高中物理 3.6 实验 测定金属的电阻率对点练习 鲁科版选修31
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）。
高中物理鲁科版必修第三册：第3章 第6节 科学测量 金属丝的电阻率 含解析
第3章恒定电流第6节科学测量:金属丝的电阻率课后篇巩固提升1.(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作中正确的是()A.用毫米刻度尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C.用伏安法测电阻时,采用电流表内接法,多次测量后算出平均值解析实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度,而不是全长;金属丝的电阻很小,与电压表内阻相差很大,使金属丝与电压表并联,电压表对它的分流作用很小,应采用电流表外接法。
故操作错误,B、D操作正确。
答案BD如图所示,用电流表和电压表测量电阻R x的阻值,c端与b端相连时,电流表示数为4.60mA,电压表示数为2.50V,c端与a端相连时,电流表示数为5.00mA,电压表示数为2.30V,比较这两次结果正确的是()A.电阻的真实值更接近543Ω,且大于543ΩB.电阻的真实值更接近543Ω,且小于543ΩC.电阻的真实值更接近460Ω,且大于460ΩD.电阻的真实值更接近460Ω,且小于460Ω解析比较两次的电压表读数,可知ΔU=0.20V,则Δ 0.202.50=0.08;电流变化ΔI=0.4mA,则Δ 0.044.60=0.087,可见Δ Δ ,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应采取内接法,R x=2.5V4.60×10-3A≈543Ω,此法得到的电阻测量值偏大,因此选项B正确。
答案B~2020学年湖南张家界高二上期末考试)某兴趣小组通过实验测量澧水河水的电阻率,现备有一根粗细均匀的玻璃管(两端各有一个圆形电极,可装入样品水,接触电阻不计),电压表(量程12V、内阻约为1000Ω),电流表(量程100μA、内阻约为5Ω),滑动变阻器(10Ω、1A),电池组(电动势为12V,内阻不计),开关,导线,游标卡尺,螺旋测微器,待测样品水(电阻约为200kΩ)。
2019_2020高中物理实验测定金属的电阻率讲义习题(含解析)新人教版选修3_1
实验 测定金属的电阻率1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。
2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。
3．学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
一、实验原理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 。
2．用毫米刻度尺测出金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，算出横截面积S ⎝⎛⎭⎪⎫S ＝πd 24。
3．由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝πd 2U4lI，求出电阻率。
二、实验器材毫米刻度尺(游标卡尺)、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器、电池组、开关、导线、待测金属丝等。
三、实验步骤1．用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次直径，并记录。
2．依照实验电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。
3．用毫米刻度尺(游标卡尺)测量接入电路的金属丝长度l ，反复测量三次，并记录。
4．电路经检查确认无误后，闭合开关S 。
改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，记录在表格内，断开开关S 。
5课堂任务测量过程·获取数据仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：测金属丝的电阻率需要测哪些物理量？提示：从ρ＝RS l看需要知道三个量，l 可以通过刻度尺直接测量。
但是R 和S 都不能直接测量，故还要继续想办法测出R 和S 相关的量。
R 可用伏安法测量得到，S 可以通过测量直径d ，再根据S ＝πd24计算得到。
故需要测量金属丝接入电路的长度l 、直径d ，金属丝两端的电压U 、通过金属丝的电流I 。
活动2：伏安法测量电阻时电流表采用内接法还是外接法？提示：金属丝的电阻较小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法，如接线图。
活动3：测金属丝的长度要用游标卡尺(如下图)，请简述其原理和读数方法。
提示：(1)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 。
鲁科版物理选修3-1练习(学生版)：第3章 第5节 实验：测定金属的电阻率 学业分层测评13
学业分层测评(十三)(建议用时：45分钟)1．在测金属丝的电阻率的实验中，下列说法中正确的是()A．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法B．实验中应调节滑动变阻器，取得多组U和I的值，然后求出平均电阻R C．应选用毫米刻度尺测整根金属丝的长度三次，然后求出平均长度l D．实验中可以长时间通电2．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由ρ＝πd2U4Il可知，对实验结果的准确性影响最大的是()A．导线直径d的测量B．电压U的测量C．电流I的测量D．导线长度的测量3．在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图3-5-6甲，则金属丝的直径为________mm.甲乙图3-5-6(2)若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________．(选填“偏大”或“偏小”)4．某同学做“测定金属丝电阻率”的实验．(1)需要通过实验直接测量的物理量有：______________________(写出名称和符号)．(2)这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图3-5-7所示，由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为________Ω.图3-5-75．一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用图3-5-8甲、乙两种电路各测一次，用甲图测得的数据是3.0 V,3.0 mA，用乙图测得的数据是2.9 V，4.0 mA，由此可知，用________图测得的R x的误差较小，测量值R x＝________.甲乙图3-5-86．某同学想要了解导线在质量相等时，电阻与截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图3-5-9所示，读得直径d＝________ mm.图3-5-9(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下数据：若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．(3)若导线的电阻率ρ＝5.1×10－7Ω·m，则表中阻值为3.1 Ω的导线长度l＝。
高中物理选修3-1课时作业6：实验：测定金属的电阻率
实验：测定金属的电阻率1．(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是( )A ．用毫米刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B ．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C ．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D ．实验中应保持金属丝的温度不变2．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝πd 2U4Il 可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )A ．金属丝直径d 的测量B ．电压U 的测量C ．电流I 的测量D ．金属丝长度l 的测量3．在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )4．在测定金属的电阻率的实验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：R x (阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)； 电压表：V(量程3 V ，内阻约3 kΩ)； 电流表：A 1(量程0.6 A ，内阻约0.2 Ω)； A 2(量程3 A ，内阻约0.05 Ω)； 电源：E 1(电源电压为3 V)； E 2(电源电压为12 V)；滑动变阻器：R (最大阻值约20 Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为______ mm.(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，图1电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中画出电路原理图．5．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω) E．滑动变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)F．滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填字母序号)．(2)为减小实验误差，应选用图2中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图3中的实物图用线连接起来．图2图3(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图4所示，则金属丝的直径为________ mm，电阻值为________ Ω.图46．用伏安法测量电阻R的阻值，并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干(要求测量电流、电压能从0开始调节)．(1)在虚线框中画出测量R的电路图．图5(2)图5中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)求出的电阻值R＝________.(保留3位有效数字)(4)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图6甲、乙所示．由图可知其长度为________，直径为________．图6 (5)由以上数据可求出ρ＝________.(保留3位有效数字)[答案]精析1．