資源簡介

3．實驗：導體電阻率的測量
[實驗目標]　1．理解游標卡尺的原理，學會使用游標卡尺測量長度。
2．理解螺旋測微器的原理，學會使用螺旋測微器測量長度。
3．理解測量電阻率的實驗原理及實驗方法。
4．通過分組實驗，學會測量導體的電阻率，并能進行誤差分析。
實驗1　長度的測量及測量工具的選用
一、游標卡尺
1．原理：利用主尺的單位刻度與游標尺的單位刻度的差值制成。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。
2．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。
3．讀數：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，N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，則記錄結果表達為(x＋N×精度) mm。
二、螺旋測微器
1．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。
2．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)。
實驗2　金屬絲電阻率的測量
一、實驗目的
1．掌握測量金屬絲電阻率的實驗原理和方法。
2．了解伏安法測電阻的思路及實驗數據的處理方法。
二、實驗原理和方法
由R＝ρ得ρ＝，因此，只要測出金屬絲的長度l、橫截面積S和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率ρ。
1．把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R。電路原理如圖所示。
2．用毫米刻度尺測量金屬絲的長度l，用螺旋測微器量得金屬絲的直徑，算出橫截面積S。
3．將測量的數據代入公式ρ＝求金屬絲的電阻率。
三、實驗器材
被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線若干。
四、實驗步驟
1．直徑測定
用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導線的橫截面積S＝。
2．電路連接
按如圖所示的原理電路圖把實物圖連接好，用伏安法測出電阻的阻值大小。
3．長度測量
用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量三次，求出其平均值l。
4．U、I測量
把圖中滑動變阻器的滑動片調節到最左端，電路經檢查確認無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，在讀數時動作要迅速，切忌長時間給金屬導線通電，每測完一組數據立即斷開開關S，并將測得的數據記入表格內，最后斷開開關S。
5．拆去實驗線路，整理好實驗器材。
五、數據處理
1．在求Rx的平均值時可用兩種方法
(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l、d以及求出的Rx的值代入電阻率計算公式ρ＝Rx ＝。
六、誤差分析
1．金屬絲直徑、長度的測量帶來偶然誤差，直徑的測量是產生誤差的主要來源之一。
2．電流表外接法，R測3．通電時間過長，電流過大，都會導致電阻率發生變化(系統誤差)。
七、注意事項
1．為了方便，應在金屬導線連入電路前測導線直徑，為了準確，應測量拉直懸空的連入電路的導線的有效長度，且各測量三次，取平均值。
2．閉合開關S之前，一定要將實物圖中滑動變阻器的滑片移到最左端。
3．測量電路應選用電流表外接法，且測電阻時，電流不宜過大，通電時間不宜太長，因為電阻率隨溫度而改變。
4．為準確求出R的平均值，應多測幾組U、I數值，然后采用U-I圖像法求出電阻。
類型一　實驗原理與電路連圖
【典例1】　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，其示數如圖所示，則該金屬絲直徑的測量值d＝________ mm。
(2)請根據如圖甲所示電路圖，用筆畫線代替導線將圖乙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學符號表示)。
[解析]　(1)螺旋測微器固定刻度示數為零，可動刻度示數為38.4×0.01 mm＝0.384 mm
故d＝0.384 mm。
(2)接法如圖所示。
(3)根據歐姆定律有Rx＝
又Rx＝ρ，S＝
聯立可得ρ＝。
[答案]　(1)0.384(0.383～0.385均可)　(2)見解析圖　(3)
類型二　數據處理和誤差分析
【典例2】　在“測定金屬絲的電阻率”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，其中某一次測量結果如圖甲所示，其讀數應為________ 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(3 V)、電流表、電壓表、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關、導線若干。
