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文檔簡介
第十一章電路及其應用
第3節實斷導體電阻率的測量
重點+難點核心素養
1.掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數方法.1.科學思維:掌握游標卡尺和螺
2.掌握電流表、電壓表的讀數方法.旋測微器工作原理和讀數方法。
3掌.握測量金屬絲電阻率的實驗原理和方法.2.科學探究:測量金屬絲電阻率
4了.解伏安法測電阻的思路及實驗數據的處理方法.原理和實驗步驟及數據處理。
知識點一游標卡尺的原理及讀數方法
(1)構造:主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺。
(如圖所示)
內測喊爪(測措寬、內糅)
外測母爪(測厚度、外秘)
(2)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
1mm。常見的游標尺上小等分刻度有1()個、20個、5()個的,其規格見下表:
刻度格刻度總1mm與每小精確度(可
數(分度)長度格的差值精確到)
109mm0.1mm0.1mm
2019mm0.05mm0.05mm
5049mm0.02mm0.02mm
(3)用途:測量厚度、長度、深度、內徑、外徑等。
(4)讀數:若用x表示從主尺上讀出的整亳米數,K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻度線對
齊的游標的格數,則記錄結果表示為(x+KX精確度)mm.
知識點二螺旋測微器的原理及讀數方法
(1)構造及原理
如圖所示,它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上,可動刻度E、旋鈕D和微調旋鈕D'是
與測微螺桿F連在一起的,并通過精密螺紋套在B上,精密螺紋的螺距是0.5mm,即旋鈕D每轉
一周,測微螺桿F前進或后退0.5mm,可動刻度分成50等份,每一等份表示0.01
(2)使用方法
當A與F并攏時,可動刻度E的零點恰好跟固定刻度B的零點重合,逆時針旋轉旋鈕D,將測
微螺桿F旋出,把被測物體放入A、F之間的夾縫中,再順時針旋轉旋鈕D,F快要接觸被測物時,
要停止使用旋鈕D,改用微調旋鈕D',直到聽到“喀喀”聲。
(3)讀數方法
L=固定刻度示數+可動刻度示數(估讀一位)X分度值。
注意:①以亳米為單位時,小數點后面要有3位有效數字,特別是最后一位估讀數字為零時,
不能省略。
②在讀數時注意半亳米刻度線是否已露出。
知識點三金屬絲電阻率的測量
I.實驗原理
(1)把金屬絲接入電路中,用伏安法測金屬絲的電阻A(R=彳)。電路原理圖如圖所示。
(2)用亳米刻度尺測出金屬絲的長度/,用螺旋測微器測出金屬絲的直徑",算出橫截面積S(S=
(3)由電阻定律/?=《,得尸號=晉=喘,求出電阻率。
2.實驗器材
螺旋測微器、亳米刻度尺、電壓表、電流表、開關及導線、被測金屬絲、電池、滑動變阻器。
3.實驗步驟
⑴測直徑:用螺旋測微器在被測金屬絲上三個不同位置各測一次直徑,并記錄。
(2)連電路:按如圖所示的電路圖連接實驗電路。
(3)電阻絲有效長度的測量:電阻絲長度的測量工具應選用刻度尺。需要注意,在測量電阻絲的
長度時,測量的并不是電阻絲的總長度,而是接入電路的有效長度反復測量多次,得到有效長度
的平均值。
(4)電阻的測顯:按實驗電路圖連接實物電路。改變滑動變阻器滑片的位置,讀取多組電壓、
電流值,通過U-I圖像求得電阻R。
4.數據處理
電阻R的數值可用以下兩種方法確定:
(1)計算法:利用每次測量的U、/值分別計算出電阻,再求出電阻的平均值作為測量結果。
(2)圖像法:可建立/一U坐標系,將測量的U、/值描點作出圖像,利用圖像的斜率的倒數來求
出電阻值R.
