11专题测金属的电阻率螺旋测微器

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高考物理实验-测定金属电阻率

测定金属电阻率知识元测定金属电阻率知识讲解一、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．会用伏安法测定金属的电阻率．二、实验原理把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R x=计算金属丝的电阻R x，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S，根据电阻定律计算出电阻率．三、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝．四、实验步骤1．测直径：用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值．2．测长度：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，求出L的平均值．3．连电路：按照如图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．4．测电阻：电路经检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值．5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=R=中，计算出金属丝的电阻率．或利用U-I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ=R计算电阻率．6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材．五、注意事项1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量．2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值．3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差．4．要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差．5．伏安法测电阻是这个实验的核心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．六、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测＜R真，由R=ρ可知，ρ测＜ρ真．3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差．例题精讲测定金属电阻率例1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。

考点41 实验：测定金属的电阻率

一、螺旋测微器的使用和读数1．螺旋测微器常用来测量较小物体的长度，由于读数需估读到0.001 mm，即千分之一毫米位，所以螺旋测微器也叫千分尺。

2．读数时要分三步：一找整数毫米，二看半毫米，三读螺旋刻度。

3．读数规则：测量值=固定刻度整数毫米（半毫米刻度露出，需读0.5 mm）+0.01 mm×可动刻度（估读）螺旋测微器有50个可动刻度，转一周平移0.5 mm，即可动刻度最小刻度对应0.550mm=0.01 mm。

二、测定金属的电阻率1．实验原理：电阻定律LRSρ=，RSLρ=2．实验器材：待测材料（规则柱形元器件或提供可塑形装置）、刻度尺（测量L）、螺旋测微器（测量并计算S）、直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器（测量多次电阻）、开关、导线若干。

3．主要实验步骤：（1）测量材料器件的尺寸参数，包括横截面积和长度，需多次测量取平均值；（2）测量材料器件的电阻（根据提供器材和器件的性质选定测量方法）；（3）根据电阻定律计算材料电阻率。

4．已知电阻率测量元器件的尺寸参数：实验目的是为了测量用刻度尺和螺旋测微器不易测量的尺寸参数，如较长导线的长度、不规则的横截面积、对螺旋测微器的测量范围仍然较小的尺寸等。

（1）测量材料器件便于测量的尺寸参数，计算横截面积或长度；（2）测量材料器件的电阻；（3）根据已知电阻率和电阻定律计算材料的未知尺寸参数。

5．误差分析：刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表读数时的偶然误差，电阻测量方法存在的系统误差等。

（2020·安徽省高二期末）在测金属电阻率实验中：(1)用刻度尺测出被测金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻R。

请写出测金属丝电阻率的表达式ρ=____________（用上述测量的字母表示）；(2)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数依次是________、________、________；(3)若某同学再用“伏安法”测量该电阻，电阻约为10Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω。

高中物理实验测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)PPT课件

实验:测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）
1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法. 2.掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法. 3.学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率.
一、螺旋测微器的原理和使用：
螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离.因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来.
(5)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端.
五、误差分析
1．金属丝的横截面积是利用直径计算得到的，直径的测量是产生误差的主要原因之一. 2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，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测量误差. 4．金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成偶然误差.
S
l
横截面积S和导线的电阻R，就可以求出金属丝的电阻率
.
(1)根据部分电路的欧姆定律可知 R U ，故只要测出金
I
属丝两端的电压U和金属丝中的电流I，就可以得出金属丝的
电阻.即用伏安法测出金属丝的电阻R.
(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＝
可见，用螺旋测微器测量物体的长度时,以“mm”为单位，小数点后必有三位.读数时，先从固定刻度上读出大于半毫米的大数部分，再从可动刻度上读出小于半毫米的小数部分，二者之和就是被测物体的总长度.
螺旋测微器的读数
2．伏安法测电阻（1）电流表的内接法和外接法的比较

