(通用版)2021版高考物理大一轮复习第8章恒定电流实验8测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)课件

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7．注意事项 (1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连 入电路之前测量。 (2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电 流表外接法。 (3)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝 温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。
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实验考向 多维突破
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[答案] 1.220 6.860(6.858～6.862 均正确)
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2．(1)如图甲所示的电表使用 0.6 A 量程时，对应刻度盘上每一 小格代表________A，图中表针示数为________A；当使用 3 A 量程 时 ， 对 应 刻 度 盘 中 每 一 小 格 代 表 ______A ， 图 中 表 针 示 数 为 ______．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。
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[部分器材用途]
电流表、电压表
伏安法测电阻
测量金属丝的直径，由于测量直径时带来的
螺旋测微器 误差更明显一些，因此用精确度更高的器材
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(3)接入电路的电阻为 1 987 Ω，最简单的操作方法是将“×1 k” 旋钮调到 2，再将“×100”旋钮调到 0。每个电阻箱的最大阻值是 9 999 Ω，用这样的两个电阻箱串联可得到的最大电阻是 2×9 999 Ω＝ 19 998 Ω。故用两个这样的电阻箱，可得到的电阻值范围为 0～19 998 Ω。
测量
毫米刻度尺 测量金属丝的有效长度
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4．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)连接好用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。
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(4)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。
(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。
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[题组训练] 1．(2019·海口市高三模拟)某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分 别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示。该 工件的直径为________cm，高度为________mm。
甲
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乙
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[解析] 游标卡尺的主尺读数为 1.2 cm，游标尺上第 4 个刻度线 和主尺上某一刻度线对齐，所以游标尺读数为 4×0.05 mm＝0.20 mm ＝0.020 cm，所以最终读数为：1.2 cm＋0.020 cm＝1.220 cm。 螺旋测微器的固定刻度为 6.5 mm，可动刻度为 36.0×0.01 mm＝ 0.360 mm，所以最终读数为 6.5 mm＋0.360 mm＝6.860 mm。
(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 Rx、l、d 值，代入公式 R＝ρSl 和 S＝π4d2中，计算出 金属丝的电阻率。
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5．数据处理 (1)在求 Rx 的平均值时可用两种方法 ①用 Rx＝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 Rx、l、d 的值代入电阻率计算公式 ρ＝RxSl ＝π4dl2IU。
第八章 恒定电流
实验八 测定金属的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器)
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实验储备 自主回顾
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1．实验目的 (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。
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2．实验原理 由 R＝ρSl 得 ρ＝RlS，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。 测金属电阻的电路图和实物图如图甲、乙所示。
甲
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(2)如图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示________V， 图中表针的示数为________V。若使用的是较大量程，则这时表盘刻 度每小格表示________V，图中表针示数为________V。
乙
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(3)旋钮式电阻箱如图丙所示，电流从接线柱 A 流入，从 B 流出， 则接入电路的电阻为______Ω，今欲将接入电路的电阻改为 2 087 Ω， 最简单的操作方法是_____________________________________。 若用两个这样的电阻箱，即可得到的电阻值范围为________。
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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。
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(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。
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6．误差分析 (1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得，金属丝直径的测量 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。
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(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。
丙
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[解析] (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。
(2)电压表使用 3 V 量程时，每小格表示 0.1 V，表针示数为 1.70 V；使用 15 V 量程时，每小格表示 0.5 V，表针示数为 8.5 V。
测量仪器、仪表的读数 1．游标卡尺 (1)游标卡尺的读数＝主尺读数＋游标尺读数。 (2)游标卡尺的读数方法：“三看” ①第一看→精确度
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②第二看→游标尺上的 0 刻度线位置，区分零刻度与标尺最前 端(如图所示)
③第三看→游标尺的哪条(第 N 条)刻度线与主尺上的刻度线对 齐
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2．螺旋测微器 螺旋测微器读数＝固定刻度部分读数(mm)＋可动刻度部分读数 ×精确度(mm)。注意估读，以及半刻度线是否已露出。