AC [实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它的分流作用很小，应采用电流表外接法．故A 、C 操作错误．]2．A [四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是金属丝直径d 的测量，因为在计算式中取直径的二次方．]3．D [金属的阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D 正确．] 4．(1)1.775(1.773～1.777均正确) (2)A 1 E 1 电路原理图见[解析]图 [解析] (1)螺旋测微器的读数为： 1．5 mm ＋27.5×0.01 mm ＝1.775 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测金属丝的额定电流约0.5 A ，所以电流表选A 1，电源选E 1即可．电路原理图如图所示． 5．(1)ADEGH (2)乙 实物图见[解析]图 (3)0.635(0.633～0.637) 2.4[解析] (1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝ER x ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器应选E ；还要选用电池组和开关，导线若干．故应选用的实验器材有ADEGH. (2)由于R V R x ＞R xR A应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm，从电压表可以读出金属丝两端电压为1.20 V，从电流表可以读出流过金属丝的电流为0.50 A，被测金属丝的阻值为R x＝U xI x＝1.200.50Ω＝2.4 Ω.6．(1)见[解析]图(2)见[解析](3)229 Ω(221～237 Ω均正确)(4)0.800 cm0.190 cm(5)8.11×10－2Ω·m[解析](1)由于Rx＜RARV，应采用电流表外接法，要求测量电流、电压从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法．如图所示．(2)①作U －I 直线，使其过原点，舍去左起第2个点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧；②求该直线的斜率k ，则R ＝k . (3)在图象中的直线上取两点，求出斜率k ＝R ≈229 Ω. (4)图甲读数l ＝0.800 cm －0＝0.800 cm 图乙读数d ＝4.6 cm －45×0.98 mm ＝0．190 cm(5)由R ＝ρl S ，得ρ＝RS l ＝229×π(0.1902×10－2)20.800×10－2Ω·m ≈8.11×10－2 Ω·m。
高中物理3.6实验测定金属的电阻率对点练习鲁科选修31
【创新设计】2021-2021 学年高中物理 3.6 实验测定金属的电阻率对点练习鲁科版选修3-11．在“测定金属的电阻率〞的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图3－6－6所示，用米尺测出金属丝的长度l，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．图3－6－6(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm.(2)为此取来两节新的干电池、电键和假设干导线及以下器材：A．电压表0～3 V，内阻10 kΩB．电压表0～15 V，内阻50 kΩC．电流表0～0.6 A，内阻0.05 ΩD．电流表0～3 A，内阻0.01 ΩE．滑动变阻器，0～10 ΩF．滑动变阻器，0～100 Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)②实验中某同学的实物接线如图3－6－7所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．图3－6－7错误1：________________________________________________________________________.错误2：________________________________________________________________________.(3)假设测得金属丝的直径用d 表示，电阻用R 表示，那么该金属材料的电阻率ρ＝________．答案 (1)0.680(或0.679) (2)①A C E ②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2：采用了电流表内接法 (3)πRd24l解析 (1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm ，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm(或0.179 mm)，所以该金属丝直径应为0.5 mm ＋0.180 mm(或0.179 mm)＝ mm(或0.679 mm)．(2)①由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V ，用3 V 量程的电压表A ；因为电阻丝的电阻大约为5 Ω，假如把3 V 的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A ，因此用量程是0.6 A 的电流表C ；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选10 Ω的滑动变阻器E.(3)由R ＝ρl S可得：ρ＝πRd 24l.1．在“测定金属丝电阻率〞的实验中，由ρ＝πd 2U4Il 可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )A ．金属丝直径d 的测量B ．电压U 的测量C ．电流I 的测量D ．金属丝长度l 的测量 答案 A解析 四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d ，因为在计算式中取直径的平方．2．在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )答案 D解析金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要务实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D正确．3．(双选)在“测定金属的电阻率〞的实验中，以下操作中错误的选项是( ) A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，屡次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变答案AC解析实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法．故A、C操作错误．4．“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系〞的实验电路如图3－6－8所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝．现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示．图3－6－8编号材料长度/m横截面/mm2A镍铬合金0.8B镍铬合金0.5C镍铬合金0.3D镍铬合金E康铜合金0.3F康铜合金0.8(1)电路中四种金属丝应分别选用上表中的________(用编号表示)．(2)某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R与长度L、横截面积S的关系可用比例式R∝LS来表示．你认为是否正确，为什么？________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _.(3)在交流合作时，有位同学提出用如图3－6－9所示的电路，只要将图中P端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价．图3－6－9答案(1)BCDE (2)不正确，因为它们的材料不完全一样(3)不能探究出．实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等解析(1)本实验采用的是控制变量法，分别选用导体材料一样、横截面积一样时，导体的长度不同，B 、C 符合要求；选用导体材料一样、长度一样时，导体的横截面积不同，C 、D 符合要求；选用导体横截面积一样、长度一样时，导体的材料不同，C 、E 符合要求．应选B 、C 、D 、E.图3－6－105．某同学在一次“测定金属的电阻率〞的实验中，用米尺测出接入电路局部的金属丝长度为l ＝0.720 m ，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图3－6－10所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 Ω)，然后计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A ．直流电源(输出电压为3 V)B ．电流表A(量程0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω)C ．电压表V(量程0～3 V ，内阻3 k Ω)D ．滑动变阻器(最大阻值20 Ω)E ．开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm. (2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图． Ｋ(3)假设根据伏安法测出金属丝的阻值为R x ＝4.0 Ω，那么这种金属材料的电阻率为________ Ω·m(保存两位有效数字)．答案(1)0.600 (2)如下图(3)1.6×10－6解析 (3)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πR x d 24l，将R x ＝4.0 Ω、l ＝0.720 m 、d ＝0.600 mm＝0.600×10－3m 代入得ρ＝×10－6Ω·m.6．在“测定金属的电阻率〞的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，实验室备有以下实验器材：A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线假设干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填代号)．(2)为减小实验误差，应选用图3－6－11中________(选填“甲〞或“乙〞)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图3－6－11中的实物图用线连接起来．图3－6－11(3)假设用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3－6－12所示，那么金属丝的直径为________ mm，电阻值为________ Ω.