103测定金属的电阻率(螺旋测微器的使用)

白笔
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注意事项：注意事项： 1、电路连接方式是安培表外接法，而不是内接法。 2、测L时应测接入电路的电阻丝的有效长度。 3、闭合开关前，应把滑动变阻器的滑动触头置于正确位置。 • 4、多次测量U、I，先计算R，再求R平均值。 • 5、电流不宜过大，否则电阻率要变化，安培表一般选 0-—0.6安挡。
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• 【例2】某学校实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管。已
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知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8 ·m。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。 ①他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第Ⅱ步操作） Ⅰ.将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔；选择电阻档“×1”； Ⅱ. 将红、黑表笔短接，转动调零旋钮使指针指向零。；（或红黑表笔短接，调节欧姆表调零旋钮，使指针指向0 。）。 Ⅲ.把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表 13 的示数如图（a）所示。

测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)问题知识点

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）一、测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）主要考查的内容主标题：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。

关键词：电阻率、螺旋测微器难度：3重要程度：5内容：考点剖析：近年来各地的物理高考试卷多次考查“测电阻”，使得“测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）”成为高考的热点。

为什么“测电阻”实验会如此受到高考的青睐？纵观近几年的实验题，基本上是对原有实验进行改造、改进，但题目涉及的基本知识和基本技能仍然立足于课本实验。

实验题作为考查实验能力的有效途径和重要手段，在高考试题中一直占有相当大的比重，它注重对实验原理、实验方法的理解和应用，着重考查学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力。

电学实验中的“电阻测量”因其实验理论、步骤与大学物理实验结合的比较紧密，所以成了高考实验的重中之重，自然成为高考考查的焦点。

本实验包括的知识点有：1.螺旋测微器的使用和读数；2.据欧姆定律和电阻定律测定金属的电阻根率实验中练习使用高中物理中重要的基本测量仪器——螺旋测微器，它不仅是高考的热点问题，也是学生走上社会必须掌握的一种基本测量工具。

本实验的难点：1.螺旋测微器的读数2.实验中的重要注意事项。

典型例题例1.（15福建卷）某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示，现已完成部分导线的连接。

①实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大。

请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接；甲乙丙②某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示，根据图线判断，将只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3 V 、内阻为1欧的电源组成闭合回路，可使小电珠的总功率最大，其总功率的值约为 W （保留两位小数）。

高中物理第二章实验：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 新人教版选修3-1

五、实验步骤
1．用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l，反复测量三次，
并记录。
2．用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。
测量次数
1 2 3 平均值
金属丝长l/m
金属丝直径d/m
3.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。
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，记入记录表格内，断开开关S。
测量次数 1 2
3
电阻平均值
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
5.拆除实验电路，整理好实验器材。
六、数据处理 1．金属丝直径的测量 (1)特别注意半刻度是否露出。 (2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。 (3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。 2．金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度。(也要估读) (2)把3次测量结果求平均值作为长度l。
七、误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2．电流表外接法，R测<R真导致ρ测<ρ真(系统误差)。 3．通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化 (系统误差)。
八、注意事项 1．为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值。 2．测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变。 3．为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U-I图像法求出电阻。 4．滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求。

4 实验九测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

实验九测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的1．掌握控制电路的连接方法及电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。

2．掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。

3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。

二、实验原理由电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝R Sl ，可知需要测出金属丝的长度l 和它的直径d ，并计算出横截面积S ，并用伏安法测出电阻R x ，即可计算出金属的电阻率。

用伏安法测金属丝的电阻的实验电路如图甲、乙所示。

三、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。

四、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 ，计算出导线的横截面积S ＝πd 24。

2．电路连接：按实验原理电路图甲或乙连接好电路。

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，求出其平均值l 。

4．U 、I 测量：把滑动变阻器的滑片调节到使其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，记入表格内，断开开关S 。

