高考物理大一轮复习 实验7 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
高考物理大一轮复习 第七章 第3讲 实验七 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)课件
5．将测得的 R、L、d 的值，代入电阻率计算公式 ρ＝RLS＝ π4dI2LU中，计算出金属丝的电阻率．
图7－3－4
(2)螺旋测微器的原理 测 微 螺 杆 P 与 固 定 刻 度 S 之 间 的 精 密 螺 纹 的 螺 距 为 0.5 mm，即旋钮K每旋转1周，P前进或后退0.5 mm，而可动刻度 H上的刻度为50等份，每转动一小格，P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：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读 出，小数部分由可动刻度读出． 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(估读1位)×0.01(mm) 注意：(1)看半刻度是否露出；(2)可动刻度要估读．
六、注意事项 1．本实验中被测金属丝的电阻值较小，因此实验电路必 须采用电流表外接法． 2．测量被测金属丝的有效长度，是指被测金属丝接入电 路的2个端点之间的长度，测量时应将金属丝拉直． 3．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、待测金属丝、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丝的两端．
解析 0～3 V量程的最小刻度是0.1 V，是10分度的，因此 要向下估读1位，读1.15 V(由于最后1位是估读的，有偶然误 差，读成1.14～1.17 V都算正确)；0～15 V量程的最小刻度为 0.5 V，不是10分度的，因此只要求读到 0.1 V 这1位，所以读 5.7 V(5.6～5.8 V都算正确)．
专题七 实验七：测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
0.05 mm、0.02 mm，如下表所示：
每小格与 刻度格数(分度) 刻度总长度 1 mm 的差值
精确度 (可准确到)
10
9 mm
0.1 mm
0.1 mm
20
19 mm
0.05 mm
0.05 mm
50
49 mm
0.02 mm
0.02 mm
(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)mm.
图 S7-3 (2)螺旋测微器的原理：测微螺杆 P 与固定刻度 B 之间的精 密螺纹的螺距为 0.5 mm，即旋钮 K 每旋转一周，P 前进或后退 0.5 mm，可动刻度 H 上的刻度为 50 等份，每转动一小格，P 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 Nhomakorabea千分尺.
甲
乙
图 S7-7
解析：根据串、并联电路的特点解题.根据题意知 RRAx>RRVx， 电压表的分流作用较显著，故Rx1更接近待测电阻的真实值.题 图甲的测量值是Rx与RA串联的电阻阻值，故Rx1>Rx真；题图乙 的测量值是Rx与RV并联的电阻阻值，故Rx2<Rx真.
答案：R x1 大于 小于
方法技巧：内接法和外接法可简记为“内大大，外小小”， 即内接法适合测量大电阻，测量值偏大，外接法适合测量小电 阻，测量值偏小.
考点 3 基本实验的考查
1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法
内容
限流式接法
分压式接法
对比说明
两种接法电 路图
串、并联关系不同
新高考物理通用版总复习一轮课件专题七实验七测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
1.滑动变阻器的限流式接法和分压式接法.
两种接法 限流式接法
分压式接法
对比说明
两种接法电 路图
串、并联关系 不同
负载 R 上电 压调节范围
R＋RERab≤U≤E
0≤U≤E
分压电路调节 范围大
(续表) 两种接法 负载 R 上电 流调节范围 闭合 S 前滑 片 P 位置
限流式接法 R＋ERab≤I≤ER
适用于 测量
RA≪Rx 大阻值电阻
RV≫Rx 小阻值电阻
(2)两种电路的选择. ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表 内阻进行比较，若 Rx 较小，宜采用电流表外接法；若 Rx 较大， 宜采用电流表内接法.简单概括为“大内偏大、小外偏小”. ②临界值计算法：
Rx＜ RVRA时，用电流表外接法. Rx＞ RVRA时，用电流表内接法.
4.本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路一 般采用电流表外接法.
5.闭合开关 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效 电阻值最大的位置.
