接入電路中是3 A量程，則電流讀數(shù)：________ A。
答案　2.50　12.5　0.36　1.80
解析　若電壓表接入電路中是3 V量程，則電壓讀數(shù)為2.50 V；若電壓表接入電路中是15 V量程，則電壓讀數(shù)為12.5 V；若電流表接入電路中是0.6 A量程，則電流讀數(shù)為0.36 A；若電流表接入電路中是3 A量程，則電流讀數(shù)為1.80 A。
實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ詼y
2
1.用精密方法測得某工件長度為1.638 12 cm。若用毫米刻度尺測該工件的長度為_____ cm；用螺旋測微器測它的長度為________ cm。如圖所示給出的是用螺旋測微器測量一金屬薄板厚度時(shí)的示數(shù)，此讀數(shù)應(yīng)為________ mm。
答案　1.64　1.638 1　6.125(6.124～6.126)
解析　用最小刻度為1 mm的刻度尺去測量，記錄結(jié)果時(shí)應(yīng)估讀到分度值的下一位，所以結(jié)果應(yīng)該為1.64 cm；螺旋測微器精確度為0.01 mm，所以用螺旋測微器測它的長度為1.638 1 cm；如圖所示給出的是用螺旋測微器測量一金屬薄板厚度時(shí)的示數(shù)，此讀數(shù)應(yīng)為6 mm＋12.5×0.01 mm＝6.125 mm。
2.分別用兩種游標(biāo)卡尺測量不同金屬的長度，測量結(jié)果如圖甲、乙所示，其讀數(shù)分別為____________ mm，________ mm。
答案　11.4　14.50
解析　分別用兩種游標(biāo)卡尺測量不同金屬的長度，
圖甲讀數(shù)為11 mm＋4×0.1 mm＝11.4 mm；
圖乙讀數(shù)為14 mm＋10×0.05 mm＝14.50 mm。
3.電壓表量程一般有兩種：0～3 V和0～15 V；電流表量程一般有兩種：0～0.6 A和0～3 A。如圖所示：
(1)接0～3 V量程時(shí)讀數(shù)為________ V。
(2)接0～15 V量程時(shí)讀數(shù)為 ________ V。
(3)接0～3 A量程時(shí)讀數(shù)為________ A。
(4)接0～0.6 A量程時(shí)讀數(shù)為 ________A。
答案　(1)1.90　(2)9.5　(3)0.85　(4)0.17
4.如圖甲、乙和丙分別是用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量長度，圖甲讀數(shù)為________ cm，圖乙讀數(shù)為________ mm，圖丙讀數(shù)為________ mm。
答案　4.120　0.990　1.510
解析　題圖甲主尺示數(shù)為4.1 cm，游標(biāo)尺上第10格對(duì)齊，精確度為0.02，故圖甲讀數(shù)為41 mm＋10×0.02 mm＝41.20 mm＝4.120 cm。題圖乙螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為0.5 mm，可調(diào)刻度上49.0格對(duì)齊，故圖乙讀數(shù)為0.5 mm＋49.0×0.01 mm＝0.990 mm。題圖丙中半毫米刻度線已露出，此時(shí)固定刻度讀數(shù)應(yīng)為1.5 mm，可調(diào)刻度讀數(shù)為0.010 mm，圖丙讀數(shù)為1.510 mm。
5.實(shí)驗(yàn)時(shí)，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑和用米尺測量金屬絲的長度示數(shù)如圖甲所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖乙所示。則金屬絲兩端的電壓U＝________，電流I＝________，金屬絲的長度l＝________，直徑d＝________。
答案　11.0 V　0.44 A　30.50 cm　1.850 mm
解析　電壓表的量程是15 V，所以讀數(shù)是11.0 V；電流表的量程是0.6 A，所以讀數(shù)是0.44 A；米尺的讀數(shù)是40.50 cm－10.00 cm＝30.50 cm；螺旋測微器的讀數(shù)是1.850 mm。第三節(jié)　第2 課時(shí)　實(shí)驗(yàn)2　金屬絲電阻率的測量
(分值：30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(biāo)注
選擇題1題8分。
1.用電流表(內(nèi)阻約4 Ω)和電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)測量電阻R的阻值。某次按照如圖所示電路測量的情況如下：電流表的示數(shù)是5 mA，電壓表的示數(shù)是2.5 V。下列說法正確的是(　　)
電阻R的值為500 Ω
電阻R的值略大于500 Ω
電阻R的值略小于500 Ω
如果采用電流表外接法測量，結(jié)果更加精確
2.(6分)在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)選用毫米刻度尺測量金屬絲的有效長度，當(dāng)金屬絲的左端與毫米刻度尺的“0”刻度對(duì)齊時(shí)，右端如圖甲所示；用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖乙所示；用伏安法測得多組U、I數(shù)據(jù)，做出該金屬絲的伏安特性曲線如圖丙所示。