5．拆除实验电路，整理好实验器材。

五、数据处理1．在求R x 的平均值时可用两种方法(1)用R x ＝UI 分别算出各次的阻值，再取平均值。

(2)用U －I 图线的斜率求出阻值。

2．计算电阻率将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算式ρ＝R x S l ＝πd 2U4lI 。

六、误差分析1．金属丝的横截面积是利用直径计算而得的，直径的测量是产生误差的主要来源之一。

2．采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，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。

高三针对性复习——实验篇7(测定金属的电阻率、练习使用螺旋测微器)

高三针对性复习——实验篇7（测定金属的电阻率、练习使用螺旋测微器）【实验要点】①掌握电阻定律的公式，进而了解实验需要测定的物理量及所用的相关测量工具； ②会根据实验的原理选择恰当的实验器材、构造适合的电路进行电阻的测定； ③根据实验原理及所用的测量工具，分析实验的误差来源。

【实验注意】①测定电阻的阻值时，通常选择滑动变阻器的限流接法、安培表的外接法； ②测定金属丝的直径时通常用螺旋测微器（千分尺）或50分度的游标卡尺。

例1、（2012届广州高三调研测试）测金属电阻率实验(1)测长度时，金属丝的起点、终点位置如图（a ），则长度为：__________cm ； (2)用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图（b ），则直径为：____________mm ； (3)用多用表“Ω×1”挡估测其电阻，示数如图（c ），则阻值为：__________Ω；(4)在图d 中完成实物连线；闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P 移至最____ (填“左”或“右”)端。

例2、在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻R x 约为5 Ω．实验室备有下列实验器材：A ．电压表V 1(量程3 V ，内阻约为15 kΩ)B ．电压表V 2(量程15 V ，内阻约为75 kΩ)C ．电流表A 1 (量程3 A ，内阻约为0.2 Ω)D ．电流表A 2 (量程600 mA ，内阻约为1 Ω)1050001046820304030∞4050200250200150100501000V ~~500K 15.215255.1125.0Ω--V A 5.20.55.2 ~210502ca10cm117071起点终点d金属丝P3 15 0.6 35 0 0 5 45 b图甲图乙E．变阻器R1 (0～100 Ω，0.6 A) F．变阻器R2 (0～2000 Ω，0.1 A)G．电池E1 (电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω)H．电池E2 (电动势为9 V，内阻约为10 Ω) I．开关S，导线若干(1)为提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有________________．(2)为减小实验误差，应选用图甲中的________(填“(a)”或“(b)”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图用导线连接起来．(3)若用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm，两电表的示数分别如图乙所示，则电阻值为_______ Ω，电阻率为_________Ω·m．例3、有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属材料重约1～2 N，长约为30 cm，电阻约为10 Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，密度为ρ0．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，现有如下器材可选：A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．电流表（600 mA，1.0 Ω) D．电流表（3 A，0.1 Ω)E．电压表（3 V，6 kΩ) F．滑动变阻器（2 kΩ，0.5 A)G．滑动变阻器（10 Ω，2 A) H．蓄电池（6 V，0.05 Ω)I．开关一个，带夹子的导线若千．(1)除待测金属管线外，还应选用的器材有（只填代号字母）．(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路．(3)实验中要测量的物理量有：，计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0 = 。

测定金属的电阻率(螺旋测微器和游标卡尺的使用_百度文库.

