最新实验一 测定金属的电阻率
（4）读数：
总刻 度格 数n
10
20
50
游标尺 刻度 总长 度 (mm)
9
19
49
每小格 与主尺 1 格(1 mm) 相差
精度 1 n
(mm)
测量长度 L＝N＋kn1 (mm)(游标尺上第 k 格与主
尺上的刻度线对齐时)
N(主尺上读的整毫米数)＋
0.1
0.1
1
10k
N(主尺上读的整毫米数)＋
0.05 0.05
第七章 恒定电流
实验一 测定金属的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器)
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【实验目的】 1.掌握螺旋测微器的原理及读数方法。 2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使 用方法及电流表和电压表的读数方法。 3.会用伏安法测电阻，并能测定金属的电 阻率。
1
20k
N(主尺上读的整毫米数)＋
0.02 0.02
___________________________ _______________________
1 50k
课堂探究
游标卡尺的读数应注意以下几点：
(1)看清精确度,例如
易错成(11＋4．0×0．1) mm＝11．40 mm 正确的应为 11．4 mm，游标卡尺不需估读，后面不能随意加零．
易错成(10＋12×0．0_5_)__m__m___＝___1_0_．__6__m___m__，__正__确的应为 10．60 mm．
_______________________
课堂探究 (2)主尺上的单位为厘米 主尺上标识的 1、2、3 等数字通常 是指厘米，读数时应将毫米和厘米 分清，游标卡尺主尺上的最小刻度 是 1 mm．
2．游标卡尺
（1）构造：
（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1 mm。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有
10个的、20个的、50个的。
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一、螺旋测微器的构造原理及读数
1 构造 ：小砧A和固定刻
度B固定在框架C上旋钮D、 微调旋钮D′和可动刻度E、测 微螺杆F连在一起，通过精密 螺纹套在B上。
(2) 原理： 测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺 纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进 或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份， 每转动一小格，F前进或后退0.01 mm。即螺旋测 微器的精确度为0.01 mm。读数时误差出现在毫 米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
易错成(5＋4×0.05) m m＝5.20 m m
正确的应为(50＋4×0.05) m m＝
50. 20 m m
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(3)区分零刻度与标尺最前端 易 错 成 (13 ＋ 10×0.05) m m ＝ 13.50 m m 正确读数为(14＋10×0.05) m m ＝14.50 m m
_图_____5____________________________________图______6__
二、实验的原理理
由R＝ρL/S得ρ＝RS/L，因此，只要 测出金属丝的长度l，横截面积S和 金属丝的电阻R，即可求出金属丝 的电阻率ρ. (1)把金属丝接入电路中，用伏安法 测金属丝的电阻R(R=U/I)．电路原 理图如图所示．
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【例 1】(1)如图 5 所示的三把游标卡尺，它们的游标尺的刻度从上至下分 别为 9 mm 长 10 等分、19 mm 长 20 等分、49 mm 长 50 等分，它们的 读数依次为_1_7_.7_____m m ，_2_3_._8_5_____m m ，_3_.1_8_____m m ． (2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图 6 所示，则金属丝的直 径是_2_.1_5__0___mm．
(2)用毫米刻度尺测量金属丝的长度l，用螺旋测
微器量得金属丝的直径，算出横截面积S.
(3)将测量的数据代入公式ρ＝RS/L，
求得。 2
___________________________
x
_______________________
三、实验步骤
1．直径测定：用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置 各测一次直径，求出其平均值 d， 2．电路连接：连接好用伏安法测电阻的实验电路． 3．长度测量：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，反复测量 3 次，求其平均值 l. 4．U、I 测量：把滑动变阻器的滑动片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 动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数
I 和 U 的值，填入记录表格内，断开开关 S，求出金属导线电阻 R 的平均值． 5．拆除电路，整理好实验器材． ___________________________
_______________________
四、数据处理
1．在求 R 的平均值时可用两种方法
(1)用 R＝U分别算出各次的数值，再取平均值． I
(2)用 UI 图线的斜率求出．
(3)读数：测量值=固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻 线是否露出)+可动刻度数(估一位)×0.01(毫米) ___________________________
_______________________
（3）读数方法：