(1)金屬絲的有效長度l為________cm(1分)，直徑D為__________mm(1分)，電阻R為__________Ω(1分)。
(2)將測得的數(shù)據(jù)代入公式R＝ρ，可得ρ＝________(3分)，即可求出金屬絲的電阻率[用第(1)問給出的字母表示]。
3.(10分)為了研究咸湖出現(xiàn)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)檢測河水電阻率的實(shí)驗(yàn)，他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極，如圖甲所示，兩電極相距L＝0.314 m，其間充滿待測的河水，安裝前他用如圖乙所示的游標(biāo)卡尺(圖為游標(biāo)卡尺的背面)測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖丙所示。他還選用了以下儀器：量程15 V、內(nèi)阻約300 kΩ的電壓表，量程300 μA、內(nèi)阻約50 Ω的電流表，最大阻值1 kΩ的滑動(dòng)變阻器，輸出電壓U＝12 V的電池組，開關(guān)各一只，以及導(dǎo)線若干。圖丁坐標(biāo)系中包括坐標(biāo)為(0，0)的點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他測得的9組電流I、電壓U的值，根據(jù)以上材料完成以下問題：
(1)測量玻璃管的內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)將圖乙所示游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的____________與玻璃管內(nèi)壁接觸(填代號(hào))。
(2)玻璃管的內(nèi)徑d＝________ mm。
(3)圖戊中的實(shí)物儀器有一部分已連線，將其他部分連接成能測出圖丁數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖(4分)。
(4)水的電阻率ρ＝________(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
4.(6分)(2023·北京卷，15)采用圖中甲所示的電路圖來測量金屬絲Rx的電阻率。
　
　　　　　　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在________(填“M”或“N”)端。
(2)按照圖甲連接實(shí)物圖， 如圖乙所示。閉合開關(guān)前檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò)，該導(dǎo)線為____________(填“a”“b”或“c”)。若閉合開關(guān)，該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來的問題有__________________________________________________________。
第2課時(shí)　實(shí)驗(yàn)2　金屬絲電阻率的測量
1.C　[根據(jù)歐姆定律可得R＝－RA＝ Ω－RA＝500 Ω－RA，即電阻R的值略小于500 Ω；由R RA可知采用電流表內(nèi)接的方法測量，結(jié)果更加精確，故C正確。]
2.(1)98.70　5.778(5.777～5.779)　6.5　(2)
解析　(1)毫米刻度尺的最小刻度是1 mm，需要估讀到0.1 mm，故金屬絲的有效長度l為98.70 cm
直徑d為5.5 mm＋27.8×0.01 mm＝5.778 mm
電阻R＝＝ Ω＝6.5 Ω。
(2)根據(jù)R＝ρ＝ρ ，得ρ＝。
3.(1)A　(2)5.50　(3)見解析圖　(4)7.6 Ω·m
解析　(1)測量玻璃管內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)將圖乙中的游標(biāo)卡尺的A與玻璃管的內(nèi)壁接觸。
(2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為d＝5 mm＋10×0.05 mm＝5.50 mm。
(3)根據(jù)U－I圖像可知電流從零開始，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，由于水柱的電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，實(shí)物連線圖如圖所示。
(4)根據(jù)描點(diǎn)法，在圖丁中畫出U－I圖像，圖像的斜率表示水柱的電阻，即R＝＝ Ω＝1×105 Ω，又因?yàn)镽＝ρ，S＝，聯(lián)立解得ρ＝R，
可算出水的電阻率ρ＝7.6 Ω·m。
4.(1)M　(2)b　移動(dòng)滑片時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)不變，均為零
解析　(1)本實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，所以閉合開關(guān)S前，為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在M端。
(2)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器下端兩接線柱與電源相連，故b導(dǎo)線接錯(cuò)；該錯(cuò)誤帶來的問題是移動(dòng)滑片的過程中電壓表和電流表的示數(shù)不變，均為零。第2課時(shí)　實(shí)驗(yàn)2　金屬絲電阻率的測量