图3－6－12答案 (1)ADEGH解析 (1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝E R x ＝35A ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E ；还要选用电池和开关，导线假设干．故应选用的实验器材有ADEGH.(2)由于R V R x ＞R x R A，应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如下图．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ，被测电阻的阻值为R x ＝U x I xΩ＝错误! Ω＝2.4 Ω.7．(2021·北京高考)在“测定金属的电阻率〞实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路局部的长度约为50 cm.(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3－6－13所示，其读数应为________mm(该值接近屡次测量的平均值)．图3－6－13(2)用伏安法测金属丝的电阻R x .实验所用器材为：电池组(电动势3 V ，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 k Ω)、滑动变阻器R (0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线假设干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进展实验测量，记录数据如下：次数1234567U/VI/A由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图3－6－14中的________图(选填“甲〞或“乙〞)．图3－6－14(3)图3－6－15是测量R x的实验器材实物图，图中已连接了局部导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据(2)所选的电路图，补充完成图3－6－15中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．图3－6－15(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图3－6－16所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图3－6－16中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω(保存两位有效数字)．图3－6－16(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)．A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m答案(1)0.398(0.395～0.399均正确) (2)甲(3)见解析图甲(4)见解析图乙 4.4(4.3～4.7均正确) (5)C解析(1)螺旋测微器的读数为0 mm＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm.(2)由实验记录的数据可知R x的阻值大约为5 Ω.由题知R x≪R V，故电流表外接．假设滑动变阻器接为限流的形式，那么R x两端的电压最小值U min＝520＋5＋1＋0.1E≈0.6 V，而从实验数据可知R x两端电压可为0.10 V，因此滑动变阻器应采用分压的形式．(3)如甲图所示．甲(4)选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示．乙图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x ＝4.4 Ω.(5)根据R ＝ρl S 得金属丝的电阻率ρ＝RS l ＝πRd 24l＝错误! Ω·m ≈1.09×10－6Ω·m ，应选项C 正确．。
高中物理 第3章 第6讲 实验 测定金属的电阻率课件 鲁科版选修31
R d 2
的表达式ρ＝_______4_l算出所
测金属的电阻率．
测定(cèdìng)金属的 电阻率
(3)由电阻定律
R l
S
= RS = R d 2
l
4l
目标定位
预习导学
课堂讲义 第十二页，共17页。 对点练习
对点练习
(liànxí)
在“测定金属的电阻率”的实验 中，用螺旋测微器测量(cèliáng)金 属丝直径时的刻度位置如图所示， 用米尺测出金属丝的长度l，金属丝 的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测 出金属丝的电阻R，然后根据电阻 定律计算出该金属材料的电阻率．
表示，则该金属材料的电阻率ρ＝
________．
Rd 2
4l
由电阻定律
R l
S
= RS = Rd 2
l
4l
目标定位
预习导学
课堂讲义 第十六页，共17页。
对点练习
再见(zà
第十七页，共17页。
测定(cèdìng)金属的电 阻率
(1)从图中读出金属丝的直径为
________ mm
0.5mm
18.0个格
读数为：
0.5mm＋18.0×0.01mm＝0.680mm
目标定位
预习导学
课堂讲义 第十三页，共17页。 对点练习
对点练习(liànxí)
测定(cèdìng)金属的电 阻率
在“测定金属的电阻率”的实验中，用
课堂(kètáng)讲
义
例2 在测定金属的电阻率的实验 中，金属丝长约0.8m，直径 (zhíjìng)小于1mm，电阻在5Ω左 右,实验步骤如下：
测定(cèdìng)金属的 电阻率
高中物理 第3章 恒定电流 实验：测定金属的电阻率教学
实验：测定金属的电阻率一、实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法。
2．练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻。
3．测定金属的电阻率。
二、实验原理1．电阻率的测定原理(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1所示。
图1(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，算出横截面积S ⎝⎛⎭⎪⎫S ＝πd 24。
(3)由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝RS l ＝πd 2R 4l ＝πd 2U 4lI，求出电阻率。
2．伏安法测电阻的两种电路 类别电流表内接法 电流表外接法 电路图误差分析 电压表示数U V ＝U R ＋U A ＞U R电流表示数I A ＝I RR 测＝U V I A ＞U R I R＝R 真 电压表示数U V ＝U R误差来源于电流表的分压作用 电流表示数I A ＝I R ＋I V ＞I R R 测＝U V I A ＜U R I R ＝R 真 误差来源于电压表的分流作用适用条件R ≫R A R ≪R V三、实验器材 被测金属丝、米尺、螺旋测微器、电压表、电流表、直流电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
四、实验步骤1．用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。
2．将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l (即有效长度)，反复测量三次，并记录。
3．依照图2中所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。
图24．电路经检查无误后，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；记入记录表格内，断开开关S 。
5．整理好实验器材，实验结束。
五、数据处理1．根据记录结果，计算出金属丝的直径d 和长度l 的平均值。
2．根据记录的I 、U 值，计算出金属丝的平均电阻值R 。
3．将测得R 、l 、d 的值，代入电阻率计算公式ρ＝RS l ＝πd 2R 4l中，计算出金属丝的电阻率。
3.6 科学测量：金属丝的电阻率—山东省济南外国语学校鲁科版(2019)高中物理必修三作业 .
物理新鲁科版必修三第3章作业006第6节实验：测定金属的电阻率1．(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是()A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变2.(1)如下图所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左至右分别为9 mm长10等分、19 mm长20等分，它们的读数依次为________mm，________mm.(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如下图所示，则图(a)、(b)金属丝的直径分别为________mm，________mm.(3)①图甲用0.6 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，表针的示数是________A；当使用3 A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A.②图乙使用较小量程时，每小格表示________V，图中指针的示数为________V，若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针指示的是________V.3.某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R x的阻值．(1)现有电源(4 V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0～3 A，内阻约0.025 Ω)B．电流表(0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用下图中的________(选填“甲”或“乙”)．(2)下图是测量R x的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线．(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如下图所示，可得该电阻的测量值R x＝UI＝________Ω.(保留2位有效数字)(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母)A．电流表测量值小于流经R x的电流值B．电流表测量值大于流经R x的电流值C．电压表测量值小于R x两端的电压值D．电压表测量值大于R x两端的电压值【答案】(1)B C甲(2)如图所示(3)5.2(4)B D4．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l.其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值D.其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm.甲乙(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝________计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示)．(3)请你根据电路图在实物图中进行实物连线．(电流表选0.6 A量程，电压表选3V量程)5．现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值R x≈0.5 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A．现提供如下器材：．A BC D(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法．(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图中完成实验电路的连接．(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________.(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D＝________ mm.6.实验室新购进一捆长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测此铜导线的电阻率ρ，如下图所示，回答下列问题：甲乙丙(1)首先用螺旋测微器测量合金丝的直径d.在测砧与测微螺杆与被测铜导线将要接触时，应转动部件________(选填“A”“B”或“C”)，当听到“喀喀”声时，从图甲中读出合金丝的直径d＝________mm.(2)在测量铜导线的电阻R x时，该同学用9根导线将器材连接如图乙．电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零，保护电阻R0＝3.00 Ω.①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至________(选填“左”“右”或“中间位置”)端；②闭合开关后，反复调节滑动变阻器，发现电压表、电流表的示数均不能调为零．若只有一根导线断路，则这根导线是________；(填数字代号)③排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表的示数为2.35 V时，电流表的示数如图丙所示，其读数为______A.(3)由以上数据可求得ρ＝________Ω·m.(保留2位有效数字)7.某同学利用下图所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．实验步骤如下：①按电路原理图(a)连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．回答下列问题：(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)．(2)根据上图所示电路将下图中实物图连线．(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．A．100 μA B．250 μAC．500 μA D．1 mA8．如下图所示是一同学测量某导电液体电阻率的实物连线图．图中均匀的长直玻璃管内径为d，里面充满待测导电液体，玻璃管两端各装有一电极，电极距离为L.(1)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图，其中导电液体用电阻R x表示．(2)在接通电路前，为保证器材安全滑动变阻器的滑片P应移到最________端(填“左”或“右”)．在电路调试时，该同学发现：闭合开关S1后，单刀双掷开关S2接到a接点时电压表示数为4.5 V、电流表示数为180 μA；单刀双掷开关S2接到b接点时电压表示数为4.6 V、电流表示数为164 μA.正式测量时，为减小实验误差，单刀双掷开关S2应接到________点(选填“a”或“b”)．(3)该同学正确完成实验，测得该段液体的电阻R0，则该导电液体的电阻率的表达式为ρ＝________(用R0、L、d等表示)．参考答案1．解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法．故A、C操作错误．【答案】AC2.【答案】(1)17.723.85(2)2.1500.048(3)①0.020.440.1 2.20②0.1 1.700.58.53.【解析】(1)若采用限流式接法，则电路中的最小阻值R＝EI＝4 V0.6 A≈6.7 Ω，与待测电阻R x的阻值较接近，故电流表应选用B，电压表应选用C，实验电路应采用图6中的甲图．(2)(3)由图8可得该电阻的测量值R x＝UI＝2.60 V0.50 A＝5.2 Ω.(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是电流表测量值大于流经R x的电流值；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是电压表测量值大于R x两端的电压值．【答案】(1)B C甲(2)如图所示(3)5.2(4)B D4．[解析](1)金属丝的长度为24.12～24.14 cm直径读数为0.515～0.518 mm.(2)采用安培表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R＝UI可知，电阻的测量值小于真实值．由R＝ρlS，R＝UI，S＝14πd2，可得ρ＝πd2U4Il.(3)实物连接如图所示．[答案](1)24.12 ～24.140.515～0.518(2)偏小πd2U4Il(3)见解析图5．[解析](1)电阻丝R x两端的最大电压U＝IR x＝0.25 V，比电压表量程小得多，需要串联一分压电阻，即串联一标准电阻R0，此时R0＋R x<R A R V，电流表采用外接法，选项C正确．(2)滑动变阻器若选用R2或采用限流接法，调控范围小，应选择R1，并采用分压接法．(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示．(4)待测电阻R x ＝U I －R 0，由电阻定律得R x ＝ρL S ＝ρL πD 24，联立解得ρ＝πD 24L ⎝ ⎛⎭⎪⎫U I －R 0. (5)螺旋测微器的读数为1 mm ＋0.01×20.5 mm ＝1.205 mm.[答案] (1)C (2)R 1 分压 (3)见解析图(4)πD 24L ⎝ ⎛⎭⎪⎫U I －R 0 (5)1.205(±0.002) 6.【解析】 (1)在测砧和测微螺杆与被测铜导线将要接触时，为防止被测铜导线被挤压变形而出现较大的测量误差，应转动微调旋钮C .螺旋测微器固定刻度读数为1 mm ，可动刻度读数为13.0×0.01 mm ＝0.130 mm ，则铜导线的直径d ＝1 mm ＋0.130 mm ＝1.130 mm(1.128～1.132 mm 均可)；(2)①滑动变阻器分压接法中，闭合开关前，应使被测电路部分处于短接状态，即电流为0，故将滑片移至最左端；②闭合开关后，调节滑动变阻器能控制电路，说明电路是完好的，而电压表、电流表的示数均不能调为零，说明将滑动变阻器分压接法接成了限流接法，故是导线3断路；③量程为0.6 A 的电流表最小分度为0.02 A ，读数应估读到0.01 A ，故电流表的读数为0.50 A ；(3)根据器材连接图，由欧姆定律R x ＋R 0＝U I ＝2.350.50 Ω＝4.70 Ω，故铜导线的电阻R x＝1.70 Ω，由电阻定律可得R x ＝ρL S ，S ＝14πd 2，故铜导线的电阻率ρ＝R x πd 24L ，代入数据解得ρ＝1.7×10－8 Ω·m.【答案】 (1)C 1.130(1.128～1.132)(2)①左 ②3 ③0.50(0.49～0.51) (3)1.7×10－87.【解析】(1)滑动变阻器R 1的阻值较小，在分压电路中便于调节，故实验中应选择滑动变阻器R 1.(2)实物图连线如图所示．(3)电阻箱阻值为0时，电压表满偏电压U g ＝2.5 V ，电阻箱阻值R ＝630.0 Ω时，电压表的示数U V ＝2.00 V ，此时电阻箱两端的电压U R ＝U g －U V ＝0.5 V ，根据串联电路电压与电阻成正比可得U V U R＝R g R ， 故R g ＝U V U RR ＝2.000.5×630.0 Ω＝2 520 Ω. (4)电压表的满偏电流为I g ，则I g R g ＝U g ，故I g ＝U g R g＝2.52 520A ≈1 mA ，选项D 正确． 【答案】 (1)R 1 (2)如图所示 (3)2 520 (4)D8．【解析】 (1)电路原理图如图所示(2)接通电路前为保证电路的安全，应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大，即滑片应移到最右端．分别使用内接法和外接法时电流表示数变化大，电压表示数变化小，说明电流表对示数影响较小，即电流表内阻远小于被测电阻，为减小误差应当采用电流表内接法，故接b 点．(3)根据欧姆定律R ＝U I 、电阻定律ρ＝RS L 及S ＝π(d 2)2可得电阻率ρ＝πR 0d 24L .【答案】 (1)如图所示πR0d2 (2)右b(3)4L。
高三物理复习课件实验测定金属的电阻率同时练习使用螺旋测微器新人教选修31
1.在“测定金属的电阻率”实验中， 用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度 位置如图所示，用米尺测出金属丝的长 度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用 伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据 电阻定律计算出该金属材料的电阻率． (1)从图中读出金属丝的直径为_______池、电键和若干导线及下列器材： A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω
3．电阻率的测定原理
由横截面R积S和得Sl导线的电阻，因R，此R就lS，可只以要求测出出金金属属丝丝的的电长阻度率l，
. (1)根据部分电路的欧姆定律可知
，故只要测出金
属电丝阻两.即端用的伏电安压法U和测金出属金丝属中丝的的电电流阻IR，. 就可以得R 出 金UI属丝的
(2)金属丝的长度可以用毫米刻度尺测量. (3)金属丝的横截面积S由金属丝的直径d算出，即S＝πd2/4.其中金属 丝的直径用螺旋测微器测出.若用实验中直接测出的物理量来表示电阻 率，则金属丝的电阻率的表达式为
四、注意事项
1.使用螺旋测微器时的注意事项
（1）测量时，在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮， 避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器. （2）在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度线是否已经露出.
（3）读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正 好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”. （4）当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合， 将出现零误差，应加以修正，即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值.