①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读 出，不足半毫米部分由可动刻度读出 ， 可 由 可动 刻度零刻线与轴线的位置关系判断：零刻度在下 则已经露出。 ②如图所示，固定刻度示数为 2.0 mm，而从可动刻度上读的 示数为15.0，最后的读数为 2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm。
实验：测定金属丝的电阻率1
固定刻度： 2.5
45 0 1 2 40
读数L= 固定刻度 + 半刻度 + 可动刻度
L= 2.5 + 0.460 = 2.960 mm
6、螺旋测微器的读数练习：
是否超过半刻 度？是。
30 固定刻度： 1 25 0 1 20
可动刻度： 25.0
读数L= 固定刻度 + 可动刻度
L= 1.5 + 0.250 = 1.750 mm
L= 0.5 + 0.006 = 0.506 mm
6、螺旋测微器的读数练习： 是否超过半刻
度？不太清楚。
5
0 固定刻度： 0
0 45
可动刻度： 49.6 说明没有超过半 刻度线
L= 0 + 0.496 = 0.496 mm
7、请你读出下列测量结果：
1.604
15 10 0 1 5
答案：L= 1.5 + 0.104 = 1.604 mm
3、螺旋测微器使用注意事项：
a．转动保护旋钮K′不可太快，否则由于惯性 会使接触压力过大使被测物变形，造成测量 误差，更不可直接转动大旋钮去使测杆夹住 被测物，这样往往压力过大使测杆上的精密 螺纹变形，损伤量具。 b．被测物表面应光洁，不允许把测杆固定而 将被测物强行卡入或拉出，那会划伤测杆和 测砧的经过精密研磨的端面。 c．轻拿轻放，防止掉落摔坏。
6、螺旋测微器的读数练习：
是否超过半刻 度？否。
40
35
固定刻度： 2 0 1 2 30
可动刻度： 34.4
读数L= 固定刻度 + 可动刻度
L= 2 + 0.344 = 2.344 mm
6、螺旋测微器的读数练习： 是否超过半刻
测金属丝的电阻率实验报告
测金属丝的电阻率实验报告一、实验目的1、掌握用伏安法测量电阻的原理和方法。
2、学习使用螺旋测微器测量金属丝的直径。
3、测定金属丝的电阻率。
二、实验原理根据电阻定律，金属丝的电阻 R 与它的长度 L 成正比，与它的横截面积 S 成反比，即：＼（R ＝＼rho ＼frac{L}｛S}＼）式中，＼（＼rho\）为金属丝的电阻率。
通过伏安法测量金属丝两端的电压 U 和通过金属丝的电流 I，由欧姆定律＼（R ＝＼frac{U}｛I}＼）计算出电阻 R。
金属丝的横截面积＼（S ＝＼frac{＼pi d^2}｛4}＼），其中 d 为金属丝的直径。
三、实验器材1、直流电源（电动势约为 3V）2、电流表（量程 0 06A，内阻约0125Ω）3、电压表（量程 0 3V，内阻约3kΩ）4、滑动变阻器（最大阻值20Ω）5、开关6、导线若干7、金属丝8、螺旋测微器9、毫米刻度尺四、实验步骤1、用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置测量其直径，每次测量后记下读数，求出平均值 d。
测量前，先检查螺旋测微器的零点是否准确。
测量时，当测微螺杆快要接触到金属丝时，应改用微调旋钮，直到听到“喀喀”声为止。
读数时，要注意固定刻度上的半毫米刻度线是否露出，同时要估读到千分之一毫米。
2、按照电路图连接实验电路。
电流表外接，因为电压表内阻远大于金属丝电阻。
滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
3、用毫米刻度尺测量金属丝的长度 L，测量三次，求出平均值。
4、闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变金属丝两端的电压和通过金属丝的电流，读出多组电压表和电流表的示数 U 和 I，并记录下来。
5、断开开关，整理实验器材。
五、数据处理1、根据记录的数据，计算出每次测量的电阻值＼（R ＝＼frac{U}｛I}＼）。
2、求出电阻的平均值＼（R_{平均}＼）。
3、由＼（S ＝＼frac{＼pi d^2}｛4}＼）计算出金属丝的横截面积S 的平均值。
实验1：测定金属的电阻率
实验一：测定金属的电阻率一、实验原理：①用测量电阻的方法测量金属丝的电阻（伏安法、伏伏法、安安法、等效替代法、半偏法等）；②用米尺测量接入电路中金属丝的长度L；（在拉直状态下，测三次取平均值）③用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出其横截面积S；（在三个不同的位置，测三次取平均值）④据电阻定律R=ρL/S，计算出电阻率ρ=RS/L=πd2U/4ILPS：①为避免温度对电阻的影响，应使时间尽量短，电流尽量小；②此电路一般采用外接式，且应使电表示数偏转较大，以减小读数误差；③数据处理：多次测量U、I值，求出电阻之后，再对电阻取均值\\利用U-I图像求也可以；④实验前，一定要保证电路中的电流最小。
（依据限流式或者分压式具体分析）二、考点研析：考点1：游标卡尺和螺旋测微器的读数（1）游标卡尺的读数：方法：主尺（cm）+副尺（n×精度）n:与主尺刻线对齐的第n条线；精度：（10等分）、（20等分）、（50等分）（2）螺旋测微器的读数：方法：读数=固定刻度mm（注意半格是否露出）+可动刻度（含估读）×考点2：全面考查实验“测定金属的电阻率”例题1：在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待侧金属接入电路部分的长度约为50cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值）R.实验所用器材为：电池组（电动势3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约Ω），（2）用伏安法测量电阻丝的电阻Xk阻），滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A），开关，导线若干。
某小组同学利用以上器材正电压表（内阻约3Ω确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/VI/AR是采用图2中的_____图(选填“甲”或“乙”)由以上实验数据可知：他们测量X（3）图3是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
测定金属的电阻率