5.實驗注意事項
(I)因一般金屬絲電阻較小,為了減少實驗的系統誤差,必須選擇電流表外接法。
(2)本實驗若用限流式接法,在接通電源之前應將滑動變阻器調到阻值最大狀態。
(3)測量/時應測接入電路的金屬絲的有效長度(即兩接線柱之間的長度,且金屬絲伸直在金屬
絲的3個不同位置上用螺旋測微器測量直徑丸
(4)電流不宜過大(電流表用。?0.6A量程),通電時間不宜太長,以免電阻率因溫度升高而變化。
易錯易混點一游標卡尺和螺旋測微器的讀數
易錯易混點1.1游標卡尺的讀數
例1.某同學用游標卡尺分別測量金屬圓管的內、外壁直徑,游標卡尺的示數分別如圖(a)和(b)所示.
由圖可讀出,圓管內壁的直徑為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.
23主尺34主尺
“山?鏟『踹尺土典已藏
(a)(b)
【答案】
2.232.99
【解析】
題圖(a)中游標卡尺的主尺讀數為22mm,游標尺讀數為3X0.1mm=0.3mm,所以最終讀數為22
mm+0.3mm=22.3mm=2.23cm.題圖(b)中游標卡尺的主尺讀數為29mm,游標尺讀數為9X0.1mm
=0.9mm,所以最終讀數為29nim+0.9mm=29.9mm=2.99cm.
易錯易混點1.1剖析
1.主尺和游標尺都以亳米為單位讀數,需要單位轉換,最后再轉換。
2.游標尺看清是多少分度的。10分度,以亳米為單位,游標尺讀數都是小數點以后一位。20分度
和50分度游標尺讀數都是小數點以后兩位,且20分度的最后一位只能是。或5。50分度的最
后一位讀數只能是0、2、4、6、8。
3.主尺讀數時看游標尺的零刻度線對應的主尺刻度而不是游標尺左邊緣對應的主尺刻度。
易錯易混點1.2螺旋測微器的讀數
例2.某同學利用螺旋測微器測豉一金屬板的厚度.該螺旋測微器校零時的示數如圖甲所示,測量金
屬板厚度時的示數如圖乙所示.圖甲所示讀數為mm,圖乙所示讀數為mm,所測
金屬板的厚度為mm.
甲乙
【答案】
0.010(0.009或0.011)6.870(6.869或6.871)6.860(第二空中數據減笫一空中數據的差值均可)
易錯易混點1.2剖析
1.固定刻度讀數時看整刻度露出還是半刻度露出。
2.以毫米為單位進行讀數,可動刻度要估讀一位。
3.對齊也要估讀,檢查最后讀數結果以毫米為單位是否到小數點以后的第三位。
易錯易混點二金屬絲電阻率的測量
易錯易混點2.1對實驗原理和儀器讀數不清晰
例3.(1)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0.6A量程,電壓表選3V量程),則它們
的讀數值依次是mnKAsVo
(2)已知實驗中所用的電流表內阻約幾歐,電壓表內阻約20k。,則本實驗電路應當采川圖丁中
的(選填"A”或"B”),用此電路測量的金屬絲電阻比真實值偏(選填“大”或“小”)。
⑶若測得電流為/、電壓為U,金屬絲的長度為乙直徑為d,則該金屬絲的電阻率P=(用
題中字母代號表示)。
[答案](1)0.527(0.526?0.528均正確)0.422.25
,nd2U
(2)A小⑶R-
【解析】
(1)螺旋測微器的讀數為d=0.5mm+2.7X0.0lmm=0.527mm;
電流表的讀數為/=0.42A:
電壓表的讀數為U=2.25V:
(2)根據題意,待測電阻阻值遠小于電壓表內阻,故電流表應用外接法,故電路圖A為應當采用
的最佳電路。此電路中,由于電壓表的分流作用,故測量的金屬絲電阻比真實值偏小:
(3)根據歐姆定律推導出火=彳,則金屬絲電阻為R=〃廠一,解得:〃=今滬。
平心
易錯易混點2.1剖析
1.雙量程電壓表和電流表讀數時一定要注意是選擇的哪個量程。十分度的刻度要估讀一位,不是
十分度的半格估讀。
2.測量金屬絲橫截面積時,要注意直徑和半徑的轉換。
3.利用電阻定律推導電阻率的表達式時要根據實際測量值推導。
易錯易混點2.2對電路設計與數據處理不清晰
例4.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中:
⑴用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其示數如圖1所示,則該金屬絲直徑的測量值d=mm.