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.掌握伏安法測定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材。2.能結(jié)合圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行誤差分析。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>1.掌握螺旋測微器、游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法，會(huì)正確使用。
2.練習(xí)使用電流表、電壓表，并會(huì)用伏安法測電阻。
3.測定金屬絲的電阻率。
二、實(shí)驗(yàn)原理
1.把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R（R＝），電路原理圖如圖所示。
2.用毫米刻度尺測出金屬絲的長度l，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，算出橫截面積S。
3.由電阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出電阻率。
三、實(shí)驗(yàn)器材
螺旋測微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、開關(guān)及導(dǎo)線、待測金屬絲、電源（學(xué)生電源）、滑動(dòng)變阻器。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.測直徑：用螺旋測微器在待測金屬絲上三個(gè)不同位置各測一次直徑并記錄。
2.連電路：按實(shí)驗(yàn)原理中的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路。
3.量長度：用毫米刻度尺測量接入電路中的待測金屬絲的有效長度，重復(fù)測量3次并記錄。
4.求電阻：把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S。改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。
5.拆除實(shí)驗(yàn)電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。
五、數(shù)據(jù)處理
1.金屬絲直徑的測量
（1）特別注意半毫米刻度線是否露出。
（2）因螺旋測微器的精確度為0.01 mm，可調(diào)刻度上對(duì)齊的格數(shù)需要估讀，所以，若以毫米為單位的話，最后一位應(yīng)出現(xiàn)在小數(shù)點(diǎn)后的第三位上。
（3）把三個(gè)不同位置的測量結(jié)果求平均值作為直徑d。
2.金屬絲長度的測量
（1）應(yīng)測量接入電路中的有效長度。（也要估讀）
（2）把3次測量結(jié)果求平均值作為長度l。
3.電阻R的測量
（1）平均值法：可以用每次測量的U、I分別計(jì)算出電阻，再求出電阻的平均值，作為測量結(jié)果。
（2）圖像法：可建立U－I坐標(biāo)系，將測量的對(duì)應(yīng)U、I值描點(diǎn)作出圖像，利用圖像斜率來求出電阻值R。
4.電阻率的計(jì)算
將測得的R、l、d的值，代入電阻率計(jì)算公式ρ＝＝中，計(jì)算出金屬絲的電阻率。
六、誤差分析
1.金屬絲直徑、長度的測量和電流表、電壓表讀數(shù)帶來偶然誤差。
2.通電時(shí)間過長，電流過大，都會(huì)導(dǎo)致電阻率發(fā)生變化（系統(tǒng)誤差）。
七、注意事項(xiàng)
1.為了方便，應(yīng)在金屬絲連入電路前測其直徑，為了準(zhǔn)確，應(yīng)測量拉直懸空的連入電路的金屬絲的有效長度，且各測量三次，取平均值。
2.測量電路應(yīng)選用電流表外接法，且測電阻時(shí)，電流不宜過大，通電時(shí)間不宜太長，因?yàn)殡娮杪孰S溫度而改變。
3.為準(zhǔn)確求出R的平均值，應(yīng)多測幾組U、I數(shù)值，然后采用U－I圖像法求出電阻。
4.滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中就可以滿足該實(shí)驗(yàn)的要求。
探究1　伏安法測電阻的兩種接法
1.伏安法測電阻原理
歐姆定律給了我們測量電阻的一種方法，由R＝可知，用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出通過電阻的電流，就可求出待測電阻的阻值。
2.電流表的兩種接法
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＋I(xiàn)V>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
3.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(jì)的情況，當(dāng)Rx RA時(shí)，采用內(nèi)接法，當(dāng)Rx RV時(shí)，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(jì)算法
當(dāng)Rx>時(shí)，用電流表內(nèi)接法，
當(dāng)Rx<時(shí)，用電流表外接法，
當(dāng)Rx＝時(shí)，兩種接法均可。