一、实验目的： 实验目的： 1.学会使用各种常用电学仪器及正确的读数； 1.学会使用各种常用电学仪器及正确的读数； 学会使用各种常用电学仪器及正确的读数 2.学会使作螺旋测微器并掌握正确的读数方法 学会使作螺旋测微器并掌握正确的读数方法； 2.学会使作螺旋测微器并掌握正确的读数方法； 3.学会使作伏安法测量电阻的阻值 学会使作伏安法测量电阻的阻值， 3.学会使作伏安法测量电阻的阻值，并结合电阻定律 测定出金属的电阻率。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测定出金属的电阻率。 4.学会根据实验的电路原理图正确地在实物图中进行 4.学会根据实验的电路原理图正确地在实物图中进行 连线。 连线。 二、实验原理： 实验原理： 欧姆定律和电阻定律。 欧姆定律和电阻定律。用毫米刻度尺测一段金属 丝导线的长度L 用螺旋测微器测导线的直径d 丝导线的长度L，用螺旋测微器测导线的直径d，用伏 安法测导线的电阻R 又由R =ρL/S得 安法测导线的电阻R =U/I ；又由R =ρL/S得 R/4L= ρ=RS/L = πd2R/4L= πd2U /4IL 。
七、误差分析（误差来源） 误差分析（误差来源） 1、直径测量； 直径测量； 2、长度测量； 长度测量； 3、测量电路中电流及电压对电阻测量的影响； 测量电路中电流及电压对电阻测量的影响； 4、通电电流大小、时间长短、致使电阻丝发热，电 通电电流大小、时间长短、致使电阻丝发热， 阻率随之变化。 阻率随之变化。 为待测电阻和它的电阻率； 设Rx 与ρx为待测电阻和它的电阻率； Ro 和ρo为 电阻丝电阻和电阻率的真实值。 电阻丝电阻和电阻率的真实值。 由于本实验采用电流表外接法，所以： 由于本实验采用电流表外接法，所以：Rx＜Ro，由 ρ=RS/L，所以ρ ρ=RS/L，所以ρx＜ρo
三、实验器材 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电 流表、直流电源、电键、滑动变阻器和导线若干。 流表、直流电源、电键、滑动变阻器和导线若干。 四、实验电路图
高中物理必修三实验一 测定金属的电阻率
高中物理必修三实验一测定金属的电阻率一、实验目的：1、练习使用电流表电压表及伏安法测电阻2、测定金属的电阻率二、实验原理：金属丝接入电路，用伏安法测金属的电阻R= ，又由电阻定律R= ，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，用刻度尺测出金属丝的长度，得电阻率ρ= 。
三、实验器材：螺旋测微器、毫米刻度尺、电流表、电压表、开关及导线、待测金属丝，电源（学生电源）、滑动变阻器。
四、实验步骤：1、测直径:用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。
2、连接电路：按实验原理中的电路图连接电路3、量长度：用测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，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。
改变滑动变阻器的滑动触头的位置，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。
5、拆除电路，整理器材。
五、注意事项：1、金属丝直径的测量：为了方便测量，测直径应在导线连入电路前进行，并把三个不同位置的测量结果求平均值。
2、金属丝的长度测量：应测量接入电路拉直后的有效长度。
3、测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜过长，因为电阻率随温度而改变。
4、开关闭合器，滑动变阻器的阻值要调到最大。
六、误差分析：1、金属丝直径、长度的测量带来的误差（偶然误差）。
2、电流表外接带来的误差（系统误差）。
3、通电时间长、电流过大，都会导致电阻率发生变化。
（系统误差是）。
习题：2某小组同学通过实验测量金属丝的电阻率，现有的器材规格如下：A．待测金属丝电阻R x（大约10Ω），长度为LB．直流电流表A1（量程0～100mA，内阻约10Ω）C．直流电流表A2（量程0～0.6A，内阻约4Ω）D．直流电压表V （量程0～3V，内阻为3kΩ）E．定值电阻R0=3kΩF．直流电源（输出电压6V，内阻不计）G．滑动变阻器R（阻值范围0～5Ω，允许最大电流2A）H．开关一个、导线若干（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径d，示数如图1所示，读数为 mm．（2）根据器材的规格和实验要求，为了减小测量误差，直流电流表应选（填选项前的字母）（3）在如图2方框内画出实验电路图（要求电压和电流的变化范围尽可能大一些）．（4）某次测量中，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率表达式为ρ= （用题中所给物理量的字母表示并忽略电表内阻的影响）。
实验“测定金属电阻率”的方法步骤和技巧
1实验“测定金属电阻率”的方法、步骤和技巧山东省沂源一中（256100）任会常材料的电阻率是材料的一种电学特性。
由电阻定律公式 R =ρL /S 知，电阻率ρ=RS/L 。
因此，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的导线，用刻度尺测出金属导线连入电路部分的长度L ，用螺旋测微器测出金属导线的直径d ，用“伏安法”测出金属导线的电阻R ，即可求得金属的电阻率ρ。
一、实验方法1、实验器材①金属丝 ②螺旋测微器（千分尺）③刻度尺 ④电流表 ⑤电压表 ⑥学生电源 ⑦滑动变阻器 ⑧单刀开关 ⑨导线若干。
【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300W 电炉丝经细心理直后代用，直径0.4mm 左右，电阻5~10Ω之间为宜，在此前提下，电源若选3V 直流电源，安培表应选0~0.6A 量程，伏特表应选0~3V 档，滑动变阻器选0~20Ω。
2．实验方法（1）金属丝横截面积的测定：在金属丝上选择没有形变的点，用螺旋测微器在不同的方位上测金属丝的直径三次。
【点拨】测金属丝的直径时，每测一次转45°，如果金属丝上有漆，则要用火烧去漆，轻轻抹去灰后再测量。
切忌把金属丝放在高温炉中长时间的烧，也不要用小刀刮漆，以避免丝径变小或不均匀）。
求出该点的金属丝直径d ，在不同的点再测出金属丝的直径，求得金属丝直径的平均值后，计算出金属丝的横截面积。
（2）用刻度尺测出金属丝的长度。
（3）金属丝电阻的测定：按图1连接电路。
金属丝R 一定从它的端点接入电路。