高中物理 第3章 恒定电流 实验1 测定金属的电阻率随堂演练巩固提升 鲁科版选修31
实验1 测定金属的电阻率1．(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中正确的是( )A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变解析：选BD．实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法．故B、D操作正确．2. (多选)如图所示为测量未知电阻R x的部分电路，当开关S分别接a和b点时，电流表示数相对变化显著，为了减小误差，则( )A．电流表应采用外接法B．电流表应采用内接法C．开关S接在b点时的测量值更准确D．开关S接在a点时的测量值更准确答案：BC3．用电流表(内阻约4 Ω)和电压表(内阻约3 kΩ)测量电阻R的阻值．分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中，进行多次测量．按照图甲所示电路某次的测量情况：电流表的示数是4.60 mA，电压表的示数是2.50 V；按照图乙所示电路某次的测量情况：电流表的示数是5.00 mA，电压表的示数是2.30 V．比较这两次测量结果，正确的说法是( )A．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 ΩB．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 ΩC．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 ΩD．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω答案：D4．某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，长度为________cm ，直径为________mm.(2)按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器R 1的阻值置于最______处(选填“大”或“小”)；将S 2拨向接点1，闭合S 1，调节R 1，使电流表示数为I 0；②将电阻箱R 2的阻值调至最________(选填“大”或“小”)，S 2拨向接点2；保持R 1不变，调节R 2，使电流表示数仍为I 0，此时R 2阻值为1 280 Ω.(3)由此可知，圆柱体的电阻为______ Ω.解析：(1)游标卡尺的精度为0.1 mm ，所以L ＝(50＋1×0.1) mm ＝5.01 cm ，螺旋测微器的读数为d ＝(5＋31.6×0.01) mm ＝5.316 mm.(2)①将滑动变阻器R 1的阻值调至最大，是为了保护电流表和电源；②将电阻箱R 2的阻值调至最大，也是为了保护电流表和电源．(3)由等效替代法测量电阻的原理可知R x ＝R 2＝1 280 Ω.答案：(1)5.01 5.316 (2)①大 ②大 (3)1 2805．用伏安法测电阻，可采用如图所示的甲、乙两种接法．所用电压表内阻为5 000 Ω，电流表内阻为0.5 Ω.(1)当测量100 Ω左右的电阻时，宜采用图________电路．(2)现采用图乙所示电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10 V 、0.5 A ，则此电阻的测量值为________ Ω，真实值为________ Ω.解析：(1)R V R x ＝5 000 Ω100 Ω＝50，R x R A ＝100 Ω0.5 Ω＝200，与R x ≪R V 和R x ≫R A 两个条件相比，显然待测电阻更符合R x ≫R A ，这说明因电流表的分压造成的误差要比因电压表的分流造成的误差小，所以选择图甲所示电路．(2)R 测＝U 测I 测＝10 V 0.5 A＝20 Ω， R x 中电流I R ＝I 测－I V ＝0.5 A －105 000 A ＝0.498 A ．所以R 真＝U 真I R ＝10 V 0.498 A≈20.08 Ω. 答案：(1)甲 (2)20 20.086．在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l .其中一次测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻度线对齐，图中读数为________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d .其中一次测量结果如图乙所示，图中读数为________mm.(2)采用如图所示的电路测量金属丝AB 的电阻．调节滑动变阻器，若其中一次两表读数分别如图中(a)、(b)所示，则AB 电阻的测量值大小为________Ω(保留1位小数)，根据所连接的电路可知，该电阻的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”).(3)根据以上测量值，求出电阻率ρ＝________Ω·m.(答案保留两位有效数字)解析：(1)刻度尺的最小分度是1 mm ，故金属丝的测量长度为24.13 cm(24.11～24.15 cm 之间均对)．螺旋测微器中主尺半毫米刻度线已露出，故金属丝的直径为0.518 mm.(0.515～0.519 mm 之间均对)(2)从电路实物图可知，电压表量程为0～3 V ，读数为2.17 V(2.15～2.19 V 之间均对)．电流表量程为0～0.6 A ，故读数为0.16 A ．故R ＝U I ＝2.170.16Ω≈13.6 Ω(13.4～13.7 Ω之间均对)．由于电流表采用外接法，电压表的内阻不是无穷大，电压表分流，故电流表的测量值大于真实值，由R ＝U I可知，电阻的测量值偏小． (3)由R ＝ρl S ，R ＝U I ，S ＝14πd 2，可得 ρ＝πd 2U 4Il≈1.2×10－5 Ω·m. 答案：(1)24.13 0.518(2)13.6 偏小(3)1.2×10－5。
3.6科学测量：金属丝的电阻率同步练习(word版含答案)
3.6科学测量：金属丝的电阻率同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第三册一、选择题（共15题）1．利用伏安法测未知电阻时，用图甲测得结果为R1，用图乙测得结果为R2，若待测电阻的真实值为R，则（）A．R1＞R＞R2B．R1＜R＜R2C．R1＞R，R2＞R D．R1＜R，R2＜R2．用伏安法测未知电阻R x时，若不知R x的大约数值，为了选择正确的电流表接法以减小误差，可将仪器如图所示接好，只空出一个电压表的一个接头K，然后将K分别与a，b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，则（）A．若电流表示数有显著变化，K应接aB．若电流表示数有显著变化，K应接bC．若电压表示数有显著变化，K应接bD．以上说法均不正确3．杨光同学用螺旋测微器测得该材料的直径如图所示，示数为D＝＿＿＿mm（注意第一根半刻度线已经露出）。
A．0.4200B．1.420C．0.92D．0.9204．现在要测量一段电阻丝的电阻率 ，其阻值x R约为0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A，现有如下器材可供选择：电流表A（量程0~0.6A，内阻约为0.6Ω）电压表V （量程0~3V ，内阻约为3k Ω）标准电阻0R （阻值5Ω）滑动变阻器()0~5Ω2A R 滑，直流电源E （6V ，内阻不计）开关S 、导线若干如图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是（ ）A ．B ．C ．D ．5．用如图所示的电路测量待测电阻R x 的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（ ）A ．电压表的内电阻越小，测量越精确B ．电流表的内电阻越大，测量越精确C ．电压表的读数大于Rx 两端真实电压，Rx 的测量值大于真实值D ．由于电压表的分流作用，使Rx 的测量值小于真实值6．用电压表和电流表测量电阻时，可以选用如图甲或乙所示的两种电路，其中Rx 为待测电阻．电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法中正确的是（ ）A ．甲图中，电流表的示数等于通过Rx 的电流B ．乙图中，电流表的示数等于通过Rx 的电流C ．选用甲图测得Rx 的阻值大于其真实阻值D ．选用乙图测得Rx 的阻值等于其真实阻值7．如图所示，某同学在用“伏安法”测量电阻R 的阻值时，让电压表的一端接在a 点，另一端先后接到b点和c点，他发现电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化。
高中物理选修3-1 2.6实验测定金属的电阻率实验专题同步强化训练习题集
高中物理实验测定金属的电阻率实验专题同步强化训练习题集【实验报告】一、实验目的1．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。
2．会用伏安法测电阻，并能测定金属的电阻率。
3．练习使用螺旋测微器二、实验原理把金属丝接入如图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据Rx ＝U/I计算金属丝的电阻Rx，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度L，利用缠绕法用毫米刻度尺测出n圈金属丝宽度，求出金属丝的直径d，或者用螺旋测微器直接测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S= ；根据电阻定律公式，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝＝。
三、实验器材电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、。
四、实验步骤1．取一段新的金属丝紧密绕制在铅笔上，用测出它的宽度，除以圈数，求出金属丝的直径。
或者用直接测量金属丝的直径。
多次测量并取得平均值d。
2．按实验要求的电路图连接实验电路。
3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，多次测量并取得平均值L。
4．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。
5．拆除实验电路，整理好实验器材。
五、数据处理1．求电阻R的平均值：方法一，平均值法：分别计算电阻值再求平均值；方法二，图像法：利用U－I图线的斜率求电阻。
2．将测得的Rx、L、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝中，计算出金属导线的电阻率。
六、误差分析1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得，直径的测量是产生误差的主要来源之一。
2．采用伏安法测金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于其真实值，使电阻率的测量值偏小。
3．金属丝的长度测量，电流表和电压表的读数等会带来偶然误差4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大造成测量误差七、注意事项1．为了方便，测量直径应在导线连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，应该在连入电路之后在拉直的情况下进行。
3.5 +3.6 工具的选用 和 测金属电阻率-鲁科版(2019)高中物理必修第三册作业
测定金属的电阻率1. 现有一合金制成的圆柱体。