测定金属的电阻率 (螺旋测微器和游标卡尺的使用1.“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.将图实-1-19所示的螺旋测微器的读数写出来.图实-1-19甲. ______mm 乙. ______cm解析; 先读出固定尺上的读数,再读出可动尺上的读数.甲 .8 mm+47.7×0.01 mm=8.477 mm.乙 .6.5 mm+7.8×0.01 mm=6.578 mm=0.6578 cm.答案:8.476 0.65783. (2008·全国卷Ⅱ某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图实-1 -20所示,该铜丝的直径为________mm.图实-1-20解析:螺旋测微器固定刻度部分读数为 4.5 mm, 可动刻度部分读数为 0.093 mm, 所以所测铜丝直径为 4.593 mm.答案:4.592~4.5944. (1用游标为 50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,示数如图实-1-21所示,则测量结果应该读作________mm.图实-1-21(2用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图实-1-22所示,此示数为________mm.图实-1-22答案:(110.40 (22.7205. (2010·天津模拟某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻的实验中,根据同一组数据进行正确描点后,甲、乙两位同学根据自己的理解各作出一条图线,如图实-1-23甲、乙所示,根据你对实验的理解,你认为 ________同学的图线正确,根据你选择的图线算出该金属丝的电阻为________Ω.(保留两位有效数字解析:当金属丝两端电压为零时,通过的电流也为零,因此图线必过原点,故甲同学的图线正确;在甲同学画的图线上距原点较远的地方取一个点,其坐标值为 (0.4 A, 1.52 V,故金属丝电阻为:R =U I =1.520.4Ω= 3.8 Ω.答案:甲 3.8(3.7~3.9均可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○ V 1 (量程 0~3 V,内阻约为15 kΩB .电压表○ V 2 (量程 0~15 V,内阻约为75 kΩC .电流表○ A 1 (量程 0~3 A,内阻约为0.2 ΩD .电流表○ A 2 (量程 0~0.6 A,内阻约为 1 ΩE .变阻器R 1(0~100 Ω, 0.6 AF .变阻器R 2(0~2000 Ω, 0.1 AG .电池组 E (电动势为 3 V,内阻约为0.3 ΩH .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,应选用图实-1-24中 ________[填 (a或 (b]为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把图实-1-25中的实物图用线连接起来.图实-1-24图实-1-25(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实-1-26所示,则金属丝的直径为 ________mm,电阻值为________Ω.图实-1-26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 x35 A =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 R x >R R A,应采用电流表外接法,应选图 (b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 I x=0.50Ω=2.4 Ω 答案:见解析7. (2009·江苏高考有一根圆台状匀质合金棒如图实-1-27甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度 L 和两底面直径 d 、 D 有关.他进行了如下实验:图实-1-27(1用游标卡尺测量合金棒的两底面直径 d 、 D 和长度 L . 图乙中游标卡尺 (游标尺上有 20个等分刻度的读数 L =________cm.(2测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示 (相关器材的参数已在图中标出 . 该合金棒的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是 ________. (用标注在导线旁的数字表示(3改正电路后, 通过实验测得合金棒的电阻R =6.72 Ω, 根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为 L 、直径分别为 d 和 D 的圆柱状合金棒的电阻分别为R d =13.3 Ω、 R D =3.38 Ω.他发现:在误差允许范围内, 电阻 R 满足 R 2=R d ·R D , 由此推断该圆台状合金棒的电阻 R =________.(用ρ、 L 、 d 、 D 表示解析:(1首先确定游标卡尺的精度为 20分度,即为 0.05 mm,然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数 99.00 mm,注意小数点后的有效数字要与精度一样,再从游标尺上找出对的最齐一根刻线,精度 ×格数=0.05×8 mm=0.40 mm,最后两者相加, 根据题目单位要求换算为需要的数据, 99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm. (2本实验为测定一个几欧姆的电阻,在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时,因为安培表的内阻较小,为了减小误差,应用安培表外接法, ⑥线的连接使用的是安培表内接法.(3根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为 L 、直径分别为 d 和 D 的圆柱状合金棒的电阻分别为R d =13.3 Ω、R D =3.38 Ω.即R d =ρ Lπ(d /2R D =Lπ(D /2R 满足R 2=R d ·R D ,将 R d 、 R D 代入得R = 4ρL πdD .答案:(19.940(2⑥ (3 4ρLπdD。