滑动变阻器R 0先调至阻值最大的位置，闭合开关，根据电阻丝的额定电流和电流表、电压表的指针位置，适当调节变阻器的阻值大小，使电流表和电压表指针在刻度盘的1/3－2/3的区间。
改变电压几次，读出几组U 、I 值，由欧姆定律R ＝U /I 算出金属丝的电阻R ，再由公式ρ=RS/L 求得金属的电阻率。
二、实验步骤1．用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D ，求出其横截面积S =πD 2/4.2．将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ，测三次，求出平均值L 。
实验一：测定金属的电阻率
高二物理实验一：测定金属的电阻率一、实验目的通过________法，用电流表、电压表测金属的电阻，进一步测定电阻率．二、实验原理1．根据部分电路的欧姆定律，导体电阻R＝________.2．根据电阻定律，导体电阻R＝________.3．用毫米刻度尺测出一段金属导线的长度l，用螺旋测微器测出导线的直径d，推出ρ＝________.三、实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、电键及导线、被测金属导线、电池、________.四、电流表的两种不同接法(完成下表)五、螺旋测微器的原理及应用1．结构：如下图所示，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′、测微螺杆F是连在一起的，通过精密螺纹套在B上．2．读数原理：精密螺纹的螺距为0.5 mm，即D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，可动刻度E上的刻度为50等分，每一小格表示0.01 mm.因此用它测量长度可以准确到0.01 mm，测量时被测长度的整毫米数或半毫米数(若表示半毫米的刻线已露出)由固定刻度上读出，小于0.5 mm的部分由可动刻度E读出．3．读数公式：固定刻度B上的整毫米数＋0.5 mm(判断是否露出)＋0.01 mm×对齐格数(估读)．4．注意事项：(1)测量时，当F将要接触被测物体时，要停止使用D，改用D′，以避免F和被测物体间产生过大的压力．这样，既可以保护仪器又能保证测量结果准确．(2)读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出．读数时要准确到0.01 mm，估读到0.001 mm即测量结果若用mm为单位，则小数点后面必须保留三位．(3)测量圆柱体直径时，应在三个不同位置上各测量一次，求出它们的平均值．(4)测量完毕应用软布将千分尺擦拭干净，并在测砧与测微螺杆之间留出一点间隙后，再放入盒内．例题：在用螺旋测微器测金属丝的直径时，如下图所示，da 、db 、dc 分别为多少？一、伏安法测电阻的电路选择1．计算判定法若已知待测电阻的大约值R x ，电流表的内阻R A 和电压表的内阻R V ，则当R x R A ＞R VR x 时说明R x ≫R A 比R x ≪R V 符合得好，应采用________；当R x R A ＜R VR x 时，说明R x ≪R V 比R x ≫R A 符合得好，应采取__________________．2．试触法按如所示电路图连接，空出电压表的一个接头S ，然后将S 分别与a 、b 试触一下，观察电压表和电流表的示数变化情况：若电流表示数有显著变化，说明____________作用较强，即R x 是一个高阻值电阻，应选用______________法，S 应接____________测量；若电压表示数有显著变化，说明__作用较强，即R x 是一个低阻值电阻，应选用____________法， S 应接__________测量． 二、数据处理电阻R 的数值可用以下两种方法确定：1．计算法：将每次测量的U 、I 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.例1 一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用图(a )、(b )两种电路各测一次，用(a )图所测数据为3.0 V 、3.0 mA ，用(b )图测得的数据是2.9V 、4.0 mA ，由此可知，用________图测得R x 的误差较小，测量值R x ＝__________.变式训练1用伏安法测未知电阻R x时，若不知道R x的阻值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路按如图3所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后S 分别与a、b接触一下，观察电压表和电流表示数变化的情况，那么( )A．若电流表示数有显著变化，S应接aB．若电流表示数有显著变化，S应接bC．若电压表示数有显著变化，S应接aD．若电压表示数有显著变化，S应接b例2 如图所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：(1)待测电阻R x(约100 Ω)(2)直流毫安表(量程0～20 mA，内阻50 Ω)(3)直流电压表(量程0～3 V，内阻5 kΩ)(4)直流电源(输出电压6 V，内阻不计)(5)滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A)(6)开关一个，导线若干根据器材规格及实验要求，在本题的实物图上连线．变式训练2已知一个电阻额定功率为0.5 W，粗测其阻值约为16 Ω，现用伏安法测定它的阻值．A．电流表(量程0～200 mA，内阻20Ω)B．电流表(量程0～3 A，内阻0.1 Ω)C．电压表(量程0～3 V，内阻10 kΩ)D．电压表(量程0～15 V，内阻30 kΩ)E．滑动变阻器(0～20 Ω，电流1 A)F．电源电压12 V(1)实验中电流表应选用______________，电压表应选用______________．(填字母符号)．(2)在实验电路中，滑动变阻器的连接方式为______________，其理由是__________．(3)画出实验电路图．(4)将图中实物用导线连接起来．【即学即练】1．图6甲是学生实验的有两个量程的电流表刻度盘，当用“－”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是______A，对应刻度盘上每一小格代表__________A，图中表针示数为__________A；当使用电流表的“－”和“3”两个接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表__________A，图中表针示数为__________A.