为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a ）和图（b ）所示。
由上图读得圆柱体的直径为_________mm ，长度为__________cm 。
若流经圆柱体的电流为I ，圆柱体两端之间的电压为U ，圆柱体的直径和长度分别用D 、L 表示，则用D 、L 、I 、U 表示的电阻率的关系式为=____________。
【答案】（1），（2）【解析】试题分析：（1）螺旋测微器的读数为（1.842~1.846范围内的均给分）；游标卡尺的读数为；（2）圆柱体的横截面积为，由电阻定律和欧姆定律可知，。
考点：基本仪器的使用、伏安法测电阻2.某照明电路出现故障，其电路如题6图1所示，该电路用标称值12V 的蓄电池为电源，导线及其接触完好。
维修人员使用已调好的多用表直流50V 挡检测故障。
他将黑表笔接在c 点，用红表笔分别探测电路的a 、b 点。
①断开开关，红表笔接a 点时多用表指示如题6图2所示，读数为 V ，说明 正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。
②红表笔接b 点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和题6图2相同，可判定发生ρ844.1240.4IL UD 42πmm 844.14.3450mm5.0mm 5.1=⨯+cm 240.4mm 40.42820mm1mm 42==⨯+22⎪⎭⎫ ⎝⎛=D S πS L R ρ=I U R =IL U D 42πρ=故障的器件是 （选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）【答案】①11.5 （11.2～11.8） ；蓄电池 ② 小灯【考点定位】本题考查了万用表读数、电路故障的判断.【方法技巧】仪器的读数注意估读问题；电器元件的短路和断路的区别要明确.3.某同学设计的可调电源电路如图（a ）所示，R0为保护电阻，P 为滑动变阻器的滑片。
闭合电建S 。
2016-2017学年高二物理鲁科版选修3-1学案：第3章 第6讲 实验：测定金属的电阻率
第6讲 实验：测定金属的电阻率[目标定位] 1.掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法.2.学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属的电阻率．1．电阻的定义式R ＝U I ，电阻的决定式R ＝ρlS ，金属的电阻率ρ随温度的升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小． 2．滑动变阻器分压、限流电路的选择(1)下列两种情况必须选择分压式：①待测电阻两端的电压要求从0调节；②滑动变阻器的总阻值比待测电阻小得多．(2)当滑动变阻器阻值与待测电阻差不多或比待测电阻稍大，且不要求电压从0调节，可用限流式接法．3．电流表内、外接法的选择：当测大(填“大”或“小”)电阻或R x R A ＞R VR x 时，用电流表内接法；当测小(填“大”或“小”)电阻或R x R A ＜R VR x 时，用电流表外接法．4．测金属电阻率的实验原理和器材(1) 把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R (R ＝UI )．由于金属丝的电阻较小，选择电流表外接法；由于不要求电压必须从0调，所以一般可以选择滑动变阻器限流式接法．请在线框内画出实验电路原理图．(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l ，用螺旋测微器测出金属丝的直径d ，算出横截面积S (S ＝πd 24)． (3)由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝RS l ＝πd 2R 4l ＝πd 2U4lI ，求出电阻率．5．测金属电阻率的实验器材螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、定值电阻、开关及导线、被测金属导线、电池、滑动变阻器.一、测定金属电阻率实验操作1．实验步骤(1)测直径：用螺旋测微器在被测金属导线上三个不同位置各测一次直径，并记录．(2)连电路：按如图1所示的电路图连接实验电路．图1(3)量长度：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，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S.(5)拆除实验电路，整理好实验器材．2．数据处理电阻R的数值可用以下两种方法确定：(1)计算法：利用每次测量的U、I值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果．(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，利用图象的斜率来求出电阻值R.3．实验注意事项(1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法．(2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态．(3)测量l时应测接入电路的电阻丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的3个不同位置上用螺旋测微器测量直径d.(4)电流不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化．二、螺旋测微器的原理及读数方法1．构造：如图2所示，B为固定刻度，E为可动刻度．图22．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5mm，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0.01mm，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．3．读数：(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．(2)测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．注意：(1)以毫米为单位时，小数点后面要有三位有效数字，特别是最后一位估读数字为零时，不能省略．图3(2)在读数时注意半毫米刻度线是否已露出例如(如图3所示)甲图读数为：2mm＋32.0×0.01mm＝2.320mm乙图读数为：13.5mm＋37.0×0.01mm＝13.870mm.例1在测定金属的电阻率的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：R x(阻值约4Ω，额定电流约0.5A)；电压表：V(量程3V，内阻约3kΩ)；电流表：A1(量程0.6A，内阻约0.2Ω)；电流表：A2(量程3A，内阻约0.05Ω)；电源：E1(电源电压为3V)；电源：E2(电源电压为12V)；滑动变阻器：R(最大阻值约20Ω)；螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图4所示，读数为______mm.图4(2)若滑动变阻器采用限流式接法，为使测量尽量精确，电流表应选________，电源应选________(均填器材代号)，在虚线框中完成电路原理图．答案(1)1.773(1.771～1.775均正确)(2)A1E1电路原理图见解析图解析(1)螺旋测微器的读数为：1．5mm＋27.3×0.01mm＝1.773mm.(2)在用伏安法测电阻的实验中，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为0.5A，所以电流表选A1，电源选E1即可．电路原理图如图所示．例2在测定金属的电阻率的实验中，金属丝长约0.8m，直径小于1mm，电阻在5Ω左右，实验步骤如下：(1)用米尺测量金属丝的长度，测三次，求出平均值l，在金属丝的不同位置用________测量直径，求出平均值d.(2)用伏安法测量金属丝的电阻R.试把图5中所给的器材连接成测量R的合适的电路．图中电流表的量程为0～0.6A，内阻接近1Ω，电压表的量程为0～3V，内阻为几千欧，电源的电动势为6V，滑动变阻器的阻值为0～20Ω，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于正确位置．图5(3)用上面测得的金属丝长度l、直径d和电阻R，可根据电阻率的表达式ρ＝________算出所测金属的电阻率．答案见解析解析 (1)金属丝的直径用螺旋测微器测量．(2)连电路图时，由于被测金属丝的电阻值较小，因此应采用电流表外接法，并且滑动变阻器采取限流式接法，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处．(3)由电阻定律R ＝ρlS ，有ρ＝RS l ＝πd 2R 4l.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图6所示，用米尺测出金属丝的长度l ，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R ，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．图6(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A ．电压表0～3V ，内阻10kΩ B ．电压表0～15V ，内阻50kΩ C ．电流表0～0.6A ，内阻0.05Ω D ．电流表0～3A ，内阻0.01Ω E ．滑动变阻器，0～10Ω F ．滑动变阻器，0～100Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)②实验中某同学的实物接线如图7所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．图7错误1：________________________________________________________________________. 错误2：________________________________________________________________________. (3)若测得金属丝的直径用d 表示，电阻用R 表示，则该金属材料的电阻率ρ＝________. 答案 (1)0.680(或0.679) (2)①A C E ②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2：采用了电流表内接法 (3)πRd 24l解析 (1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5mm ，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180mm(或0.179mm)，所以该金属丝直径应为0.5mm ＋0.180mm(或0.179mm)＝0.680mm(或0.679mm)．(2)①由电路图知电源是两节干电池，电动势是3V ，用3V 量程的电压表，故选A ；因为电阻丝的电阻大约为5Ω，如果把3V 的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6A ，因此用量程是0.6A 的电流表，故选C ；此题中金属丝的电阻大约为5Ω，为了减小实验误差，应选10Ω的滑动变阻器，故选E. (3)由R ＝ρl S 可得：ρ＝πRd 24l.1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由ρ＝πd 2U4Il 可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )A ．