（3）試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻值關(guān)系不能確定的情況，如圖所示，把電壓表的可動(dòng)接線端分別接a、b兩點(diǎn)，觀察兩電表的示數(shù)變化：若電流表的示數(shù)變化明顯，即>，說明電壓表的分流對(duì)電路影響大，表明Rx較大，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法。反之，應(yīng)采用電流表外接法。
例1 在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)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。
計(jì)算結(jié)果由Rx＝計(jì)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(shí)值，且測量值Rx1　　　　（選填“大于”“等于”或“小于 ”）真實(shí)值，測量值Rx2　　　　（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
訓(xùn)練1 用電流表和電壓表測量電阻Rx的阻值。如圖所示，分別將圖（a）和（b）兩種測量電路連接到電路中，按照圖（a）連接時(shí)，電流表示數(shù)為4.60 mA，電壓表示數(shù)為2.50 V；按照圖（b）連接時(shí)，電流表示數(shù)為5.00 mA，電壓表示數(shù)為2.40 V，比較這兩次結(jié)果，正確的是（　　）
A.電阻的真實(shí)值更接近543 Ω，且大于543 Ω
B.電阻的真實(shí)值更接近543 Ω，且小于543 Ω
C.電阻的真實(shí)值更接近480 Ω，且大于480 Ω
D.電阻的真實(shí)值更接近480 Ω，且小于480 Ω
探究2　金屬絲電阻率的測量
例2 （2024·廣東深圳市羅湖外語學(xué)校高三期末）某實(shí)驗(yàn)小組測量一捆長度為L＝100 m銅芯線的電阻率，實(shí)驗(yàn)如下：
　
（1）如圖甲所示，用螺旋測微器測得銅芯的直徑為　　　　mm。
（2）如圖乙所示，取整捆銅芯線、2節(jié)干電池和相關(guān)器材，為了使電壓表示數(shù)能從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，請補(bǔ)充連接好實(shí)物電路。
（3）正確連接實(shí)物電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電流表示數(shù)為2.00 A時(shí)電壓表示數(shù)如圖丙所示，則其示數(shù)為　　　　V。計(jì)算得到銅芯線的電阻率為ρ測＝　　　　Ω·m（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
（4）實(shí)驗(yàn)小組查閱教材得知：在t0＝20 ℃時(shí)銅的電阻率為ρ0＝1.7×10－8 Ω·m。顯然測得值ρ測與查閱值ρ0不相等，你認(rèn)為造成這種偏差的可能原因是______________________________________________________________________。
訓(xùn)練2 （粵教版教材P67練習(xí)2改編）一根細(xì)長均勻的金屬管線樣品，長約60 cm，電阻大約 6 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(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為________________________________________________ mm。
（2）實(shí)驗(yàn)室有如下器材：
A.電流表（量程0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω）
B.電流表（量程3 A，內(nèi)阻約0.03 Ω）
C.電壓表（量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ）
D.滑動(dòng)變阻器（1 750 Ω，0.3 A）
E.滑動(dòng)變阻器（15 Ω，3 A）
F.蓄電池（電壓為6 V）
G.開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干
要進(jìn)一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選　　　　，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選　　　　（只填代號(hào)字母）。
（3）將如圖所示的實(shí)物電路補(bǔ)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(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的橫截面積S，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還需要測量的物理量是　　　　（寫出名稱并用字母表示）。計(jì)算中空部分橫截面積的表達(dá)式為S＝____________________________________
（用包含以上物理量的公式表示）。