6.在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度 I 不宜过 大(电流表用 0～0.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属导 线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.
解析：(1)若将电压表接在 O、P 之间，I＝RUV＋RUx，则 U＝ RRx＋xRRV V·I，根据一次函数关系可知对应斜率为 k＝RRx＋xRRV V；若将 电压表接在 O、Q 之间，电流表分压为 UA＝IRA，根据欧姆定律 变形可知 R＝U－IIRA，解得 U＝I(R＋RA)，根据一次函数可知对 应斜率为 kⅡ＝(R＋RA)，对比图象的斜率可知 kⅠ>kⅡ，所以Ⅱ图
7.求 R 的平均值时可用两种方法：第一种是用 R＝UI 算出各 次的测量值，再取平均值；第二种是用图象(U-I 图线)来求出. 若采用图象法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些， 连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏 离较远的点可以不予考虑.
高考物理一轮复习 实验七 测定金属的电阻率练习使用螺旋测微器教学案-人教版高三全册物理教学案
实验七测定金属的电阻率练习使用螺旋测微器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，并能测定金属丝的电阻率．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。
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。
二、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。
1．螺旋测微器(1)构造：如图实71所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架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。
图实71(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：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。
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)图实72如图实72所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米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。
2．游标卡尺(1)构造：如图实73所示，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉。
图实73(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。
高考物理一轮复习名校模拟：实验07 测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器)(含解析).pdf
名校模拟 1．分别用下图甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值．图甲中两表的示数分别为3 V、4 mA，图乙中两表的示数分别为4 V、3.9 mA，则待测电阻Rx的真实值为( ) A．略小于1 kΩ B．略小于750 Ω C．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω 2．在“测定金属的电阻率”的实验中，由ρ＝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．分别用图K8-1所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值．图甲中两表的示数分别为3 V、4 mA，图乙中两表的示数分别为4 V、3.9 mA，则待测电阻Rx的真实值为( ) 图K8-1 A．略小于1 kΩ B．略小于750 Ω C．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω ．(1)用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图K8-3甲所示，读出金属丝的直径为 ________mm. (2)现提供以下器材： 电流表G(满偏电流100 μA，内阻100 Ω) 电流表A(量程10 mA，内阻40 Ω) 滑动变阻器(最大电阻值100 Ω) 待测电阻(约300 Ω) 直流电源(电动势6 V，内阻为几欧姆) 各种已知阻值的电阻 开关 导线若干 ①现需要将电流表G 改装成一个量程为3 V的电压表，需要选用的电阻阻值为 ________. ②现要求用改装后的电压表(用符号V表示)和电流表A测量待测电阻Rx. (a)在下面的虚线框中画出电路图． (b)按电路图在下面的实物图中画出连接导线 图K8-3 ．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直径，其中某次测量结果如图K8-4甲所示，其读数应为 ________mm(该值接近多次测量的平均值) (2)用伏安法测金属丝的电阻Rx，实验所用器材为： 电池组(电动势为3 V，内阻约为1 Ω)，电流表(内阻约为0.1 Ω)，电压表(内阻约为3 kΩ)，滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流为2 A)开关，导线若干． 某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/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图乙或丙中的______图． (3)如图K8-5是测量Rx的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据上图所选的电路图，补充完成图3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K8-5 图K8-6 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图K8-6所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在图中标出第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Rx＝__________Ω.(保留两位有效数字) (5)根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为______．(填选项前的序号) A．1×10－2Ω·m B．1×10－3Ω·m C．1×10－6Ω·m D．