某小組同學利用以上器材按照圖乙正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：
次數 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
(3)這個小組的同學在坐標紙上建立U-I坐標系，如圖丙所示，圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點。請在圖中標出第2、4、6次測量數據的坐標點，并描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________ Ω(保留兩位有效數字)。
(4)根據以上數據可以估算出金屬絲電阻率約為________。(π取3.14)
A．1×10-2 Ω·m B．1×10-3 Ω·m
C．1×10-6 Ω·m D．1×10-8 Ω·m
[解析]　(1)螺旋測微器的讀數為0＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm。
(3)圖線應過原點，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，偏離較遠的點應舍去，如圖所示。
圖線的斜率表示金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值Rx≈4.5 Ω。
(4)根據Rx＝ρ得金屬絲的電阻率ρ＝＝＝ Ω·m≈1.12×10-6 Ω·m，故選項C正確。
[答案]　(1)0.398(0.397～0.399均可)　(3)見解析圖　4.5(4.4～4.6均可)　(4)C
類型三　創新實驗設計
【典例3】　在工業生產中，常運用測定電學量的方法來測定某些溶液含離子的濃度。某同學利用圖甲所示的電路模擬這一情形，測定不同濃度下食鹽溶液的電阻率。在長方體絕緣容器內插上兩豎直金屬薄板A、B，A板固定在左側，B板可插在容器內不同位置。
(1)因缺少保護電阻，為保護電流表，開關閉合前B板應盡量靠近容器的________(選填“左”或“右”)側，容器內應倒入________(選填“少量”或“大量”)食鹽溶液。
(2)某次實驗時，容器內有一定量的食鹽溶液，且B板位于最右端，此時電流表示數如圖丙所示，則此時電路中電流為________mA；要使測量中電流的讀數變小一些，應________(選填“增加”或“減少”)容器內的食鹽溶液。
(3)倒入適量食鹽溶液后，將B板插在容器內不同位置，改變B、A兩板的間距x，讀取電流表讀數I，測量多組數據，得到-x圖線，如圖乙所示。已知電源兩端電壓為3.0 V，容器內部底面長l＝20 cm，容器內溶液體積V＝120 cm3。求得該食鹽溶液的電阻率ρ＝________Ω·m(保留兩位有效數字)。
[解析]　(1)由電阻定律R＝ρ可知，B板越靠近右側，溶液長度越長，電阻越大。食鹽溶液濃度越低，阻值越大，所以應向容器內倒入少量食鹽溶液。
(2)根據圖丙可讀出此時電路中電流為28.0 mA。要使測量中電流的讀數變小一些，應增大電阻，故需要減少容器內的食鹽溶液。
(3)由電阻定律有R＝ρ，由于V＝Sl，R＝，聯立有＝·x，結合圖線的斜率，有ρ＝＝×10-4Ω·m≈0.50 Ω·m。
[答案]　(1)右　少量　(2)28.0　減少　(3)0.50
1．現有一合金制成的圓柱體，為測量該合金的電阻率，現用伏安法測圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標卡尺的示數如圖甲和乙所示。
由圖得圓柱體的直徑為________ mm，長度為________ cm。
[解析]　由題圖甲可知，螺旋測微器固定刻度示數為1.5 mm，可動刻度示數為34.8×0.01 mm＝0.348 mm，螺旋測微器示數為1.5 mm＋0.348 mm＝1.848 mm；
由題圖乙可知，游標卡尺主尺示數為4.2 cm，游標尺示數為8×0.05 mm＝0.40 mm，游標卡尺示數為42 mm＋0.40 mm＝42.40 mm＝4.240 cm。
[答案]　1.848(1.847～1.849均可)　4.240
2．某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數如圖甲、乙、丙所示，(已知電流表選0.6 A量程，電壓表選3 V量程)，則它們的讀數值依次是________mm、________ A、________ V。
[解析]　螺旋測微器的讀數為d＝0.5 mm＋2.7×0.01 mm＝0.527 mm；電流表的讀數為I＝0.42 A；
電壓表的讀數為U＝2.25 V。
[答案]　0.527(0.526～0.528均可)　0.42　2.25
3．某同學欲測量一阻值大約為10 Ω，粗細均勻的金屬絲的電阻率。實驗桌上除游標卡尺、螺旋測微器、導線和開關外，還有以下器材可供選擇：
A．電源E(電動勢為6.0 V)