(2)請根據如圖2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置尸〃端時接通電路后的電流最小.
圖2
(3)若通過測量可知,金屬絲的長度為/,直徑為d,通過金屬絲的電流為/,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〃=.(用題目所給字母和通用數學符號表示)
nud2
【答案】(1)0.384(0.383?0.385均可)(2)見解析圖⑶而
【解析】
(1)螺旋測微器固定刻度示數為零,可動刻度示數為38.4X0.01mm=0.384mm,故d=0.384mm.
(2)接法如圖所示.
(3)根據歐姆定律有凡=彳,又凡=〃{5=苧,聯立可得〃=喘.
易錯易混點2.2剖析
1.電阻阻值利用伏安法測電阻,電路圖和實物圖連線要做到安全,開關可控制整個電路,電表正接
線柱流入,負接線柱流出。
2.滑動變阻器如果采用分壓接法,需要接下邊兩個接線柱和上邊一個接線柱。滑動變阻器如果采用
限流接法,需要接上邊一個接線柱和下邊一個接線柱。
針對訓練
1.(2022?福建福州?高二期末)某同學測量一個圓柱體電阻絲的電阻率時,需要測量圓柱體的尺寸
和電阻。分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑,某次測量的示數如圖(。)和
【答案]5.025.314##5.315##5.316##51317
【解析】⑴游標卡尺的讀數為主尺刻度與游標尺刻度之和,故圖中所測圓柱體的長度為
50mm+2x0.1mm=50.2mm=5.02cm
⑵螺旋測微器的讀數為固定刻度與可動刻度之和,故圖中所測直徑為
5nun+31.5x0.01mm=5.315mm
2.(2022?全國?高三專題練習)請按要求填寫:
(1)某同學用游標卡尺的測得一玻璃杯的內高,如圖甲所示,則其內高為.cm:
(2)乂用螺旋測微器測得其玻璃厚度如圖乙所示,則厚度為mm:
乙
(3)該同學用螺旋測微器又測得一小球直徑如圖丙所示,正確讀數后得小球直徑為1.731mm,則
(4)某同學測定一金屬桿的長度和直徑,示數如圖丁、戊所示,則該金屬桿的長度和直徑分別為
cm和mm。
?7585960
【答案】深度尺10.032.76020060.104.20
【解析】(1)⑴因需測量的是玻璃杯的內高即深度,所以要用游標卡尺的深度尺測量;
⑵根據圖甲所示的游標卡尺主尺上的整亳米數為100mm,游標尺的精確度為0.1mm,且第3條刻
度線與主尺上的刻度線對齊,可知玻璃杯的內高為
1OOmin+3x0.Imm=100.3mm=10.03cm
(2)⑶螺旋測微器的讀數規則:測量值=固定刻度讀數(注意半亳米刻度線是否露出)+精確度
(0.01mm)x可動刻度讀數(一定要估讀),所以玻璃厚度為
2.5mm+26.0x0.01mm=2.760mm
(3)⑷⑸因
l.73hnni=1.5irun+23.lx0.01nun
由螺旋測微涉讀數規則知。應為20,〃應為0;
(4)⑹金屬桿長度由刻度尺示數可得,由題圖丁得
L=60.10cm
⑺由題圖戊知,此游標尺為53分度,游標尺上第10刻線與主尺上一刻線對齊,則金屬桿直徑為
d=4mm+—x10mm=4.20mm
50