1×10－8Ω·m (6)(双选)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器都已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是( ) A．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C．若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D．用U－I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差．(5)C (6)CD 图D65 ．在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5 Ω.实验室备有下列实验器材： A．电压表V1(量程3 V，内阻约为15 kΩ) B．电压表V2(量程15 V，内阻约为75 kΩ) C．电流表A1(量程3 A，内阻约为0.2 Ω) D．电流表A2(量程600 mA，内阻约为1Ω) E．变阻器R1(0～100 Ω，0.3 A) F．变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A) G．电池E(电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω) H．开关S，导线若干 (1)为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有________． (2)为了减小实验误差，应选用图甲中________(选填“a”或“b”)为该实验的电路图，并按所选择的电路图把实物图乙用导线连接起来． ．待测电阻Rx的阻值约为20 Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下： A．电流表A1(量程150 mA，内阻约为10 Ω) B．电流表A2(量程20 mA，内阻r2＝30 Ω) C．电压表V(量程15 V，内阻约为3 000 Ω) D．定值电阻R0＝100 Ω E．滑动变阻器R1，最大阻值为5 Ω，额定电流为1.0 A F．滑动变阻器R2，最大阻值为5 Ω，额定电流为0.5 A G．电源E，电动势E＝4 V(内阻不计) H．电键S及导线若干 (1)为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，请从所给的器材中选择合适的实验器材________(均用器材前对应的序号字母填写)； (2)待测电阻的表达式为Rx＝________，式中各符号的物理意义为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. ． 某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx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Rx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.某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝＝________Ω(保留两位有效数字)． (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Rx的电流值 B．电流表测量值大于流经Rx的电流值 C．电压表测量值小于Rx两端的电压值 D．电压表测量值大于Rx两端的电压值 (5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映U－x关系的示意图中正确的是________． 解析(1)若采用限流式接法，则电路中的最小阻值R＝＝＝6.7 Ω，与待测电阻Rx的阻值较接近，故电流表应选B，电压表应选用C，实验电路应采用题图中的甲． (3)由题图可得该电阻的测量值 Rx＝＝＝5.2 Ω.。
2021高考物理大一轮复习第七章第3讲实验七测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)模拟检测
2021高考物理大一轮复习第七章第3讲实验七测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）模拟检测1．(2020年韶关十校调研)在“测定金属的电阻率”实验中，提供的电源是一节内阻不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm ，长度约为80 cm ，阻值约为3 Ω.使用的电压表有3 V(内阻约为3 kΩ)和15 V(内阻约为15 k Ω)两个量程，电流表有0.6 A(内阻约为 Ω)和3 A(内阻约为 Ω)两个量程；供限流用的滑动变阻器有最大阻值分别为10 Ω、100 Ω、1 500 Ω的三种，可供选择的实验电路有如图7－3－20甲、乙所示的两种．用螺旋测微器测金属丝的直径如图7－3－20丙所示，则：图7－3－20(1)螺旋测微器的示数是________mm.(2)为减小电阻的测量误差，应选用______图所示的电路．(3)为在测量中便于调剂，应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器．(4)电压表的量程应选用________V.(5)电流表的量程应选用________A ．【答案】(1) (2)乙 (3)10 (4)3 (5)【解析】(1)螺旋测微器的读数为d ＝2.0 mm ＋×0.01 mm＝2.250 mm ；(2)由于待测电阻满足R V R x >R x R A ，电流表应用外接法，因此应选用乙图所示的电路；(3)由于待测电阻阻值为3 Ω，因此变阻器采纳限流式接法时，应选择与待测电阻接近的最大阻值为10 Ω变阻器；(4)由于一节电池的电动势为 V ，因此电压表应选择3 V 的量程；(5)依照闭合电路欧姆定律可求出通过待测电阻的最大电流为I max ＝E R x＝错误! A ＝0.5 A ，因此电流表应选择0.6 A 的量程．2．(2020年广东卷)图7－3－21是测量电阻R x 的原理图．学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6 A(内阻不计)，标有长度刻度的平均电阻丝ab 的总长为30.0 cm.图7－3－21图7－3－22(1)依照原理图连接图7－3－22的实物图．(2)断开S 2，合上S 1.调剂电源输出电压为 V 时，单位长度电阻丝为电压u ＝______V/cm.记录现在电流表A 1的示数．(3)保持S 1闭合，合上S 2.滑动c 点改变ac 的长度L ，同时调剂电源输出电压，使电流表A 1的示数与步骤(2)记录的值相同，记录长度L 和A 2的示数I .测量6组L 和I 值，测量数据已在图7－3－23中标出，写出R x 与L 、I 、u 的关系式R x ＝______；依照下图用作图法算出R x ＝________Ω.图7－3－23【答案】(1)如图甲所示． (2) (3)uL I(如图乙所示)甲乙【解析】(1)实物连线图如图所示；(2)u ＝330 V/cm ＝ V/cm ；(3)因保持A 1的示数不变，则ac 间的电压为U ac ＝uL ，A 2的示数I ＝uL R x ，因此R x ＝uL I ；(4)把点用直线连接起来，从图线斜率得L I＝60 cm/A ，因此R x ＝×60 Ω＝ Ω.3．(2020年安徽卷)在测定一根粗细平均合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图7－3－24所示，校零时的读数为________mm ，合金丝的直径为______mm.图7－3－24为了精确测量合金丝的电阻R x ，设计出如下图7－3－25甲所示的实验电路图，按照该电路图完成图7－3－25乙中的实物电路连接．甲乙图7－3－25【答案】如图所示．。