B．電壓表V(量程6 V，內阻約為8 kΩ)
C．電流表A1(量程0.6 A，內阻約為0.2 Ω)
D．電流表A2(量程3 A，內阻約為0.05 Ω)
E．滑動變阻器R1(最大阻值5 Ω，額定電流2 A)
(1)用游標卡尺測得該材料的長度如圖甲所示，讀數L＝________cm；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，讀數D＝________mm。
(2)測量金屬絲的電阻時，為了便于調節，測量的盡可能準確，實驗中所用電流表應選用________(填所選儀器前的字母符號)，選擇合適的實驗器材，在圖丙方框內把實驗原理圖補充完成，把器材符號標在電路圖上。
(3)設測得金屬絲的電阻為R，長度為L，直徑為D，求得金屬絲的電阻率為ρ＝________(用R、L、D三個物理量表述)。
[解析]　(1)游標卡尺的固定刻度讀數為52 mm，游標尺讀數為0.05×7 mm＝0.35 mm，所以最終讀數等于固定尺加上游標尺的讀數之和為52 mm＋0.35 mm＝52.35 mm＝5.235 cm；螺旋測微器的固定刻度讀數為2 mm，可動刻度讀數為0.01×14.9 mm＝0.149 mm，所以最終讀數等于固定尺加上可動尺的讀數之和為2 mm＋0.149 mm＝2.149 mm(2.148～2.150 mm均可)。
(2)待測電阻的最大電流 Imax＝＝0.6 A，因此選擇A1。
滑動變阻器阻值較小，用分壓式接法，待測電阻遠小于電壓表內阻，則有>，電流表采用外接法，電路圖如圖所示。
(3)根據電阻定律R＝ρ，解得ρ＝。
[答案]　(1)5.235　2.149(2.148～2.150均可)　(2)C　見解析圖　(3)
4．一根細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0.1 Ω)
B．電流表(量程3 A，內阻約0.03 Ω)
C．電壓表(量程3 V，內阻約3 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(電壓為6 V)
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)將如圖丙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橫截面積S，在前面實驗的基礎上，還需要測量的物理量是________。計算中空部分橫截面積的表達式為S＝________。
[解析]　(1)螺旋測微器固定刻度尺示數為1.0 mm，可動刻度尺示數為12.5×0.01 mm＝0.125 mm，故金屬管線的外徑d＝(1.0＋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，所以電流表應選擇A；實驗時，一般要求電表示數需要達到量程的到之間，所以電路中需要最大電阻Rmax＝＝ Ω＝15 Ω，則滑動變阻器選E。
(3)由于Rx<＝ Ω，所以電流表外接，而滑動變阻器的阻值R阻大約是Rx的2倍左右，滑動變阻器起限流作用。電路連線如圖。
(4)金屬管線中空部分的截面積S＝πd2－S金，所以還需要測量金屬管線的長度L，由R＝ρ知，金屬管線金屬部分的面積S金＝ρ，金屬管線中空部分的橫截面積S＝πd2－ρ。
[答案]　(1)1.125(1.124～1.126均可) 　(2)A　E　(3)見解析圖　(4)管線長度L　
5．在“測量金屬的電阻率”實驗中：
(1)利用螺旋測微器測量合金絲的直徑d，某次測量時，螺旋測微器的示數如圖甲所示，則該合金絲直徑的測量值d＝________mm。
(2)若測出合金絲長度為L，直徑為d，電阻為R，則該合金電阻率的表達式ρ＝________(用上述字母和通用數學符號表示)。
(3)按圖乙所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx。實驗中除開關、若干導線之外還提供下列器材：
A．待測合金絲Rx(接入電路部分的阻值約5 Ω)
B．電源(電動勢4 V，內阻不計)
C．電流表(0～3 A，內阻約0.01 Ω)
D．電流表(0～0.6 A，內阻約0.2 Ω)
E．靈敏電流計G(滿偏電流Ig為200 μA，內阻rg為500 Ω)
F．滑動變阻器(0～10 Ω，允許通過的最大電流1 A)
G．滑動變阻器(0～100 Ω，允許通過的最大電流0.3 A)
H．電阻箱R0(0～99 999.9 Ω)
為了測量準確、調節方便，實驗中電流表應選________，滑動變阻器應選________。(均填寫儀器前的字母)
(4)按圖乙所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx，開關閉合前應將滑動變阻器的滑片P置于________(選填“a”或“b”)端。
(5)某同學按照圖乙電路圖正確連接好電路，將電阻箱接入電路的阻值調為R0＝14 500 Ω，改變滑動變阻器接入電路的電阻值，進行多次實驗，根據實驗數據，畫出了靈敏電流計G的示數IG和電流表A的示數IA的關系圖線如圖丙所示。由此可知，合金絲接入電路的電阻測量值Rx＝________Ω。