图6图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过________ V，每小格表示________ V，图中指针示数________ V；若使用的是较大量程，则表盘刻度每小格表示________V，图中指针示数________ V.确的是( )A．此接法的测量值大于真实值B．此接法的测量值小于真实值C．此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D．开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端3．如图所示，电流表和电压表的读数分别为0.1 A和10 V，已知电流表的内阻R A＝0.2 Ω，那么待测电阻R x的测量值为________，真实值为________．4.某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径，测微器的示数如下图所示，该金属丝直径的测量值为________ mm.参考答案课前自主学习 一、伏安二、1.U I 2.ρl S 3.πd 2U 4lI三、滑动变阻器 四、(b)中d b ＝4 mm ＋15.0×0.01 mm ＝4.150 mm ， (c)中d c ＝7.5 mm ＋3.0×0.01 mm ＝7.530 mm. 核心知识探究一、1.电流表内接法 电流表外接法 2.电压表的分流 电流表内接 b 电流表的分压 电流表外接 a 二、1.平均值 2.斜率 解题方法探究 例1 (a ) 1 000 Ω解析 绝对变化⎩⎪⎨⎪⎧ΔU ＝0.1 V ΔI ＝1 mA，相对变化⎩⎪⎨⎪⎧ΔUU 1＝30%ΔII 1＝33%，ΔII 1大，故选用电流表内接法．R x ＝U I ＝3.0 V3.0 mA ＝1 000 Ω变式训练1 BC例2 (1)先确定采用电流表内接电路还是外接电路． 因为R x R A ＝10050＝2＜R V R x ＝5×103100＝50，所以采用电流表外接．(2)再确定滑动变阻器是采用限流式接法还是分压式接法．若采用限流式接法，则滑动变阻器阻值达到最大值时，电阻中电流最小，I ＝E R x ＋R ＋R A＝6100＋15＋50A ≈36 mA ，此时电阻R x 的电压约为3.6 V ，均已超过电流表和电压表量程，故必须采用滑动变阻器分压式接法．实验电路和实物连线如图所示．变式训练2 (1)A C (2)分压 若用限流电路，电路中最小电流将会超过电流表量程 (3)A 外接，如右图所示 (4)实物图略即学即练1．0.6 0.02 0.340 0.1 1.70 3.0 0.1 2.20 0.5 11.0 2．A3．100 Ω 99.8 Ω解析 电流表与R x 串联，构成待测电阻R x 的电流表内接法电路．R 测＝U I ＝100.1Ω＝100 Ω.又R 测＝U I ＝U Rx ＋U A I ＝U Rx I ＋U A I ＝R 真＋R A ，所以R 真＝R 测－R A ＝(100－0.2) Ω＝99.8 Ω.4. 2.793 mm.。
高考物理电学实验(一)--测定金属的电阻率(含解析)
测定金属的电阻率一、仪表的读数仪器精确度/倍率读数规则及注意事项螺旋测微仪0.01mm 读数规则:固定刻度上的毫米数(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度上与固定刻度水平线所对的刻度值(注意估读)×0.01mm注意事项:①若半毫米刻度线露出,需加0.5mm，②可动刻度要估读，③可动刻度上末位估读的“0”不能舍弃,小数点后一定有3位小数.游标卡尺10分度：0.1mm20分度：0.05mm50分度：0.02mm读数规则:主尺上的整毫米数+n(游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐)x精确度.注意事项:①游标卡尺不需要估读，②读数时主尺和游标尺所用单位要统一为mm,最后根据题目要求转换单位.电阻箱1⨯、10⨯、、100⨯1000⨯读数规则:转柄式电阻箱的读数方法是R=AX1000Ω+B×100Ω+C×10Ω+D×1Ω,其中A、B、C、D分别是箱面上转柄指示头所指示的数值.如图所示,读数为R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω.针对练习1.某同学利用10分度游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的长度和直径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为_________mm，测量结果如图1、2所示,该工件的长度为________cm,直径为_________mm.2.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,测量结果如图1,其读数为______mm,用游标为50分度的卡尺测量某圆筒的内径,则该游标卡尺的游标尺每一小格的长度为______mm,测量结果如图2所示,此工件的直径为_______cm.3.现要测定一段粗细均匀的金属导体的电阻率，实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如下:(1)螺旋测微器测量该金属导体的直径D,D测量结果如图1所示,由图1可知=_______mm；(2)由图2可知,电阻箱的读数为_______Ω.4.在以下每个图后面写出对应的读数（1）________cm，________mm.（2）_______mm，_____mm.（3）_______cm，________mm.（4）_______cm，_____mm.（5）___________mm.二、电流表、滑动变阻器接法的判断方法、测电阻的原理1.电流表的内外接法判断电路图判断方法测量值与真实值对比分析 内接法V A x R R R >测量值测得的是电流表和待测电阻的总阻值,因此真测x x R R >外接法V A x R R R <测量值测得的是电压表和待测电阻的并联电阻,因此真测x x R R >注意:电流表的内外接法的选择,也可采用试触法,即接头S 分别与a 、b 接触一下,电路如图 (1)若电流表示数“相对变化”明显,说明电压表分流作用强,待测电阻为大电阻,电流表采 用内接法;(2)若电压表示数“相对变化”明显,说明电流表分压作用强,待测电阻为小电阻,电流表采用外接法.2.