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数据处理
1．在求Rx的平均值时可用两种方法
(1)第一种是用 Rx＝UI 算出各次的数值，再取平均值． (2)第二种是用 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 ＝π4dlI2U.
误差分析 1．金属丝直径、长度的测量带来误差．
高三物理一轮复习
实验七 测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）
考点一 器材使用及电路设计
考
考点二 数据处理及误差分析
点 考点三 创新实验设计
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．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法； 3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率． 实验原理 1．螺旋测微器 (1)构造：如图，S为固定刻度，H为可 动刻度．
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＝ρSl ，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． 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．
Rx＝UI 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，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
Rx＝ρSl，得出计算金属丝电阻率的公式 ρ＝RlxS＝π4dlI2U.
实验步骤
1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位 置各测一次直径，求出其平均值．
2．本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法． 3．电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大． 4．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长， 以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．
高考物理一轮复习6：实验七 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)优质课件
注意：(1)主尺上的读数，应以游标的0刻度左端上方主尺的刻 度为准；(2)看清游标的精确度；(3)游标卡尺都是根据刻线对 齐来读数的，所以都不再往下1位估读．
误差：测量值与真实值之间的差异叫误差，分为偶然误差和系 统误差．误差只能减小，不可避免．
(3)读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出， 小数部分由可动刻度读出． 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(估读1位)×0.01(mm) 注意：(1)看半刻度是否露出；(2)可动刻度要估读．
(3)读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出， 小数部分由可动刻度读出． 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(估读1位)×0.01(mm) 注意：(1)看半刻度是否露出；(2)可动刻度要估读．
测量值＝整数部分＋n×精确度，n为游标尺上第n条刻度线与 主尺刻度线对齐．
10分度的游标卡尺：游标上相邻2个刻度间的距离为 0.9 mm， 比主尺上相邻两个刻度间的距离小0.1 mm.读数时先从主尺上 读出厘米数和毫米数，然后用游标读出 0.1 毫米位的数值：游 标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几， 其读数准确到0.1 mm.同理，20分度的游标卡尺，其读数准确 到0.05 mm；50分度的游标卡尺读数准确到 0.02 mm，读数方 法相同．
图 7－3－2
10分度的游标卡尺：游标上相邻2个刻度间的距离为 0.9 mm， 比主尺上相邻两个刻度间的距离小0.1 mm.读数时先从主尺上 读出厘米数和毫米数，然后用游标读出 0.1 毫米位的数值：游 标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几， 其读数准确到0.1 mm.同理，20分度的游标卡尺，其读数准确 到0.05 mm；50分度的游标卡尺读数准确到 0.02 mm，读数方 法相同．
高考物理一轮复习 实验七 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)习题详解 新人教版
典例 2：(1)如图甲所示 (2)× (3)如图乙所示；用“×”表示 的数据连线时：1.2(1.1～1.3 均可)；用“○”表示的数据连线时： 1.6(1.5～1.7 均可)
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[题组突破] 3．解析：(1)由于螺旋测微器开始起点有误差，估读为 0.007
mm，测量后要去掉开始误差。 (2)将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入，掌握 滑动变阻器的分压接法。 答案：(1)0.007 0.638 (2)如图所示
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6．解析：(1)读数前先旋紧 B，示数为 0.01 mm×41.0＝0.410 mm。 (2)电压表的示数接近电源的电动势，电流表的示数很小，说 明电压表串联在电路中，由此推断：合金丝没有接入电路中， 即电路中的接线柱 7、9 之间出现了断路。 (3)由于电流表内阻约 0.3 Ω，可将电流表改为内接；多次测量 求平均值，可以让测量误差更小；或者用 U-I 图像的斜率求 出电阻。 答案：(1)B 0.410 (2)7、9 断路 (3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的 平均值。(或测量多组电流和电压值，用图像法求电阻值)