3.(2022?福建省福州第一中學模擬預測)下面圖1游標卡尺的讀數為cm,圖2螺旋測微
器的讀數為mm。
);
m
為m
為數
為數
數)讀讀為
讀可則,徑
則均,尺直
mc
,1。7齊卡的
61mc
讀為8.數6對4標絲
m數60.尺0.游
估c~示0屬
5讀901
不2.5的=主的金
2,8=
數.尺m與示則
二二二二
二-=6
Uh?/格格(卡m格m所,
m7m
齊m幾標1小4.圖示
5.點m6.0
對2m游0個0如所
2零041)
標=6和==圖
到8.第1
游,m6器mm(如
mI讀微m旦)數
m.=為1m
)(估n測0,1.習示
mxu數.0
15數n旋0度x練,
.+1讀x
10格0.螺7.分4-段徑
6m的10n
8.為m動0出lri階直
62x器1n
度2轉0+r二的
#,.讀微為
#精6mO高絲
0m3請測m標O
6-4)1學
8.尺m旋5.游屬
6卡1mi習0中金
#0n4螺的
#標.5練0.一量
90.0,尺—0
5游6題1第42測
8.為專知卡市4
6器
的度三可標海由
7微
度精高1甲游珠
5?6?中0測
2分的0圖,1
.0國.東
21器0由知山旋
]全]廣3螺
口微?1[可-
01節用
】】測2】】乙2
-00使
案旋2案析圖2卅0
析((」)
答解螺答解由」!.2
【【.【【.2(
⑵4⑵5」
(b)
(3)圖中用3V量程時,表針的示數是V;當使用15V量程時,圖中表針示數為Vo
【答案】23.850.045(0.043~0.047)1.708.5
【解析】(1)[1]游標卡尺的讀數為主尺的讀數+游標尺的讀數,故圖示讀數為
23mm+17x0.05mm=23.85mm
(2)⑵螺旋測微器的讀數為固定刻度讀數+可動刻度讀數,故金屬絲的直徑為
0+4.5xO.Olimn=0.045mm
(3)⑶當電壓表量程為3V時,每一小格為0.1V,故指針所指讀數為1.70V;
⑷當使用15V量程時,每一小格為0.5V,故指針所指讀數為8.5V。
6.(江蘇省蘇州市2021-2022學年高一(下)學業質量陽光指標調研(延期)物理試題)有一研究
性學習小組測晨某金屬絲的電阻率.
(1)用螺旋測微器在金屬絲二三個不同位置.分別測量金屬絲的直徑。某次測量時,螺旋測微器示
數如圖甲所示,讀數為mm;
圖甲
(2)實驗電路如圖乙所示,實驗室提供了待測金屬絲凡(接入電路部分的阻值約幾歐)電源E
(3V,內阻不計)、開關S、導線若干,還備有下列實驗器材:
A.電壓表Vi(0-3V,內阻約2kC)
B.電壓表V2(0?15V,內阻約15kQ)
C.電流表Ai(。?3A,內阻約0.01C)
D.電流表慶2(0~0.6人,內阻約0.05Q)
E.滑動變阻器Q(0-10Q,0.6A)
F.滑動變阻器及(0?2kQ,0.1A)
應選用的實驗器材有(填實驗器材前的序號);
(3)請用筆畫線代替導線,在圖丙中完成與圖乙相對應的實物電路
圖丙
(4)測得金屬絲接入電路部分的長度L和金屬絲直徑的平均值〃。正確連接電路,測得多組電壓
表示數和對應電流表示數,通過描點作出的U-/圖像為一條過原點的傾斜直線,其斜率為匕則金
屬絲的電阻率p=:(結果用題中所給字母表示)
(5)下列關于該實驗誤差的說法中正確的有“
A.金屬絲發熱,會使電阻率的測量值偏小
B.電流表采用外接法,會使電阻率的測量值偏小