滑动变阻器的两类接法电路图判断方法分压式接法（1）要求测量电路中的电压表、电流表的示数从零开始调节;（2）若采用限流接法,题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够; （3）滑动变阻器的阻值比待测电阻的一半还小.限流式接法（1）若待测电阻的阻值小于滑动变阻器的总阻值或相差不大,且电压、电流不要求从零可调; （2）当分压式接法和限流式接法均可使用时,考虑安装简便和节能因素,一般采用限流式接法.3.测电阻原理的判断技巧实验原理实验电路图判断技巧伏安法题干给出量程合适的电压表和电流表安安法题干缺少量程合适的电压表,但给出两个电流表且其中一个电流表的内阻已知,常用电流表代替电压表使用伏伏法题干缺少量程合适的电流表,但给出两个电压表且其中一个电压表的内阻已知，常用电压表代替电流表使用等效替代法题干中给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表的示数不变等关键字眼,一般属于替代法电桥法在定值电阻R和待测电阻xR中间桥接一个灵敏电流计,一般采用的是电桥法半偏法题干给出一个电阻箱和电流表或电压表,且出现调节滑动变阻器使电流表或电压表满偏，接着保持滑片不动,通过调节电阻箱使得电流表或电压表半偏等关键字眼,一般属于半偏法转换法题干中给出一个电流表、电压表、定值电阻和待测电阻、单刀双掷开关或开关与待测电阻串联,其中定值电阻的阻值、电压表或电流表内阻已知,一般属于转换法针对训练1.某兴趣小组的同学用下列实验器材设计了一个电路来比较精确地测量电阻x R (约3Ωk )的阻值.A.电压表1V ,量程为0～4V,内阻为6ΩkB.电压表2V ,量程为0～10V,内阻约为6ΩkC.滑动变阻器1R (0～100Ω),额定电流1AD.滑动变阻器2R (0～500Ω),额定电流0.2AE.定值电阻=0R 6ΩkF.电源电动势=E 12V,内阻很小G.开关S ,导线若干 要求实验中电表示数从零调节,可获得多组测量数据,且电表读数不能小于其量程的32, 测量结果尽量准确,实验操作方便.(1)由实验要求应选择的实验器材有____________________(填器材前面的字母序号)； (2)在虚线框内画出测量电阻的最合理电路图.(电路图上标明所用仪器的代号)(3)用已知量和测量量表示x R ,则表达式=x R ___________,说明式中各字母所表示的物理量__________________________________.2. 一根均匀的细长空心金属圆管，长度为L ,电阻R 约为5Ω,其横截面如图1所示.该金属的电阻率为ρ,因管线内径太小无法直接测量,某同学设计下列实验方案尽可能精确测定它的内径d .(1)用螺旋测微器测量金属管线外径D ,图2为螺旋测微器校零时的示数,用该螺旋测微器测量的管线外径读数为5.200mm ,则所测金属管线外径=D ________mm.(2)为测量金属管线的电阻R ,取两节干电池，(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材: A.电流表0～0.6A,内阻约0.05Ω B.电流表0～3A,内阻约0.01Ω C.电压表0～3V,内阻约10Ωk D.电压表0～15V,内阻约50ΩkE.滑动变阻器,0～10Ω(额定电流为0.6A)F.滑动变阻器,0～100Ω(额定电流为0.3A)为准确测出金属管线阻值,电流表应选_____,电压表应选_____,滑动变阻器应选______.(填各仪器序号字母)(3)如图3所示,请按实验要求用笔代线将实物图中的连线补充完整.(4)根据已知的物理量(长度L 、电阻率ρ)和实验中测量的物理量(电压表读数U 、电流表读数I 、金属管线外径D ),则金 属管线内径表达式=d ___________________.3.从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表1A 的内阻1r ，要求方法 简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据．器材（代号）与规格如下： 电流表1A ，量程10mA ，内阻待测（约40Ω）； 电流表2A ，量程500uA ，内阻=2r 750Ω； 电压表V ，量程10V ，内阻=3r 10Ωk 电阻1R ，阻值约为100Ω； 滑动变阻器2R ，总阻值约50Ω； 电池E ，电动势1.5V ，内阻很小； 电键K ，导线若干．（1）画出实验电路图：标明所用器材的代号．（2）若选取测量中的一组数据来计算1r ，则所用的表达式=1r ______________，式中各符号的意义是：______________________________________．4.为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有： 电流表1A ，量程为0.6A ，内阻约0.1Ω；电压表2V ，量程为5V ，内阻约3500Ω； 变阻箱1R 阻值范围为0～9999Ω； 变阻箱2R 阻值范围为0～99.9Ω；滑动变阻器3R ，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A ； 电源E ，电动势6V ，内阻约0.5Ω； 单刀单掷开关K ，导线若干．（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确． （2）写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R _______________．5.某电流表的内阻在0.1Ω﹣0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下： A ．待测的电流表1A （量程0.6A ）； B ．电压表1V （量程3V ，内阻约2Ωk ）； C ．滑动变阻器1R （最大电阻10Ω）； D ．定值电阻2R （阻值5Ω）； E ．电源E （电动势4V ） F ．电键S 及导线若干． （1）画出实验电路图；（2）如测得电压表的读数为U ，电流表的读数为I ，则电流表1A 内阻的表达式为：=A R ______________________.6.某一阻值不变的纯电阻元件（阻值在50Ω～100Ω之间），额定功率为0.25W ．