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4．解析：直流电源的电压为 20 V，为了提高读数准确度应该 选择电压表 C，因此待测电阻两端电压不得超过 15 V，则 通过的电流不超过 I＝RUx＝2155kVΩ＝600 μA，电流表应该选 B。为了减小误差电流表应采用内接法，因为滑动变阻器 的阻值远小于待测电阻的阻值，若串联，限流效果不明显， 应该采用分压接法接入电路。 答案：B C ①电流表应采用内接法 ②滑动变阻器应采用分压式接法
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实验七 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 二、螺旋测微器 滑动变阻器 典例 1：(1)17.7 23.85 (2)2.150 0.048 (3)①0.02 0.44 0.1 2.20 ②0.1 1.70 0．5 8.5 [题组突破] 1．(1)①1.88 ②9.4 ③0.82 ④0.16
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 = 。
高考物理一轮复习 专题十二 实验与探究 考点2 电学实验 七 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微
实验七测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)1．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(a)和(b)所示。
该工件的直径为________cm，高度为________mm。
答案 1.220 6.860解析图(a)为20分度的游标卡尺，其精度为0.05 mm。
主尺读数为12 mm，游标尺上第4条刻线与主尺上的一条刻线对齐，故测量结果为12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm。
螺旋测微器的精度为0.01 mm，由图(b)知固定刻度读数为 6.5 mm，可动刻度读数为“36.0”，故工件的高度为6.5 mm＋36.0×0.01 mm＝6.860 mm。
2．某同学通过实验测量一种合金的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。
为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧图甲所示的部件________(选填“A”“B”“C”或“D”)。
从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm。
(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。
合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。
由此可以推断：电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)。
(3)在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V 和38 mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω。
为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进？请写出两条建议。
答案(1)B0.410 (2)7、9 断路(3)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。
(或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值)解析(1)读数前应先旋紧B防止读数时测微螺杆发生转动。
螺旋测微器读数＝0＋41.0×0.01 mm＝0.410 mm。
2020届高考物理一轮复习备考演练 7.3 实验七 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)
2020届高考物理一轮复习备考演练 7.3 实验七测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）对应学生用书P1161．某同学做“测定金属电阻率”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7－3－19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7－3－19解析(1)由R＝ρlS、R＝UI得ρ＝Ud2π4Il.需要直接测量的物理量有U、I、l、d.(2)电压表读数是2.40 V，电流表读数是0.46 A，电阻R＝UI＝2.400.46Ω≈5.22 Ω.答案(1)加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度l，金属丝的直径d (2)5.222．“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7－3－20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7－3－20编号材料长度/m 横截面积/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))．(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7－3－21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7－3－21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BCDE.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. ①实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等；②电流表的内阻与金属丝相比不能忽略，对实验影响较大．3．(2020·广东江门模拟)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7－3－22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7－3－22(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7－3－23所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．图7－3－23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＝________.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＝ρLS可得：ρ＝πRd24 L.