探究3　實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例3 （2024·廣東肇慶高二期末）隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。已知電導(dǎo)率σ是電阻率的倒數(shù)，是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)。某市對(duì)市場上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行抽測時(shí)，為方便測量純凈水的電導(dǎo)率，檢測人員將水樣裝滿長為l、絕緣性能良好的薄壁塑料圓柱形容器，容器兩端用金屬圓片電極密封，如圖甲所示。
（1）如圖乙所示，用螺旋測微器測出該圓柱體的直徑d＝　　　　 mm。
（2）按照丙圖所示連接電路，圖中R為水樣，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄電壓表和電流表示數(shù)分別為U和I，則電導(dǎo)率σ＝　　　　（用U、I、l、d、π表示）。
（3）由于丙圖中所用電壓表和電流表不是理想電表，則用丙圖所示電路測量的電導(dǎo)率σ　　　　（選填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
第2課時(shí)　實(shí)驗(yàn)2　金屬絲電阻率的測量
探究1
例1 Rx1　大于　小于
解析　Rx約為200 Ω，＝＝10，＝＝20，＜，電壓表的分流作用較顯著，所以采取電流表內(nèi)接法測量更準(zhǔn)確，即用圖甲電路測量，Rx1更接近待測電阻的真實(shí)值。因?yàn)镽x1＝，R真＝，U＞UR，I＝IR，則Rx1＞R真；因?yàn)镽x2＝，R真＝，I＞IR，U＝UR，則Rx2＜R真。
訓(xùn)練1 B　[兩次測量電壓表示數(shù)變化×100%＝4%，電流表示數(shù)變化×100%≈9%，即電壓表的分流對(duì)電路影響大，所以采用電流表內(nèi)接法，測量的更接近真實(shí)值，且測量值大于真實(shí)值，所以電流表內(nèi)接法所測電阻R＝ Ω≈543 Ω，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
探究2
例2 (1)1.400　(2)見解析圖　(3)2.40　1.8×10－8　(4)實(shí)驗(yàn)過程銅芯線溫度大于20 ℃導(dǎo)致電阻率偏大或測量直徑讀數(shù)偏大
解析　(1)用螺旋測微器測得銅芯的直徑為
d＝1 mm＋40.0×0.01 mm＝1.400 mm。
(2)銅芯線的電阻較小，所以采用電流表外接法；為了使電壓表示數(shù)能從零開始續(xù)調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器要用分壓式，實(shí)物電路圖如圖所示。
(3)電源使用的是2節(jié)干電池，所以電壓表示數(shù)為2.40 V。
根據(jù)歐姆定律R＝，電阻定律R＝ρ，且S＝πd2，解得ρ＝，代入數(shù)據(jù)解得ρ測＝1.8×10－8 Ω·m。
(4)在t0＝20 ℃時(shí)銅的電阻率為ρ0＝1.7×10－8 Ω·m。顯然測得值ρ測與查閱值ρ0不相等，造成這種偏差的可能原因是實(shí)驗(yàn)過程銅芯線溫度大于20 ℃導(dǎo)致電阻率偏大或測量直徑讀數(shù)偏大。
訓(xùn)練2 (1)1.125(1.124～1.126均可)　(2)A　E　(3)見解析圖
(4)金屬管線長度l　－
解析　(1)螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為1 mm，可調(diào)刻度讀數(shù)為12.5×0.01 mm＝0.125 mm，故金屬管線的外徑d＝(1＋0.125) mm＝1.125 mm。
(2)由于電壓表的量程為3 V，通過金屬管線的最大電流Imax＝＝ A＝0.5 A，所以電流表應(yīng)選擇A；實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般要求電表示數(shù)需要達(dá)到量程的，所以電路中需要最大電阻Rmax＝＝ Ω＝15 Ω，則滑動(dòng)變阻器選E。
(3)由于Rx<＝ Ω，所以電流表外接，而滑動(dòng)變阻器的阻值R阻大約是Rx的2倍左右，滑動(dòng)變阻器起限流作用。實(shí)物電路連線如圖所示。
(4)金屬管線中空部分的截面積S＝ πd2－S金，由R＝ρ知，金屬管線金屬部分的面積S金＝ρ，所以還需要測量金屬管線的長度l，金屬管線中空部分的橫截面積S＝－。
探究3
例3 (1)6.725(6.723～6.727)　(2)　(3)偏大
解析　(1)根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則d＝6.5 mm＋22.5×0.01 mm＝6.725 mm。
(2)根據(jù)伏安法測電阻得R＝，電阻決定式R＝ρ，橫截面積S＝，又σ＝，綜上得σ＝。
(3)由于電壓表分流作用，R的測量值偏小，ρ偏小，σ偏大。(共39張PPT)
第2課時(shí)　實(shí)驗(yàn)2　金屬絲電阻率的測量
第三章　恒定電流
1.掌握伏安法測定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材。2.能結(jié)合圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并進(jìn)行誤差分析。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理
01
實(shí)驗(yàn)探究分析
02
實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ詼y
03
1
實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>1.掌握螺旋測微器、游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法，會(huì)正確使用。
