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第三节 实验:导体电阻率的测量
高中物理 · 例题与变式
同步学案 · 9 题
考生须知
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考点37 游标卡尺和螺旋测微器读数
游标卡尺和螺旋测微器读数
例题1.图中游标卡尺读数为 cm,螺旋测微器读数为 mm.
题图
【详解】5.23540.687
【来源】例题与变式·必修第三册·第三节 实验:导体电阻率的测量【题型】填空题【难度】★★★☆☆
变式训练2.某同学用游标卡尺测量(如图所示),示数为 cm.在一次实验时某同学用螺旋测微器测量(如图),示数为   mm.
题图题图
【详解】;
【来源】例题与变式·必修第三册·第三节 实验:导体电阻率的测量【题型】填空题【难度】★★★☆☆
变式训练3.游标卡尺主尺的最小刻度是1 mm,游标尺上有20个小的等分刻度,则游标尺上每一分度与主尺上的最小分度相差 mm。用这个游标卡尺测量一小球的直径,如图所示的读数是 。
题图
【详解】0.0513.80
【来源】例题与变式·必修第三册·第三节 实验:导体电阻率的测量【题型】填空题【难度】★★★☆☆
变式训练4.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所示,图中读数为 mm。
题图
【详解】(1) DF(2)如答图1 所示如答图2 所示(3)如答图3 所示(4) 18.2±0.2 根据原理式可知:需要测量金属电阻丝的电阻R、长度l和直径d三个物理量。 (1)电阻的测量 按实验电路图连接实物电路。改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压、电流值,通过U-I图 像求得电阻R。 (2)电阻丝有效长度的测量 电阻丝长度的测量工具应选用刻度尺。 需要注意,在测量电阻丝的长度时,测量的并不是电阻丝的总长度,而是接入电路的有效长度l。 反复测量多次,得到有效长度的平均值。 (3)电阻丝直径的测量 1)用刻度尺测量电阻丝的直径 因为电阻丝比较细,所以直接用刻度尺测量就会产生比较大的误差。 我们可以采用累积的方法,即取一段新的电阻丝,在圆柱形物体上紧密缠绕,用分度值为1mm 的刻度尺测出总宽度,再除以圈数,这样便可以提高电阻丝直径的测量精度了。 接上 2)用用游标卡尺或螺旋测微器可以直接测量电阻丝的直径 在电阻丝的不同位置测量3 次,求得直径的平均值。 用游标卡尺测量时,电阻丝应该置于外测量爪的平面处; 用螺旋测微器测量时,当接近电阻丝时,须转动微调旋钮。
【来源】例题与变式·必修第三册·第三节 实验:导体电阻率的测量【题型】计算题【难度】★★★☆☆
知识梳理

游标卡尺:精度 0.1 mm / 0.02 mm / 0.05 mm,主尺读数 + 游标第 n 格 × 分度值;不估读。

螺旋测微器:精度 0.01 mm,固定刻度 + 可动刻度(需估读到 0.001 mm);读数 = 固定刻度 + 可动刻度。

注意:螺旋测微器要估读,游标卡尺不估读;两者都要注意零误差(正负)。

考点38 伏安法测电阻
伏安法测电阻
变式训练5.某同学设计实验测定金属的电阻率。用米尺测量金属丝的长度l=0. 810 m,用螺旋测微器测量金属丝的直径时的刻度如图所示。
题图题图
【详解】(1) 0.520+0.002(2) AR(3)图略(4) (1.1 + 0. 1)×10-6
【来源】例题与变式·必修第三册·第三节 实验:导体电阻率的测量【题型】计算题【难度】★★★☆☆
【考点】伏安法测电阻
变式训练6.某同学通过实验测量一个定值电阻的阻值。
题图题图
【详解】(1)5(2)①甲;小 ②a.见答图1; 5.1~5.4 b.乙 层级1:乙图是分压电路,采用分压电路R 的电压可以从0 开始变化。图中的数据U 的最 xx 小值是0.30V,比较小,所以一定是采用了乙图。(1 分) 层级2:若采用甲图,R的电压的最小值约为;若采用乙图,R 的 电压可以从0 开始变化。图中的数据U 的最小值是0.30V,所以一定是采用了乙图。(2 分)
【来源】例题与变式·必修第三册·第三节 实验:导体电阻率的测量【题型】计算题【难度】★★★☆☆
【考点】伏安法测电阻
变式训练7.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。
题图题图题图
【详解】①. 0.296②.甲③.见解析④.见解析⑤. 7.7⑥. C⑦.见解析 【详解】(1)[1]螺旋测微器读数应为0+29.6×0.01mm=0.296mm (2)[2]从给出的数据表可知,电流表和电压表的读数变化范围较大,且电压可从非常接近 零的位置进行调节,所以变阻器采用的应是分压式接法,即测量采用的是甲图。 (3)[3]实物连接如图 (4)[4] [5]由图线得到金属丝的阻值为图线斜率,即 (5)[6]根据电阻定律,可得 解得 故选C。 (6)[7]金属丝的温度升高后,自由电子的热运动变的更剧烈,受到静电力的驱动,在原热运 动的基础上叠加定向移动,在定向加速的过程中,自由电子与原子实发生碰撞,定向移动的 速度减为零,将动能传递给原子实,由于热运动的无规则运动更剧烈,会增加它们在单位移 动距离的碰撞次数,从而导致金属丝阻碍自由电子运动的阻力变大。金属丝的电阻变大。 B.若电流表示数有显著变化,K 应接b D.若电压表示数有显著变化,K 应接a
【来源】例题与变式·必修第三册·第三节 实验:导体电阻率的测量【题型】计算题【难度】★★★☆☆
【考点】伏安法测电阻
变式训练8.有一未知电阻为较准确地测出其阻值,先后用图中a、b两种电路进行测试,利用a测得的数据为“2.7 V 5.0 mA”,利用b测得的数据为“2. 8 V 4.0 mA”,那么,该电阻测得较准确的数值以及它比真实值偏大或偏小的情况是 ( )
题图
A.560Ω,偏大
B.560Ω,偏小
C.700Ω,偏大
D.700Ω,偏小
【答案】C
【详解】待补
【来源】例题与变式·必修第三册·第三节 实验:导体电阻率的测量【题型】单选题【难度】★★★☆☆
【考点】伏安法测电阻
变式训练9.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表的内阻约为2 kΩ,电流表的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图a或图b所示,测量结果由公式计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图a和图b中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则 (填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
题图
【详解】R大于 x1 1、串联电路特征 3、把表头改装成电压表 表头的三个参数: 表头的电阻Rg叫作电流表的内阻。 指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫作满偏电流。 表头通过满偏电流时,加在它两端的电压Ug叫作满偏电压。 串联电阻R的作用是分担一部分电压,起这种作用的电阻常常被叫作分压电阻。
【来源】例题与变式·必修第三册·第三节 实验:导体电阻率的测量【题型】计算题【难度】★★★☆☆
【考点】伏安法测电阻
知识梳理

原理:R = U/I,用电压表测电阻两端电压、电流表测电流。

内接法:电流表内接 → 测得值偏大,适用于大电阻(Rx ≫ RA)。

外接法:电压表外接 → 测得值偏小,适用于小电阻(Rx ≪ RV)。

选择依据:由待测电阻与电表内阻比较决定,关键是「相对误差小」。