C.電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差
D.用U—/圖像處理數據可以減小系統誤差
警B
【解析】(1)口]由圖甲可知,國定刻度讀數是0,可動部分的讀數為
0.01mmx40.0=0.400mm
因此螺旋測微器的讀數是
t/=0+0.400mm=0.400mm
(2)⑵電源電動勢為3V,因此電壓表要用A;由題意可知待測金屬絲R、的阻值約幾歐,電流表要
用D;滑動變阻器是限流方式接入電路,為方便調節,因此要用最大阻值小一點的、電流大一點的
Eo所以應選川的實驗儀器為ADE。
(3)[3]實物電路圖如圖所示,
(4)⑷測得金屬絲接入電路部分的長度L和金屬絲直徑的平均值/由電阻定律可得
R〕p9PL4L
-=P=
d~7t
TV
2;
由歐姆定律可得
4£
U=IR=p—I
Xd27T
由題意可知u—/圖像斜率
,4L
解得
knd~
p=---
4L
(5)⑸A.金屬絲發熱,待測金屬絲電阻值反會變大,使電阻率的測量值偏大,A錯誤;
B.電流表采用外接法,由于電壓表的分流作用,電流表的示數會比實際流經R、的電流大,由
可知待測金屬絲的測量電阻值比實際電阻小,會使電阻率的測量值比實際值偏小,B正確;
C.電壓表內阻引起的誤差屬于系統誤差,c錯誤:
D.用U—/圖像處理數據不可以減小系統誤差,減小的是偶然誤差,D錯誤。
故選Bo
7.(2022?全國?高三課時練習)在測量金屬絲的電阻率的實驗中,選擇一根粗細均勻的合金絲來進
行測量。
(1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數時測微螺桿發生轉動,讀數前應先旋緊圖甲所
示的部件(選填或"D"),合金絲的直徑的測量值為mm。
(2)某次測量中,若測出合金絲接入電路部分的長度為乙直徑為d,合金絲兩端電壓為U,電流
為/,則該合金電阻率的表達式夕=(用上述字母和通用數學符號表示)。
(3)在本實驗中,為了減少實驗過程中的偶然誤差,在物理量測量時都進行了多次測量。伏安法
測電阻時,要用每一組的電壓值與電流值求電阻,然后求電殂的平均值。如果將電壓值和電流值分
別求平均值,然后再用它們的平均值來計算電阻,這樣計算(選填“正確”或“不正
確”)。
(4)利用測出的電阻率可以幫助我們解決實際問題。有一根細長而均勻的該金屬材料管線樣品,
其截面為外方內圓,如圖乙所示。正方形邊長為m而管線內徑d'太小無法直接測量。已知此樣品
長度為£,電阻率為"“為了測出內徑d’,有位同學想出一個方法,他只測出了電阻R,就計算出
了內徑d,請寫出內徑d的計算式"二
乙
pL
【答案】B0.410
嘴不正確
【解析】(1)⑴為防止讀數時測微螺桿發生轉動,讀數前應先旋緊固定螺釘B。
⑵由圖甲可知,合金絲的直徑的測量值為
"=41.0x0.01mm=0.410mm
(2)⑶根據題意,由歐姆定律可得,電阻絲的電阻
R=7
根據電阻定律得
口L4L
解得電阻率為
p=-------
AIL
(3)⑷如果將電壓值和電流值分別求平均值,然后再用它們的平均值來計算電阻,這樣L算是不
正確的,因為歐姆定律中導體兩端電壓與導體中的電流是瞬時對應的。
(4)[5]根據題意,由電阻定律可得
..L
R=pr
S
又行
s--且
4
聯立可得
a^R-pL
d=2.