金属丝直径d 的测量B ．电压U 的测量C ．电流I 的测量D ．金属丝长度l 的测量答案 A解析 四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d ，因为在计算式中取直径的平方．2．在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )答案 D解析金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D正确．3．在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是()A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变答案AC解析实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法．故A、C操作错误．4．某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l＝0.720m，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图1所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5Ω)，然后计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：图1A．直流电源(输出电压为3V)B．电流表A(量程0～0.6A，内阻约0.125Ω)C ．电压表V(量程0～3V ，内阻3kΩ)D ．滑动变阻器(最大阻值20Ω)E ．开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图．(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R x ＝4.0Ω，则这种金属材料的电阻率为________Ω·m (保留两位有效数字)． 答案 (1)0.600 (2)如图所示(3)1.6×10－6解析 (3)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πR x d 24l ，将R x ＝4.0Ω、l ＝0.720m 、d ＝0.600mm ＝0.600×10－3m代入得ρ＝1.6×10－6Ω·m.5．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x 约为5Ω，实验室备有下列实验器材：A ．电压表(量程0～3V ，内阻约为15kΩ)B ．电压表(量程0～15V ，内阻约为75kΩ)C ．电流表(量程0～3A ，内阻约为0.2Ω)D ．电流表(量程0～0.6A ，内阻约为1Ω)E ．变阻器R 1(0～100Ω，0.6A)F ．变阻器R 2(0～2000Ω，0.1A)G ．电池组E (电动势为3V)H ．开关S ，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填代号)．(2)为减小实验误差，应选用图2中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来．图2(3)若用毫米刻度尺测得金属丝接入电路部分的长度为60.00cm ，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3所示，则金属丝的直径为________mm ，电阻值为________Ω.图3答案 (1)ADEGH (2)乙 实物图见解析 (3)0.635(0.635～0.639均正确) 2.4解析 (1)由于电源的电动势为3V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5Ω，电路中的最大电流约为I ＝E R x ＝35A ＝0.6A ，电流表应选D ；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E ；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有ADEGH. (2)由于R V R x ＞R xR A，应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50A ，被测电阻的阻值为R x ＝U x I x ＝1.200.50Ω＝2.4Ω.6．在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝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4所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．图4(2)用伏安法测金属丝的电阻R x.实验所用器材为：电池组(电动势3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、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确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：)．x图5(3)图6是测量R x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．请根据(2)所选的电路图，补充完成图13中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．图6(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图14所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图7中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω(保留两位有效数字)．图7(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)．A ．1×10－2Ω·mB ．1×10－3Ω·mC ．1×10－6Ω·mD ．1×10－8Ω·m 答案 (1)0.398(0.395～0.399均正确) (2)甲 (3)见解析图甲 (4)见解析图乙 4.4(4.3～4.7均正确) (5)C解析 (1)螺旋测微器的读数为0mm ＋39.8×0.01mm ＝0.398mm.(2)由实验记录的数据可知R x 的阻值大约为5Ω.由题知R x ≪R V ，故电流表外接．若滑动变阻器接为限流的形式，则R x 两端的电压最小值U min ＝520＋5＋1＋0.1E ≈0.6V ，而从实验数据可知R x 两端电压可为0.10V ，因此滑动变阻器应采用分压的形式．(3)如甲图所示．甲(4)选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示．乙图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x ＝4.4Ω.(5)根据R ＝ρl S 得金属丝的电阻率ρ＝RS l ＝πRd 24l ＝3.14×4.4×(0.398×10－3)24×0.5Ω·m≈1.09×10－6Ω·m，故选项C正确．。
高考物理第八章实验八测定金属的电阻率鲁科版选修3_1
【例1】 (1)如图6所示的三把游标卡尺，它们的游标卡尺从上至下分别为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________mm， ________mm，________mm。
图6
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图7所示，则金属
丝的直径是________mm。
(3)读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度 数(估读一位)×0.01 (mm)。 如图5所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，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。
图5
3.电压表和电流表 (1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或 0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位。 (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面 一位，即读到0.1 V。 (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后 面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A。
(3)① 图 8 甲 使 用 0.6 A 量 程 时 ， 对 应 刻 度 盘 上 每 一 小 格 代 表
________A，图中表针示数是________A；当使用3 A量程时，对
图7
应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A。
②图乙使用较小量程时，每小格表示________V，图中表针的示数为________V。
图9
解析 (1)图6甲读数：整毫米是17，不足1毫米数是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后结果是 17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm。 图6乙读数：整毫米是23，不足1毫米数是17×0.05 mm＝0.85 mm，最后结果是23 mm ＋0.85 mm＝23.85 mm。 图6丙读数：整毫米是3，不足1毫米数是9×0.02 mm＝0.18 mm，最后结果是3 mm＋ 0.18 mm＝3.18 mm。 (2)固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度上读，其示数为15.0，最后的读 数：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。 (3)①使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，表针示数为0.44 A；当使用3 A 量程时，每一小格为0.1 A，表针示数为2.20 A。