电学：测定金属电阻率之游标卡尺与螺旋测微器

游标卡尺、螺旋测微器专题讲座一、游标卡尺1、简介游标卡尺（VERNIER CALIPER），是一种精确程度高于普通刻度尺的能够测量长度、内外径、深度的量具，是工业上常用的测量长度的仪器。

2、结构（1）结构示意图（2）结构介绍游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成，游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，有的游标尺上还固定了一把深度尺，主尺上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置。

利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径。

深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。

主尺和游标尺上面都有刻度。

主尺一般以毫米为单位，而游标上则有10、20或50个分格，根据分格的不同，游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等，游标为10分度的有9mm，20分度的有19mm，50分度的有49mm。

3、工作原理以尺身以准确到0.1毫米的十分度游标卡尺为例，尺身上的最小分度是1毫米，游标尺上有10个小的等分刻度，总长9毫米，每一分度为0.9毫米，比主尺上的最小分度相差0.1毫米。

量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐，它们的第一条刻度线相差0.1毫米，第二条刻度线相差0.2毫米，……，第10条刻度线相差1毫米，即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐。

当量爪间所量物体的线度为0.1毫米时，游标尺向右应移动0.1毫米。

这时它的第一条刻度线恰好与尺身的1毫米刻度线对齐。

同样当游标的第五条刻度线跟尺身的5毫米刻度线对齐时，说明两量爪之间有0.5毫米的宽度，……，依此类推。

在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数要从游标“0”线与尺身相对的刻度线读出。

4、使用方法（1）准备用软布将量爪擦干净，使其并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。

如果对齐就可以进行测量：如没有对齐则要记取零误差：游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差，在尺身零刻度线左侧的叫负零误差（这件规定方法与数轴的规定一致，原点以右为正，原点以左为负）。

实验测定金属的电阻率(螺旋测微器和游标卡尺的使用)

2．将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺．将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，测量接入电路的金属丝长度(即有效长度，测量接入电路的金属丝长度即有效长度)，反复测量三即有效长度次，求出平均值l. 求出平均值 3．按照原理图(如图实－7－1所示连好用伏安法测电阻的．按照原理图如图实如图实－－所示所示)连好用伏安法测电阻的实验电路．实验电路． 4．把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大的位置，检．把滑动变阻器调到接入电路中的电阻值最大的位置，查无误后，闭合开关，改变滑动变阻器滑动片的位置，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值和电压值记录在表格中，断开，读出几组相应的电流值和电压值记录在表格中，断开S，求出导线电阻R 的平均值．求出导线电阻 x的平均值． 5．整理仪器．．整理仪器．
刻度格数(分度刻度格数分度) 刻度总长度分度 10 20 50 9mm 19mm 49mm 每小格与的差值 0.1mm 0.05mm 0.0mm 精确度(可准确到精确度可准确到) 可准确到 0.1mm 0.05mm 0.02mm
4．读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标．读数：若用表示由主尺上读出的整毫米数表示由主尺上读出的整毫米数，表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度) 果表达为(x＋K×精确度) mm. 六、伏安法测电阻 1．电流表的内接法和外接法的比较．
二、实验原理 1．把金属丝接入电路中，用伏安法测导线的．把金属丝接入电路中， U 电阻 R(R＝ I )．电路原理如图实－7－1 ＝．电路原理如图实－－所示．所示． 2．用米尺量得金属丝的长度 l，用螺旋测微器．，量得金属丝的直径，量得金属丝的直径，算出横截面积 S. l RS 3．利用电阻定律 R＝ρS，得出金属丝电阻率的公式 ρ＝ l . ．＝＝图实－－图实－7－1