兀R
8.(2023?全國?高三專題練習)"探究導體電阻與導體長度、橫截面積、材料的關系〃的實驗電路如
圖所示,a、b、c、d是四種不同的金屬絲。現有幾根康銅合金絲和銀銘合金絲,其規格如下表所
Zjxo
r?-ii-?~~Ir?-\r(£h
abCd
S,Rf
——CT--------1__
編號材料長度(m)橫截面積(mm2)
A銀鋁合金0.80.8
B銀銘合金0.50.5
C鍥珞合金0.30.5
D鍥鋁合金0.31.0
E康銅絲0.30.5
F康銅絲0.80.8
<i)電路圖中四條金屬絲應分別選,表中的(用編號表示〉;
(2)在相互交流時,有位同學提出用如圖所示的電路,只要將圖中尸端分別和觸點1、2、3、4相
接,讀出電流,利用電流跟電阻成反比的關系,也能探究出導體電阻與其影響因素的定量關系,你
認為上述方法是否正確,并說出理由
A________c
---------c3
na?
―11—____L
【答案】BCDE不正確,因為P端分別和觸點1、2、3、4相接時,電阻兩端的電壓不一定相
同
【解析】(1)⑴B和C材料相同、橫截面積相同,長度不同:C和D材料相同、長度相同,橫截面
積不同,C和E長度相同、橫截面積相同,材料不同。選用BCDE四條金屬絲能用控制變量法完成
研究。
(2)⑵接不同的電阻時,電阻分得的電壓不同,無法保證耳流與電阻成反比從而完成探究。
9.(2023?全國?高三專題練習)實驗室有一卷銅導線,某同學想通過實驗測定其實際長度。
(1)該同學首先用螺旋測微器測得導線直徑如圖。所示,則其大小為mm;
(2)根據銅導線的長度,他估計其電阻大約有5C,隨后他設計了一個實驗,較為準確地測定了這
卷銅導線的電阻,實驗室有以下器材供選擇:
A.電池組(6V,內阻約1Q)
B.電流表(。?3A,內阻約0.01Q)
C.電流表(0?0.6A,內阻約0.2。)
D.電壓表(0?6V,內阻約4kC)
E.電壓表(0?1SV.內阻的15kQ)
F.滑動變阻器(0?20C,允許最大電流1A)
G.滑動變阻器(0?2000Q,允許最大電流0.3A)
H.保護電阻照尸3Q
I.開關、導線若干
①除了選項A、H和I外,電流表應選用,電壓表應選用,滑動變阻器應選用
°(填寫器材前的編號)
②為了使測量結果盡量準確,且從零開始多測幾組數據,該同學設計了圖。所示電路,其中保護
電阻R。與銅導線串聯,請用筆畫線完成剩余部分的連接1,
③通過上述實驗,設測出的銅導線電阻為R,查詢資料知道銅的電阻率為夕,若用d表示銅導線的
直徑,請寫出計算銅導線長度的表達式Go
【答案】0.730CDF
【解析】(1)⑴導線直徑大小為
0.5mm+23x0.01mm=0.730mm
(2)①⑵由
所以電流表選擇C。
⑶電池組電動勢6V,所以電壓表選擇D。
⑷為了方便操作,滑動變阻器選擇F。
②⑸為了使測量結果盡量準確,且從零開始多測幾組數據,滑動變阻器采用分壓式接法,電路如
③⑹根據
R喈
及
s=+=M
4
可得
,7rRd2
L=---
4。
10.(2021?江蘇?鹽城市田家炳中學高二期中)某物理實驗興趣小組探究測定某品牌礦泉水的電阻
率,用?兩端開口的玻璃管通過可移動的密封塞封滿一定量的礦泉水。
(1)某同學用如圖所示的游標卡尺的(選填"A〃”B〃或"C”)部位去測玻璃管的內徑,測
出的讀數如圖所示,則玻璃管的內徑d為cm。
(2)該組同學按圖連好電路后,調節滑動變阻器的滑片,從最右端向左端移動的整個過程中,發
現電壓表有示數但幾乎不變,可能的原因是。
A.滑動變阻器阻值太大
B.電路中5、6之間斷路
C.電路中7、8之間斷路
(3)該組同學在改進實驗后,測出玻璃管中有水部分的長度為L,電壓表示數為U,電流表示數