2.練習(xí)使用電流表、電壓表，并會(huì)用伏安法測電阻。
3.測定金屬絲的電阻率。
二、實(shí)驗(yàn)原理
三、實(shí)驗(yàn)器材
螺旋測微器、毫米刻度尺、電壓表、電流表、開關(guān)及導(dǎo)線、待測金屬絲、電源(學(xué)生電源)、滑動(dòng)變阻器。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.測直徑：用螺旋測微器在待測金屬絲上三個(gè)不同位置各測一次直徑并記錄。
2.連電路：按實(shí)驗(yàn)原理中的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路。
3.量長度：用毫米刻度尺測量接入電路中的待測金屬絲的有效長度，重復(fù)測量3次并記錄。
4.求電阻：把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S。改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。
5.拆除實(shí)驗(yàn)電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。
五、數(shù)據(jù)處理
1.金屬絲直徑的測量
(1)特別注意半毫米刻度線是否露出。
(2)因螺旋測微器的精確度為0.01 mm，可調(diào)刻度上對(duì)齊的格數(shù)需要估讀，所以，若以毫米為單位的話，最后一位應(yīng)出現(xiàn)在小數(shù)點(diǎn)后的第三位上。
(3)把三個(gè)不同位置的測量結(jié)果求平均值作為直徑d。
2.金屬絲長度的測量
(1)應(yīng)測量接入電路中的有效長度。(也要估讀)
(2)把3次測量結(jié)果求平均值作為長度l。
3.電阻R的測量
(1)平均值法：可以用每次測量的U、I分別計(jì)算出電阻，再求出電阻的平均值，作為測量結(jié)果。
(2)圖像法：可建立U－I坐標(biāo)系，將測量的對(duì)應(yīng)U、I值描點(diǎn)作出圖像，利用圖像斜率來求出電阻值R。
4.電阻率的計(jì)算
六、誤差分析
1.金屬絲直徑、長度的測量和電流表、電壓表讀數(shù)帶來偶然誤差。
2.通電時(shí)間過長，電流過大，都會(huì)導(dǎo)致電阻率發(fā)生變化(系統(tǒng)誤差)。
七、注意事項(xiàng)
1.為了方便，應(yīng)在金屬絲連入電路前測其直徑，為了準(zhǔn)確，應(yīng)測量拉直懸空的連入電路的金屬絲的有效長度，且各測量三次，取平均值。
2.測量電路應(yīng)選用電流表外接法，且測電阻時(shí)，電流不宜過大，通電時(shí)間不宜太長，因?yàn)殡娮杪孰S溫度而改變。
3.為準(zhǔn)確求出R的平均值，應(yīng)多測幾組U、I數(shù)值，然后采用U－I圖像法求出電阻。
4.滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中就可以滿足該實(shí)驗(yàn)的要求。
2
實(shí)驗(yàn)探究分析
探究2　金屬絲電阻率的測量
探究1　伏安法測電阻的兩種接法
探究3　實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新
探究1　伏安法測電阻的兩種接法
1.伏安法測電阻原理
2.電流表的兩種接法
3.選擇電流表內(nèi)、外接的常用方法
例1 在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)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。
答案　Rx1　大于　小于
B
訓(xùn)練1 用電流表和電壓表測量電阻Rx的阻值。如圖所示，分別將圖(a)和(b)兩種測量電路連接到電路中，按照圖(a)連接時(shí)，電流表示數(shù)為4.60 mA，電壓表示數(shù)為2.50 V；按照圖(b)連接時(shí)，電流表示數(shù)為5.00 mA，電壓表示數(shù)為2.40 V，比較這兩次結(jié)果，正確的是(　　)
A.電阻的真實(shí)值更接近543 Ω，且大于543 Ω
B.電阻的真實(shí)值更接近543 Ω，且小于543 Ω
C.電阻的真實(shí)值更接近480 Ω，且大于480 Ω
D.電阻的真實(shí)值更接近480 Ω，且小于480 Ω
探究2　金屬絲電阻率的測量
例2 (2024·廣東深圳市羅湖外語學(xué)校高三期末)某實(shí)驗(yàn)小組測量一捆長度為L＝100 m銅芯線的電阻率，實(shí)驗(yàn)如下：
(1)如圖甲所示，用螺旋測微器測得銅芯的直徑為________mm。
(2)如圖乙所示，取整捆銅芯線、2節(jié)干電池和相關(guān)器材，為了使電壓表示數(shù)能從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，請補(bǔ)充連接好實(shí)物電路。
(3)正確連接實(shí)物電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電流表示數(shù)為2.00 A時(shí)電壓表示數(shù)如圖丙所示，則其示數(shù)為________V。計(jì)算得到銅芯線的電阻率為ρ測＝________Ω·m(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(4)實(shí)驗(yàn)小組查閱教材得知：在t0＝20 ℃時(shí)銅的電阻率為ρ0＝1.7×10－8 Ω·m。顯然測得值ρ測與查閱值ρ0不相等，你認(rèn)為造成這種偏差的可能原因是______________________________。