要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有： 电流表1A ：量程为100mA ，内阻约为5Ω； 电流表2A ：量程为1A ，内阻约为0.5Ω； 电压表1V ：量程为6V ，内阻约为10Ωk ； 电压表2V ：量程为30V ，内阻约为50Ωk ； 滑动变阻器R ：0～10Ω，2A ； 电源（=E 9V ），开关，导线若干．（1）实验中应选用的电流表为 ，电压表为 ；（填入器材符号） （2）在虚线框内画出实验电路图；（3）测出的电阻值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）．7.某物理实验小组的同学利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值．可选用的器材（代号）与规格如下：电流表1A （量程250mA ，内阻1r 为5Ω）； 标准电流表2A （量程300mA ，内阻2r 约为5Ω）； 待测电阻1R （阻值约为100Ω）； 滑动变阻器2R （最大阻值10Ω）；电源E （电动势约为10V ，内阻r 约为1Ω）； 单刀单掷开关S ，导线若干．（1）要求方法简捷，并能测多组数据，请在如图的方框中画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号．（2）需要直接测量的物理量是_______________________，用测的量表示待测电阻1R 的计算公式是=1R __________________.8.电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:待测电压表V (量程3V,内阻约为3000Ω),电阻箱0R (最大阻值为99 999.9Ω),滑动变阻 器1R (最大阻值100Ω,额定电流2A),电源E (电动势6V,内阻不计),开关2个,导线若干. (1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整(2)根据设计的电路进行的实验步骤是:移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在的支路分压______(填写“最大”或“最小”)；闭合开关1S 、2S ,调节1R ,使电压表的指针_____(填写“满偏”或“半偏”)；保持滑动变阻器滑片位置不变,断开2S ,调节电阻箱0R ,使电压表的指针_________(填写“满偏”或“半偏”)读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为'V R ,与电压表内阻的真实值V R 相比,'V R _______V R(填“>”“=”或“<”).9.某同学利用图1所示电路测量一量程为3mA 的直流电流表的内阻A R (约为110Ω).提供的实验器材有:A.直流电源(电动势为1V,内阻不计)B.电阻箱(0～999.9Ω)C.滑动变阻器(0～5Ω,额定电流为3A)D.滑动变阻器(0～50Ω,额定电流为1A)(1)为了尽可能减小测量误差,滑动变阻器R 应选用___________(选填“C”或“D”).(2)根据图1所示电路,在图2中用笔画线代替导线,将实物间的连线补充完整. (3)主要实验步骤如下:Ⅰ.将电阻箱0R 的阻值调为零,滑动变阻器R 的滑片P 移到右端； Ⅱ.闭合开关S ,调节滑动变阻器R 的滑片P ,使电流表的示数为3mA ； Ⅲ.调节电阻箱0R ,使电流表的示数为1mA ，读出此时电阻箱的阻值1R ； Ⅳ.断开开关S ,整理好仪器.(4)已知=1R 208.8Ω,则电流表内阻的测量值为________Ω,由于系统误差,电流表内阻的测量值__________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.10.为了测量阻值范围在200Ω～300Ω之间的电阻x R 的阻值,实验室提供了如下器材: A.电阻箱R(阻值范围0～999.9Ω) B.毫安表(量程0～3mA ,内阻约100Ω) C.直流电源(电动势约3V,内阻不计) D.两个单刀单掷开关,导线足量(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图1所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,闭合开关1S ,记下毫安表的读数；②断开1S ,闭合开关2S ,调节电阻箱R 的阻值,使毫安表的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数1R .假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ___________.(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图2所示的实验电路,设计的操作步骤如下:①按电路图连好电路,将R 调到列最大,然后闭合1S 、2S ,调节R ,使毫安表达到满偏，记下此时电阻箱的示数2R ；②断开2S ,调节R ,仍使毫安表满偏,记下此时电阻箱的示数3R ,假设该同学的设计合理,则待测电阻=x R ____________.(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的,不合理的是______,理由:_____________11.某实验小组为精确测量阻值约12Ω的电阻x R ,设计了如图所示的实验电路.实验室中可供使用的主要器材如下:电源E (电动势约为4.5V,内阻约1Ω) 定值电阻0R (阻值为20Ω)电压表1V (量程0～3V,内阻约3Ωk ) 电压表2V (量程0～15V,内阻约15Ωk ) 电流表A (量程0～200mA,内阻为1.5Ω) 滑动变阻器1R (阻值范围0～1Ωk ) 滑动变阻器2R (阻值范围0～20Ω)(1)图中电压表应选用_________；滑动变阻器应选用__________.(填器材代号) (2)实验小组的操作步骤如下:第一步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置1,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率1k ；第二步,将滑动变阻器的滑片移到最右端,将1S 拨到位置2,闭合2S ,多次调节滑动变阻器,从电流表和电压表获得多组值,作出I U -图线,求得斜率2k ；由此可求得=x R _______.