高考物理复习测定金属的电阻率同时练习使用螺旋测微器：螺旋测微器游标卡尺的使用及读数课件鲁科版

【变式训练1】(1)如图所示的两把游标卡尺,它们的游标尺自左至右分别为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 17.7 23.85 ________mm ，_______mm.
17mm 7格
图2
图1 审题析疑
1. 先由主尺上读出整毫米数x. 2.再从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数K. 3.结果表达式: (x＋K×精确度)mm
注意游标卡尺及螺旋测微器的读数方法.
1 解析游标卡尺读数为 d＝12 mm＋4× mm＝12.20 mm 20 ＝1.220 cm 螺旋测微器的读数为 h＝6.5 mm＋36.0×0.01 mm ＝6.860 mm 答案 1.220 6.860
显隐解析
规律方法游标卡尺的读数应注意的几点
(1)看清精确度右图示，示数为多少？
转解析
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，其读数见下表：刻度格数 (分度) 10 20 50 刻度总长度 9 mm 19 mm 49 mm 每小格与 1 mm的差值 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm 精确度 (可准确到) 0.1 mm 0.05 mm 0.02 mm
4.真题演练
【真题】（2014· 海南卷，11）现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图4a和图b所示。 4.240 （1）由上图读得圆柱体的直径为_______cm ，长度为______cm. 1.844 （2）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为D、L，测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ＝ πD2U/4IL 。

测定金属丝的电阻率

为了较准确地测量电阻阻值,根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。
思路点拨:(1)怎样比较Rx、RA、RV,以确定测量电路的接法? (2)滑动变阻器能否用限流接法,为什么?
解析:本题的电路选择有两种:一是滑动变阻器两种电路的选择;二是伏安法两种电路的选择。
若采用限流电路,由题给条件,电路中干路最小电流为I干min =
(2)临界值计算法
Rx< RVRA时，用电流表外接法；小外偏小
Rx>RVRA 时，用电流表内接法. 大内偏大
3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的长度，即有效长度，反复测量 3 次，求出其平均值 l.
4．电路经检查确认无误后，闭合电键 S，改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流值
(2)第二种是用 U—I 图线的斜率求出．
代入电2．阻计率算计电算阻公率式：ρ将＝记R录xSl 的＝数π4dl据2IU.Rx、l、d 的值，【误差分析】
1．金属丝直径、长度测量带来误差．
2．电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以 R 测<R 真，由 R＝ρSl 知 ρ 测<ρ 真．
4.000+0.088=4.088 mm
毫米刻度尺
毫米刻度尺的最小分度值为 1mm , 测量时应精确到 1 mm,估读到 0.1 mm.
【64.8mm】
素能提升
一、选择题(1 单选题，2 双选题)
1．在“测定金属丝电阻率”的实验中，由 ρ＝π4dI2lU 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 C．电流 I 的测量
3．通电电流过大、时间过长差．
【注意事项】 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、开关、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． 3．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部分待测导线长度，测量时应将导线拉直． 4．测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量．

22版：实验十一测量金属丝的电阻率（创新设计）

实验十一测量金属丝的电阻率1.实验原理(如图1所示)由R＝ρlS得ρ＝RSl，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。

图12.实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(0～50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。

3.实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d。

(2)连接好伏安法测电阻的实验电路。

(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，反复测量三次，求出其平均值l。

(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。

(5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，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。

(6)将测得的R x、l、d值，代入公式R＝ρlS和S＝πd24中，计算出金属丝的电阻率。

1.数据处理(1)在求R x的平均值时可用两种方法①用R x＝UI分别算出各次的数值，再取平均值。

②用U－I图线的斜率求出。

(2)计算电阻率将记录的数据R x、l、d的值代入电阻率计算公式ρ＝R x Sl＝πd2U4lI。

2.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)采用伏安法测量金属丝的电阻时，由于采用的是电流表外接法，测量值小于真实值，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。

3.注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路一般采用电流表外接法。

(2)实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路，然后再把电压表并联在被测金属丝的两端。

(3)测量被测金属丝的有效长度，是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的被测金属丝长度，测量时应将金属丝拉直，反复测量三次，求其平均值。