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)πRd2 4 L4．(2020·天津卷，9(2)(4))图7－3－24(1)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图7－3－24所示，该金属丝的直径是________mm.(2)某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程100 μA，内阻约2 kΩ)；B．电流表(量程500 μA，内阻约300 Ω)；C．电压表(量程15 V，内阻约100 kΩ)；D．电压表(量程50 V，内阻约500 kΩ)；E．直流电源(20 V，允许最大电流1 A)；F．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，额定功率1 W)；G．开关和导线若干．电流表应选________，电压表应选________．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，如图7－3－25所示，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在连线上存在的问题：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________ .图7－3－25解析(1)D＝1 mm＋0.5 mm＋20.6×0.01 mm＝1.706 mm.(2)由于电源电压为20 V，为测量精确应选电压表C，此时电路中电流表的最大电流Im ＝15 V25 kΩ＝0.6 mA＝600 μA，为保证安全，需选电流表B.RxRV≈14，RARx≈180，故Rx是大电阻，故电流表应采用内接式接法．滑动变阻器最大阻值1 kΩ，待测电阻约25 kΩ，限流式接法变阻器调节范围很小，起不到应有作用，故应采用分压式接法．答案(1)1.706(1.704～1.708均可)(2)B C ①电流表应采用内接的方式②滑动变阻器应采用分压式接法5．如图7－3－26所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：器材规格待测电阻Rx电源E电压表V1电压表V2电流表A滑动变阻器R开关S、导线若干阻值在900 Ω～1 000 Ω之间具有一定内阻，电动势约9.0 V量程2.0 V，内阻r1＝1 000 Ω量程5.0 V，内阻r2＝2 500 Ω量程3.0 A，内阻r＝0.10 Ω最大阻值约100 Ω，额定电流0.5A其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代替导线，在所给的实验器材中选择合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路．图7－3－26解析由于待测电阻约1 000 Ω，滑动变阻器最大电阻为100 Ω，要使电表读数发生变化，滑动变阻器必须使用分压式接法．当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为I＝ERx＝91 000A＝9 mA<3.0 A，显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表V1当电流表来使用．根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻，伏安法应使用内接法．答案6．为了测量电流表A1的内阻，某同学采用如图7－3－27所示的实验电路．其中：图7－3－27A1是待测电流表，量程为300 μA，内阻约为100 Ω；A2是标准电流表，量程是200 μA；R1是电阻箱，阻值范围是0～999.9 Ω；R2是滑动变阻器；R3是保护电阻；E是电池组，电动势为4 V，内阻不计；S 1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关．(1)①实验中滑动变阻器采用________接法(填“分压”或“限流”)；②根据如图7－3－27所示电路的实物图，请在下面方框中画出实验电路图．①连接好电路，将滑动变阻器R2的滑片移到最________(填“左端”或“右端”)；将开关S2扳到接点a处，接通开关S1；调整滑动变阻器R2，使电流表A2的读数是150 μA；②将开关S2扳到接点b处，________，使电流表A2的读数仍是150 μA.③若此时电阻箱各旋钮的位置如图7－3－28所示，则待测电流表A1的内阻Rg＝________Ω.图7－3－28(3)上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑片位置，都要保证两只电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用________．(填写阻值前相应的字母)A．200 kΩ B．20 kΩC．15 kΩ D．150 kΩ解析(1)①该电路为限流接法②电路图如答案图所示．(2)①闭合开关之前，应使滑动变阻器的阻值最大，滑片在最左端；本实验使用替代法测量电流表的内阻，因此开关S2接a和接b时电流表A2的读数应该相同，开关接b时，需调节电阻箱R1.③电阻箱表示的阻值大小等于被测电流表的内阻，读数为86.3 Ω.(3)当滑动变阻器R2的阻值为零时，电路中的电流不能超过两个电流表的量程，即I＝ER3≤200×10－6A，解得R3≥20 kΩ.答案(1)①限流②如图所示(2)①左端②保持R2不变，调整变阻箱R1③86.3(3)B。
高考物理一轮复习 实验七 测定金属的电阻率练习使用螺旋测微器教学案
实验七测定金属的电阻率练习使用螺旋测微器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，并能测定金属丝的电阻率．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。
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。
二、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。
1．螺旋测微器(1)构造：如图实71所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架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。
图实71(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：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。
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)图实72如图实72所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米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。
2．游标卡尺(1)构造：如图实73所示，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉。