解析　(1)用螺旋測微器測得銅芯的直徑為
d＝1 mm＋40.0×0.01 mm＝1.400 mm。
(2)銅芯線的電阻較小，所以采用電流表外接法；為了使電壓表示數(shù)能從零開始續(xù)調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器要用分壓式，實(shí)物電路圖如圖所示。
(3)電源使用的是2節(jié)干電池，所以電壓表示數(shù)為2.40 V。
(4)在t0＝20 ℃時(shí)銅的電阻率為ρ0＝1.7×10－8 Ω·m。顯然測得值ρ測與查閱值ρ0不相等，造成這種偏差的可能原因是實(shí)驗(yàn)過程銅芯線溫度大于20 ℃導(dǎo)致電阻率偏大或測量直徑讀數(shù)偏大。
答案　(1)1.400　(2)見解析圖　(3)2.40　1.8×10－8　(4)實(shí)驗(yàn)過程銅芯線溫度大于20 ℃導(dǎo)致電阻率偏大或測量直徑讀數(shù)偏大
訓(xùn)練2 (粵教版教材P67練習(xí)2改編)一根細(xì)長均勻的金屬管線樣品，長約60 cm，電阻大約 6 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(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為_____________________________________________________________ mm。
(2)實(shí)驗(yàn)室有如下器材：
A.電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω)
B.電流表(量程3 A，內(nèi)阻約0.03 Ω)
C.電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)
D.滑動(dòng)變阻器(1 750 Ω，0.3 A)
E.滑動(dòng)變阻器(15 Ω，3 A)
F.蓄電池(電壓為6 V)
G.開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干
要進(jìn)一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選________，
滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(只填代號(hào)字母)。
(3)將如圖所示的實(shí)物電路補(bǔ)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(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的橫截面積S，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還需要測量的物理量是________(寫出名稱并用字母表示)。計(jì)算中空部分橫截面積的表達(dá)式為S＝________________________________________
(用包含以上物理量的公式表示)。
答案　(1)1.125(1.124～1.126均可) (2)A　E　
(3)見解析圖
解析　(1)螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為1 mm，可調(diào)刻度讀數(shù)為12.5×0.01 mm＝0.125 mm，故金屬管線的外徑d＝(1＋0.125) mm＝1.125 mm。
探究3　實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新
例3 (2024·廣東肇慶高二期末)隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。已知電導(dǎo)率σ是電阻率的倒數(shù)，是檢驗(yàn)純凈水是否合格的一項(xiàng)重要指標(biāo)。某市對(duì)市場上出售的純凈水質(zhì)量進(jìn)行抽測時(shí)，為方便測量純凈水的電導(dǎo)率，檢測人員將水樣裝滿長為l、絕緣性能良好的薄壁塑料圓柱形容器，容器兩端用金屬圓片電極密封，如圖甲所示。
(1)如圖乙所示，用螺旋測微器測出該圓柱體的直徑d＝________ mm。
(2)按照丙圖所示連接電路，圖中R為水樣，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄電壓表和電流表示數(shù)分別為U和I，則電導(dǎo)率σ＝________(用U、I、l、d、π表示)。
(3)由于丙圖中所用電壓表和電流表不是理想電表，則用丙圖所示電路測量的電導(dǎo)率σ________(選填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)。
解析　(1)根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則d＝6.5 mm＋22.5×0.01 mm＝6.725 mm。
(3)由于電壓表分流作用，R的測量值偏小，ρ偏小，σ偏大。
實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ詼y
3
C
1.用電流表(內(nèi)阻約4 Ω)和電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)測量電阻R的阻值。某次按照如圖所示電路測量的情況如下：電流表的示數(shù)是5 mA，電壓表的示數(shù)是2.5 V。下列說法正確的是(　　)