[解析]　(1)由題圖甲螺旋測微器可知，其示數為1 mm＋17.0×0.01 mm＝1.170 mm。
(2)合金絲的電阻R＝ρ＝ρ，解得電阻率ρ＝。
(3)電路最大電流約為I＝＝0.8 A，電流表應選擇D；為方便實驗操作滑動變阻器應選擇F。
(4)由題圖乙可知，滑動變阻器采用分壓接法，為保護電路，閉合開關前滑片應置于b端。
(5)根據題圖乙所示電路，由歐姆定律可知，合金絲阻值Rx＝＝≈4.5 Ω。
[答案]　(1)1.170　(2)　(3)D　F　(4)b　 (5)4.5(共49張PPT)
3．實驗：導體電阻率的測量
第十一章　電路及其應用
[實驗目標]　1．理解游標卡尺的原理，學會使用游標卡尺測量長度。
2．理解螺旋測微器的原理，學會使用螺旋測微器測量長度。
3．理解測量電阻率的實驗原理及實驗方法。
4．通過分組實驗，學會測量導體的電阻率，并能進行誤差分析。
必備知識·自主預習儲備
實驗1　長度的測量及測量工具的選用
一、游標卡尺
1．原理：利用主尺的單位刻度與游標尺的單位刻度的差值制成。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 ___ mm。
2．精度：對應關系為10分度______ mm，20分度_______ mm，50分度_______ mm。
3．讀數：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，N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，則記錄結果表達為(x＋N×精度) mm。
1
0.1
0.05
0.02
二、螺旋測微器
1．原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為______ mm，即旋鈕D每旋轉一周，F前進或后退______ 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_______ mm，即螺旋測微器的精確度為_______ 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。
0.5
0.5
0.01
0.01
2．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)。

2．用____________測量金屬絲的長度l，用____________量得金屬絲的直徑，算出橫截面積S。
3．將測量的數據代入公式_________求金屬絲的電阻率。
毫米刻度尺
螺旋測微器
三、實驗器材
被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、導線若干。
四、實驗步驟
1．直徑測定
用螺旋測微器在被測金屬導線上的__________位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導線的橫截面積S＝______。
三個不同

2．電路連接
按如圖所示的原理電路圖把實物圖連接好，用______法測出電阻的阻值大小。
伏安
3．長度測量
用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的______長度，反復測量三次，求出其平均值l。
4．U、I測量
把圖中滑動變阻器的滑動片調節到最左端，電路經檢查確認無誤后，閉合開關S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，在讀數時動作要迅速，切忌長時間給金屬導線通電，每測完一組數據立即斷開開關S，并將測得的數據記入表格內，最后斷開開關S。
5．拆去實驗線路，整理好實驗器材。
有效

六、誤差分析
1．金屬絲直徑、長度的測量帶來偶然誤差，______的測量是產生誤差的主要來源之一。
2．電流表外接法，R測____R真導致ρ測____ρ真(系統誤差)。
3．通電時間過長，電流過大，都會導致電阻率發生變化(系統誤差)。
直徑
<
<
七、注意事項
1．為了方便，應在金屬導線連入電路前測導線直徑，為了準確，應測量拉直懸空的連入電路的導線的有效長度，且各測量三次，取平均值。
2．閉合開關S之前，一定要將實物圖中滑動變阻器的滑片移到最左端。
3．測量電路應選用電流表外接法，且測電阻時，電流不宜過大，通電時間不宜太長，因為電阻率隨溫度而改變。
4．為準確求出R的平均值，應多測幾組U、I數值，然后采用U-I圖像法求出電阻。
探究重構·關鍵能力達成
類型一　實驗原理與電路連圖
【典例1】　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，其示數如圖所示，則該金屬絲直徑的測量值d＝_______________________ mm。
0.384(0.383～0.385均可)
(2)請根據如圖甲所示電路圖，用筆畫線代替導線將圖乙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。