图实73(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。
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2．伏安法测电阻 (1)电流表的内接法和外接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差原因 电阻测量值
电流表分压 U测＝Ux＋UA R测＝UI测测＝Rx＋RA>Rx 测量值大于真实值
电压表分流 I测＝Ix＋IV
R测＝UI测测＝RRx＋xRRVV<Rx 测量值小于真实值
(2)两种电路的选择 ①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内 阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采 用电流表内接法．简单概括为“大内偏大，小外偏小”． ②比值法：当RRVx <RRAx 时，用电流表外接法； 当RRVx >RRAx 时，用电流表内接法．
(3)①图丁用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图戊使用较小量程时，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.
三、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． 2．本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外 接法． 3．电键S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大． 4．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太 长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．
＝
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，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Rx＝
ρl S
，得出计算金属
丝电阻率的公式ρ＝RlxS＝π4dl2IU.
三、实验步骤 1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直 径，求出其平均值． 2．按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验 电路．
考点一 基本仪器的读数 [例1] (1)某同学为了测量某阻值约为5 Ω的金属棒的电阻 率，进行了如下操作：分别使用10分度游标卡尺和螺旋测微器测 量金属棒的长度L和直径d，某次测量的示数如图甲、乙所示，长 度L＝______ mm，直径d＝______ mm.
(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图丙所 示，则a、b金属丝的直径分别为______ mm，______ mm.
(2)对图a.固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可动刻度 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.
对图b：b金属丝的直径为4.9×0.01 mm＝0.049 mm.
(3)①使用0.6 A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02 A，指针 的示数为0.44 A；当换用3 A量程时，每一小格为0.1 A，指针示数 为2.20 A.
③实验试探法：按如图所示接好电路，让电压表一根接线柱 P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而 电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的 示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表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
5．整理仪器
一、数据处理 1．在求Rx的平均值时可用两种方法 (1)第一种是用Rx＝UI 算出各次的数值，再取平均值． (2)第二种是用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.
二、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＝ρSl ，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．
(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精 确度为0.01 mm.
(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) ③如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，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.
3．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．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，电路经检查确认无误后，闭合电键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， 填入记录表格内，断开电键S，求出导线电阻Rx的平均值．
(4)旋钮式电阻箱如图己所示，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，则可得到的电阻值范围为________．
解析 (1)长度L＝23 mm＋5×0.1 mm＝23.5 mm，直径d＝ 6.5 mm＋21.3×0.01 mm＝6.713 mm.
实验基础 自主梳理 实验剖析 核心突破 考点聚焦 题型透析
实验七 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使用和读数方法； 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 1．螺旋测微器 (1)构造：如图，S为固定刻度，H为可动刻度．
②电压表使用3 V量程时，每小格表示0.1 V，指针示数为 1.70 V；使用15 V量程时，每小格为0.5 V，指针示数为8.5 V.
(4)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， 用这样两个电阻箱串联可得到的最大电阻2×9 999 Ω＝19 998 Ω. 故两个这样的电阻箱，则可得到的电阻值范围为0～19 998 Ω.