為多次改變玻璃管中的水量,測出多組數據,并描繪出相應的心-苫圖像如圖所示,若圖線的
斜率為七則礦泉水的電阻率片(用左、"和常數表示)。
【答案】A2.150C—
4k
【解析】(1)[1]A部位測內徑,B部位測外徑,(:部位測深度。故選A。
⑵游標卡尺讀數為
21nun+0.05mm?1021.50mm=2.150cm
(2)[引電壓表有示數但幾乎不變,可能是滑動變阻器阻值遠小于礦泉水的電阻.也可能入8間斷
路導致滑動變阻器與電壓表串聯。故選U,
<3)⑷根據
R1W蚪
乃《)2萬小
得出
L-----入—
4〃/
故
k*
4P
解得
nd1
p=--
4火
11.(2023?全國?高三專題練習)在“測定金屬絲的電阻率”實險中:
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑。,示數如圖甲所示,D=mm。
(2)某小組利用電流表(內阻約0.1Q)、電壓表(內阻約3kQ)等器材測金屬絲電阻,要求電壓
和電流均從。開始測量,得到多組電流、電壓數據,求出金屬絲的電阻Rx50C。他們采用的是圖
【答案】2.704~.708A小于
【解析】(1)[1]根據螺旋測微器的讀數規則,金屬絲的直徑
0=2.5mm+20.6x0.01mm=2.706mm
(2)(2][3]根據題述,要求電壓和電流均從0開始測量,得到多組電流、電壓數據,則滑動變阻
器應該為分壓接法,由于
心〉JRAK
所以應采用電流表內接法測量,他們采用的是A電路圖。由于電流表有分壓作用,故電壓表的示數
大于電阻網兩端的實際電壓,則R.X的真實值小于測量值50Qo
12.(2023?全國?高三專題練習)某實驗小組需要測定一滑動變阻器電阻絲的電阻率。實驗器材有:
待測滑動變阻器、電源(電動勢約3V)、電流表(量程100mA)、電阻箱、導線若干。
(1)由于不方便用螺旋測微器測量電阻絲的直徑,某同學提出了由螺線管繞線寬度除以匹數的方
法來測量電阻絲直徑。測得總匝數〃=200匝時螺線管的繞線寬度如圖(甲)所示,則繞線寬度為
cm;
Ocm2345679101112
圖(甲)
(2)將器材按圖(乙)連接,在閉合電鍵前將滑片移至最右端200匝處,并將電阻箱阻值調至
(填"最大"或"最小"),然后逐漸調節電阻箱的阻值R,使電流表的示數為80mA;
(3)之后不斷減少電阻絲接入電路的匝數,同時調節電阻箱,保持電流表示數80mA不變,記錄
數據如下:
〃(匝)20016012080400
R(Q)111621223136
(4)在坐標紙上描點如圖(丙)所示,請在坐標紙上作出火隨〃變化的圖線。若圖線的
斜率絕對值為億電阻絲直徑為4進一步測得螺線管的直徑。=1.80cm,該電阻絲電阻率的表達
式(用及、"、表示),計算結果為Qm(保留3位有效數字);
(5)電流表和電源的內阻會導致電阻率的測量結果(填"偏大"、"偏小”或〃無影響")。
/?/Q
(2)⑵為了使閉合開關后電路中電流最小,以保護元件,在閉合電鍵前將電阻箱阻值調至最大。
(4)[3〕舍去誤差較大的點,將剩余點用直線擬合,如圖所示。
[4]〃匝螺線管電阻絲的長度為
L=tmD
電阻絲的橫截面積為
s包
4
根據電阻定律可知〃匝螺線管接入電路時的阻值為
L4pDn
由于保持電流表示數不變,則電路總電阻R/不變,所以
R=R總一廠一公一力
則圖線的斜率為
解得
kd2
p=--
4。
⑸由圖像可得
36-5
^-^Q=0.125Q
248
電阻絲的直徑為
12
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