見解析圖
(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學符號表示)。

類型二　數據處理和誤差分析
【典例2】　在“測定金屬絲的電阻率”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，其中某一次測量結果如圖甲所示，其讀數應為__________________________ mm(該值接近多次測量的平均值)。
0.398(0.397～0.399均可)
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為電池組(3 V)、電流表、電壓表、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關、導線若干。
某小組同學利用以上器材按照圖乙正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：
次數 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
見解析圖　
(3)這個小組的同學在坐標紙上建立U-I坐標系，如圖丙所示，圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點。請在圖中標出第2、4、6次測量數據的坐標點，并描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝_________________ Ω(保留兩位有效數字)。
4.5(4.4～4.6均可)
(4)根據以上數據可以估算出金屬絲電阻率約為________。(π取3.14)
A．1×10-2 Ω·m B．1×10-3 Ω·m
C．1×10-6 Ω·m D．1×10-8 Ω·m
C
[解析]　(1)螺旋測微器的讀數為0＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm。
(3)圖線應過原點，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，偏離較遠的點應舍去，如圖所示。
圖線的斜率表示金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值Rx≈4.5 Ω。
類型三　創新實驗設計
【典例3】　在工業生產中，常運用測定電學量的方法來測定某些溶液含離子的濃度。某同學利用圖甲所示的電路模擬這一情形，測定不同濃度下食鹽溶液的電阻率。在長方體絕緣容器內插上兩豎直金屬薄板A、B，A板固定在左側，B板可插在容器內不同位置。
(1)因缺少保護電阻，為保護電流表，開關閉合前B板應盡量靠近容器的________(選填“左”或“右”)側，容器內應倒入________(選填“少量”或“大量”)食鹽溶液。
(2)某次實驗時，容器內有一定量的食鹽溶液，且B板位于最右端，此時電流表示數如圖丙所示，則此時電路中電流為________mA；要使測量中電流的讀數變小一些，應________(選填“增加”或“減少”)容器內的食鹽溶液。
右
少量
28.0
減少
0.50
應用遷移·隨堂評估自測
1．現有一合金制成的圓柱體，為測量該合金的電阻率，現用伏安法測圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標卡尺的示數如圖甲和乙所示。
由圖得圓柱體的直徑為________________________ mm，長度為________ cm。
2
4
3
題號
1
5
1.848(1.847～1.849均可)
4.240
[解析]　由題圖甲可知，螺旋測微器固定刻度示數為1.5 mm，可動刻度示數為34.8×0.01 mm＝0.348 mm，螺旋測微器示數為
1.5 mm＋0.348 mm＝1.848 mm；
由題圖乙可知，游標卡尺主尺示數為4.2 cm，游標尺示數為8×0.05 mm＝0.40 mm，游標卡尺示數為42 mm＋0.40 mm＝42.40 mm＝4.240 cm。
2
4
3
題號
1
5
2．某實驗小組在“測定金屬電阻率”的實驗過程中，正確操作獲得金屬絲的直徑以及電流表、電壓表的讀數如圖甲、乙、丙所示，(已知電流表選0.6 A量程，電壓表選3 V量程)，則它們的讀數值依次是______________________mm、________ A、________ V。
2
4
3
題號
1
5
0.527(0.526～0.528均可)
0.42
2.25
2
4
3
題號
1
5
[解析]　螺旋測微器的讀數為d＝0.5 mm＋2.7×0.01 mm＝
0.527 mm；電流表的讀數為I＝0.42 A；
電壓表的讀數為U＝2.25 V。
3．某同學欲測量一阻值大約為10 Ω，粗細均勻的金屬絲的電阻率。實驗桌上除游標卡尺、螺旋測微器、導線和開關外，還有以下器材可供選擇：
A．電源E(電動勢為6.0 V)
B．電壓表V(量程6 V，內阻約為8 kΩ)