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【创新设计】2014-2015学年高中物理 3.6 实验测定金属的电阻率对点练习鲁科版选修3-11．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图3－6－6所示，用米尺测出金属丝的长度l，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．图3－6－6(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm.(2)为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：A．电压表0～3 V，内阻10 kΩB．电压表0～15 V，内阻50 kΩC．电流表0～0.6 A，内阻0.05 ΩD．电流表0～3 A，内阻0.01 ΩE．滑动变阻器，0～10 ΩF．滑动变阻器，0～100 Ω①要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填序号)②实验中某同学的实物接线如图3－6－7所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．图3－6－7错误1：________________________________________________________________________.错误2：________________________________________________________________________.(3)若测得金属丝的直径用d 表示，电阻用R 表示，则该金属材料的电阻率ρ＝________．答案 (1)0.680(或0.679) (2)①A C E ②错误1：导线连接在滑动变阻器的滑片上 错误2：采用了电流表内接法 (3)πRd24l解析 (1)从螺旋测微器的固定刻度上可以看出，半毫米刻度线已经露出来，因此主尺上应读0.5 mm ，可动刻度上接近第18个刻度线，可以估读0.180 mm(或0.179 mm)，所以该金属丝直径应为0.5 mm ＋0.180 mm(或0.179 mm)＝0.680 mm(或0.679 mm)．(2)①由电路图知电源是两节干电池，电动势是3 V ，用3 V 量程的电压表A ；因为电阻丝的电阻大约为5 Ω，如果把3 V 的电动势全加在电阻丝上，电流才是0.6 A ，因此用量程是0.6 A 的电流表C ；此题中金属丝的电阻大约为5 Ω，为了减小实验误差，应选10 Ω的滑动变阻器E.(3)由R ＝ρl S可得：ρ＝πRd 24l.1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由ρ＝πd 2U4Il 可知，对实验结果的准确性影响最大的是( )A ．金属丝直径d 的测量B ．电压U 的测量C ．电流I 的测量D ．金属丝长度l 的测量 答案 A解析 四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d ，因为在计算式中取直径的平方．2．在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )答案 D解析金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应该用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D正确．3．(双选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是( )A．用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B．用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C．用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D．实验中应保持金属丝的温度不变答案AC解析实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法．故A、C操作错误．4．“探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图3－6－8所示，a、b、c、d是四种不同的金属丝．现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表所示．图3－6－8编号材料长度/m横截面/mm2A镍铬合金0.8 0.8B镍铬合金0.5 0.5C镍铬合金0.3 0.5D镍铬合金0.3 1.0E康铜合金0.3 0.5F康铜合金0.8 0.8(1)电路中四种金属丝应分别选用上表中的________(用编号表示)．(2)某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R与长度L、横截面积S的关系可用比例式R∝LS来表示．你认为是否正确，为什么？________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _.(3)在交流合作时，有位同学提出用如图3－6－9所示的电路，只要将图中P端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价．图3－6－9答案(1)BCDE (2)不正确，因为它们的材料不完全相同(3)不能探究出．实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等解析(1)本实验采用的是控制变量法，分别选用导体材料相同、横截面积相同时，导体的长度不同，B 、C 符合要求；选用导体材料相同、长度相同时，导体的横截面积不同，C 、D 符合要求；选用导体横截面积相同、长度相同时，导体的材料不同，C 、E 符合要求．故选B 、C 、D 、E.图3－6－105．某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测出接入电路部分的金属丝长度为l ＝0.720 m ，用螺旋测微器测出金属丝直径(刻度位置如图3－6－10所示)，用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为5 Ω)，然后计算出该金属材料的电阻率．在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测金属丝外，还有如下实验器材：A ．直流电源(输出电压为3 V)B ．电流表A(量程0～0.6 A ，内阻约0.125 Ω)C ．电压表V(量程0～3 V ，内阻3 k Ω)D ．滑动变阻器(最大阻值20 Ω)E ．开关、导线等(1)从图中读出金属丝的直径为________ mm. (2)根据所提供的器材，在虚线框中画出实验电路图． Ｋ(3)若根据伏安法测出金属丝的阻值为R x ＝4.0 Ω，则这种金属材料的电阻率为________ Ω·m(保留两位有效数字)．答案(1)0.600 (2)如图所示(3)1.6×10－6解析 (3)由R ＝ρl S 得ρ＝RS l ＝πR x d 24l，将R x ＝4.0 Ω、l ＝0.720 m 、d ＝0.600 mm＝0.600×10－3m 代入得ρ＝1.6×10－6Ω·m.6．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)E．变阻器R1(0～100 Ω，0.6 A)F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)G．电池组E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．开关S，导线若干(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填代号)．(2)为减小实验误差，应选用图3－6－11中________(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把图3－6－11中的实物图用线连接起来．图3－6－11(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3－6－12所示，则金属丝的直径为________ mm，电阻值为________ Ω.图3－6－12答案 (1)ADEGH (2)乙 实物图见解析 (3)0.635 2.4解析 (1)由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I ＝E R x ＝35A ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E ；还要选用电池和开关，导线若干．故应选用的实验器材有ADEGH.(2)由于R V R x ＞R x R A，应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示．(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.635 mm ，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V ，从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50 A ，被测电阻的阻值为R x＝U x I x Ω＝1.200.50Ω＝2.4 Ω. 7．(2012·北京高考)在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.(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3－6－13所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)．图3－6－13(2)用伏安法测金属丝的电阻R x .实验所用器材为：电池组(电动势3 V ，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 k Ω)、滑动变阻器R (0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量R x是采用图3－6－14中的________图(选填“甲”或“乙”)．图3－6－14(3)图3－6－15是测量R x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．请根据(2)所选的电路图，补充完成图3－6－15中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．图3－6－15(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图3－6－16所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点．请在图3－6－16中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线．由图线得到金属丝的阻值R x＝________Ω(保留两位有效数字)．图3－6－16(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)．A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·mC．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m答案(1)0.398(0.395～0.399均正确) (2)甲(3)见解析图甲(4)见解析图乙 4.4(4.3～4.7均正确) (5)C解析(1)螺旋测微器的读数为0 mm＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm.(2)由实验记录的数据可知R x的阻值大约为5 Ω.由题知R x≪R V，故电流表外接．若滑动变阻器接为限流的形式，则R x两端的电压最小值U min＝520＋5＋1＋0.1E≈0.6 V，而从实验数据可知R x两端电压可为0.10 V，因此滑动变阻器应采用分压的形式．(3)如甲图所示．甲(4)选尽可能多的点连成一条直线，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，如图乙所示．乙图线的斜率反映了金属丝的电阻，因此金属丝的电阻值R x ＝4.4 Ω.(5)根据R ＝ρl S 得金属丝的电阻率ρ＝RS l ＝πRd 24l ＝3.14×4.4×（0.398×10－3）24×0.5Ω·m≈1.09×10－6Ω·m ，故选项C 正确．。