A.電阻R的值為500 Ω
B.電阻R的值略大于500 Ω
C.電阻R的值略小于500 Ω
D.如果采用電流表外接法測量，結(jié)果更加精確
2.在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，小張同學(xué)選用毫米刻度尺測量金屬絲的有效長度，當(dāng)金屬絲的左端與毫米刻度尺的“0”刻度對(duì)齊時(shí)，右端如圖甲所示；用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖乙所示；用伏安法測得多組U、I數(shù)據(jù)，做出該金屬絲的伏安特性曲線如圖丙所示。
(1)金屬絲的有效長度l為________cm，直徑D為________mm，電阻R為________Ω。
解析　(1)毫米刻度尺的最小刻度是1 mm，需要估讀到0.1 mm，故金屬絲的有效長度l為98.70 cm
直徑d為5.5 mm＋27.8×0.01 mm＝5.778 mm
3.為了研究咸湖出現(xiàn)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)檢測河水電阻率的實(shí)驗(yàn)，他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極，如圖甲所示，兩電極相距L＝0.314 m，其間充滿待測的河水，安裝前他用如圖乙所示的游標(biāo)卡尺(圖為游標(biāo)卡尺的背面)測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖丙所示。他還選用了以下儀器：量程15 V、內(nèi)阻約300 kΩ的電壓表，量程300 μA、內(nèi)阻約50 Ω的電流表，最大阻值1 kΩ的滑動(dòng)變阻器，輸出電壓U＝12 V的電池組，開關(guān)各一只，以及導(dǎo)線若干。圖丁坐標(biāo)系中包括坐標(biāo)為(0，0)的點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他測得的9組電流I、電壓U的值，根據(jù)以上材料完成以下問題：
(1)測量玻璃管的內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)將圖乙所示游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的________與玻璃管內(nèi)壁接觸(填代號(hào))。
(2)玻璃管的內(nèi)徑d＝________ mm。
(3)圖戊中的實(shí)物儀器有一部分已連線，將其他部分連接成能測出圖丁數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖。
(4)水的電阻率ρ＝________(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
答案　(1)A　(2)5.50　(3)見解析圖　(4)7.6 Ω·m
解析　(1)測量玻璃管內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)將圖乙中的游標(biāo)卡尺的A與玻璃管的內(nèi)壁接觸。
(2)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為d＝5 mm＋10×0.05 mm＝5.50 mm。
(3)根據(jù)U－I圖像可知電流從零開始，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，由于水柱的電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，實(shí)物連線圖如圖所示。
4.(2023·北京卷，15)采用圖中甲所示的電路圖來測量金屬絲Rx的電阻率。
甲
乙
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在________(填“M”或“N”)端。
(2)按照圖甲連接實(shí)物圖， 如圖乙所示。閉合開關(guān)前檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò)，該導(dǎo)線為____________(填“a”“b”或“c”)。若閉合開關(guān)，該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來的問題有______________________________________________________。
答案　(1)M　(2)b　移動(dòng)滑片時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)不變，均為零
解析　(1)本實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，所以閉合開關(guān)S前，為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在M端。
(2)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，滑動(dòng)變阻器下端兩接線柱與電源相連，故b導(dǎo)線接錯(cuò)；該錯(cuò)誤帶來的問題是移動(dòng)滑片的過程中電壓表和電流表的示數(shù)不變，均為零。
甲
乙

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