(用题中所给物理量的符号表示)(3)在测出x R 的阻值后,若只将电路中的电压表拆除,该电路还可以测量电源的___________________(填“电动势”“内阻”“电动势和内阻”)12.某同学想测量铜的电阻率,他找到一根长1=L m 的铜丝,并用螺旋测微器测量铜丝的直径如图1所示.利用如图2所示的电路图测量铜丝的电阻x R ,其中有电阻箱z R (最大阻值为999.9Ω),滑动变阻器s R ,灵敏电流计G ,定值电阻Ω=k R 101,定值电阻Ω=12R ,电源E ,开关S .闭合开关S ,调节滑动变阻器s R 、电阻箱z R ,最终使得滑动变阻器0=s R 时,灵敏电流计的示数也为零,此时电阻箱z R 的阻值如图3所示.(1)该铜丝的直径=D __________mm ,电阻箱z R 的示数为___________Ω.(2)若在实验中发现电流从上往下流过电流计G ,此时应该_______(填“增大”或“减小”)电阻箱z R 的阻值,可使通过电流计G 的电流逐渐变为零.(3)待测铜丝的电阻=x R _______Ω(结果保留2位有效数字)(4)计算出铜丝的电阻率为__________Ω·m (结果保留2位有效数字)13.几位同学对一个阻值大约为600Ω的未知电阻进行测量,要求较精确地测量电阻的阻值. 有下列器材供选用:A.待测电阻x RB.电压表V (量程6V,内阻约3Ωk )C.电流表1A (量程20mA ,内阻约5Ω)D.电流表2A (量程10mA ,内阻约10Ω)E.滑动变阻器1R (0～20Ω,额定电流2A )F.滑动变阻器2R (0～2000Ω,额定电流0.5A )G.直流电源E (6V ,内阻约1Ω)H.多用电表I.开关、导线若干(1)甲同学用多用电表直接测量待测电阻的阻值,如图1所示。
实验：测定金属丝的电阻率
(4)把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电 栏
阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S改
目 链
接
变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电
压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开电键S.求出
导线电阻R的平均值．
(5)将测得R、l、d的值，代人电阻率计算公式
RS l
d2U中，计算出金属导线的电阻率．
3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线 目
链
接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的 接 部分待测导线长度．测量时应将导线拉直．
4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在 有效电阻值最大的位置．
5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度的
值不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，
实验：测定金属丝的电阻率
栏 目 链 接
1．练习使用螺旋测微器．
2．学会用伏安法测电阻．
3．测定金属的电阻率．
栏 目 链 接
栏 目 链 接
1．原理：根据电阻定律公式，只要测量出金属导线的
长度l和它的直径d，计算出导线的横截面积S，并用伏安法 测出金属导线的电阻R，即可计算出金属导线的电阻率．
栏
4l I
(6)拆去实验线路．整理好实验器材．
栏
目
链
【注意事项】
接
1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实 验电路必须采用电流表外接法．
2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、 电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭 合电路)，然后再把电压表并联在待测金属导线的两端．
栏
2．器材：螺旋测微器；毫米刻度尺；电池组；电流表；目链
实验一测定金属的电阻率
2.测定金属的电阻率 (1)测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线 接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间 的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次 ，求其平均值．。 (2)．测金属导线直径一定要选三个不同部位进行测量， 求其平均值． (3)本实验中被测金属丝的电阻值较小，故应采用电流 表外接法。
【实验目的】 1.掌握螺旋测微器的原理及读数方法。 2.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使 用方法及电流表和电压表的读数方法。 3.会用伏安法测电阻，并能测定金属的电 阻率。
（3）读数方法：
①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读 出，不足半毫米部分由可动刻度读出 ， 可 由 可动 刻度零刻线与轴线的位置关系判断：零刻度在下 则已经露出。 ②如图所示，固定刻度示数为 2.0 mm，而从可动刻度上读的 示数为15.0，最后的读数为 2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm。
0.011～0.014间的数据
【解析】(1)滑动变阻器是分压作用，为 保护仪表，开始滑片P置于D端，电流表外 接法测Rx阻值时，K1应置于1位置。
(2)由Rx=L/S得，=RxS/L =(3500×20×10-4)/(20×10-2)·m=35 ·m。
因为Rx=3 500 ，这一阻值远大于电流 表内阻，而与电压表内阻较接近，所以选 用电流表内接法误差较小，测量较准确， 曲线1对应的较准确，所以曲线1对应内接 法。由曲线1可得此时溶液浓度约为0.012%。
图16
②按照实验要求，多用电表已选择“直流电压 2．5 V”挡作为电压表 使用，请依据图 16 将图 17 所示的实验电路中的实物图用笔画线代替导 线将欠缺的两处补完整； ③图 18 是该实验小组用测得的数值描绘出的图象，其斜率表示的是 ____B____(填选项)． A．导线圈的电阻 B．导线圈的电阻与 R0 阻值之和