C．電流表A1(量程0.6 A，內阻約為0.2 Ω)
D．電流表A2(量程3 A，內阻約為0.05 Ω)
E．滑動變阻器R1(最大阻值5 Ω，額定電流2 A)
2
4
3
題號
1
5
(1)用游標卡尺測得該材料的長度如圖甲所示，讀數L＝________cm；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，讀數D＝______________________mm。
2
4
3
題號
1
5
5.235
2.149(2.148～2.150均可)
(2)測量金屬絲的電阻時，為了便于調節，測量的盡可能準確，實驗中所用電流表應選用________(填所選儀器前的字母符號)，選擇合適的實驗器材，在圖丙方框內把實驗原理圖補充完成，把器材符號標在電路圖上。
(3)設測得金屬絲的電阻為R，長度為L，直徑為D，求得金屬絲的電阻率為ρ＝________(用R、L、D三個物理量表述)。
2
4
3
題號
1
5
C
見解析圖　

2
4
3
題號
1
5
[解析]　(1)游標卡尺的固定刻度讀數為52 mm，游標尺讀數為0.05×7 mm＝0.35 mm，所以最終讀數等于固定尺加上游標尺的讀數之和為52 mm＋0.35 mm＝52.35 mm＝5.235 cm；螺旋測微器的固定刻度讀數為2 mm，可動刻度讀數為0.01×14.9 mm＝0.149 mm，所以最終讀數等于固定尺加上可動尺的讀數之和為
2 mm＋0.149 mm＝2.149 mm(2.148～2.150 mm均可)。
2
4
3
題號
1
5
4．一根細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，示數如圖乙所示，金屬管線的外徑為_______________________ mm。
2
4
3
題號
1
5
1.125(1.124～1.126均可)
(2)實驗室有如下器材：
A．電流表(量程0.6 A，內阻約0.1 Ω)
B．電流表(量程3 A，內阻約0.03 Ω)
C．電壓表(量程3 V，內阻約3 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(電壓為6 V)
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)
2
4
3
題號
1
5
A
E
(3)將如圖丙所示的實物電路補充完整。
2
4
3
題號
1
5
見解析圖
(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橫截面積S，在前面實驗的基礎上，還需要測量的物理量是_________。計算中空部分橫截面積的表達式為S＝_______。
2
4
3
題號
1
5
管線長度L

2
4
3
題號
1
5
2
4
3
題號
1
5
5．在“測量金屬的電阻率”實驗中：
(1)利用螺旋測微器測量合金絲的直徑d，某次測量時，螺旋測微器的示數如圖甲所示，則該合金絲直徑的測量值d＝________mm。
2
4
3
題號
1
5
(2)若測出合金絲長度為L，直徑為d，電阻為R，則該合金電阻率的表達式ρ＝________(用上述字母和通用數學符號表示)。
1.170

(3)按圖乙所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx。實驗中除開關、若干導線之外還提供下列器材：
A．待測合金絲Rx(接入電路部分的阻值約5 Ω)
B．電源(電動勢4 V，內阻不計)
C．電流表(0～3 A，內阻約0.01 Ω)
D．電流表(0～0.6 A，內阻約0.2 Ω)
E．靈敏電流計G(滿偏電流Ig為200 μA，內阻rg為500 Ω)
2
4
3
題號
1
5
F．滑動變阻器(0～10 Ω，允許通過的最大電流1 A)
G．滑動變阻器(0～100 Ω，允許通過的最大電流0.3 A)
H．電阻箱R0(0～99 999.9 Ω)
為了測量準確、調節方便，實驗中電流表應選________，滑動變阻器應選________。(均填寫儀器前的字母)
2
4
3
題號
1
5
(4)按圖乙所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx，開關閉合前應將滑動變阻器的滑片P置于________(選填“a”或“b”)端。
D
F
b
(5)某同學按照圖乙電路圖正確連接好電路，將電阻箱接入電路的阻值調為R0＝14 500 Ω，改變滑動變阻器接入電路的電阻值，進行多次實驗，根據實驗數據，畫出了靈敏電流計G的示數IG和電流表A的示數IA的關系圖線如圖丙所示。由此可知，合金絲接入電路的電阻測量值Rx＝________Ω。
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題號
1
5
4.5
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3
題號
1
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