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1、實驗實驗8 8測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率-2-一、實驗?zāi)康?.掌握螺旋測微器及游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)方法。2.掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。3.會用伏安法測電阻,進(jìn)一步測定金屬絲的電阻率。-3-二、儀器的使用及基本電路的選擇1.螺旋測微器的構(gòu)造、原理及讀數(shù)(1)構(gòu)造下圖是常用的螺旋測微器。它的測砧A和固定刻度S固定在尺架F上。旋鈕K、微調(diào)旋鈕K和可動刻度H、測微螺桿P連在一起,通過精密螺紋套在S上。-4-(2)原理測微螺桿P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm,即旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周,P前進(jìn)或后退0.5 mm,而可動刻度H上的刻度為50等份,每轉(zhuǎn)

2、動一小格,P前進(jìn)或后退0.01 mm。即螺旋測微器的精確度為0.01 mm。讀數(shù)時估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測微器又叫千分尺。(3)讀數(shù)如圖所示,固定刻度示數(shù)為2.0 mm,而從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為2.0 mm+15.00.01 mm=2.150 mm。-5-2.游標(biāo)卡尺(1)構(gòu)造:主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個內(nèi)、外測量爪),游標(biāo)尺上還有一個深度尺(如圖所示)。(2)用途:測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑。-6-(3)原理:利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 m

3、m。常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的,其讀數(shù)見下表:-7-(4)讀數(shù):若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表示為(x+K精確度) mm。需要注意的是,不管是哪種卡尺,K值均不需要向后估讀一位。如圖所示,有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1 mm,游標(biāo)上有20個小的等分刻度。用它測量一工件的長度,圖示的讀數(shù)為104 mm+0.050 mm=104.00 mm。-8-3.常用電表的讀數(shù)對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題,首先要弄清電表量程,即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流值,然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確

4、定精確度,按照指針的實際位置進(jìn)行讀數(shù)即可。(1)03 V的電壓表和03 A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度是0.1 V或0.1 A,看清楚指針的實際位置,讀到小數(shù)點后面兩位。(2)對于015 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位,即讀到0.1 V。(3)對于0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位,這時要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 A。-9-4.伏安法測電阻(1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較-10-(2)滑動變阻器的限流接法和分壓接法的比較 -11-三、電阻率的測量原理2.用毫米刻度尺測量金屬絲的長度

5、l,用螺旋測微器量得金屬絲的直徑,算出橫截面積S。-12-四、實驗步驟1.直徑測定:用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d,計算出導(dǎo)線的橫截面積S= 。2.電路連接:按如上圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。3.長度測量:用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度,反復(fù)測量3次,求出其平均值l。4.U、I測量:把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,閉合開關(guān)S,改變滑動變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記入表格內(nèi),斷開開關(guān)S。5.拆去實驗線路,整理好實驗器材。-13-五、數(shù)

6、據(jù)處理1.在求Rx的平均值時可用兩種方法(2)用U-I圖線的斜率求出。2.計算電阻率-14-六、誤差分析1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得,直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。2.采用伏安法測量金屬絲的電阻時,由于采用的是電流表外接法,測量值小于真實值,使電阻率的測量值偏小。3.金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫,會使金屬絲的電阻率變大,造成測量誤差。-15-七、注意事項1.本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小,因此實驗電路一般采用電流表外接法。2.實驗連線時,應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動變阻器連成主干線路

7、(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端。3.測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度,是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度,亦即電壓表兩端點間的待測導(dǎo)線長度,測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直,反復(fù)測量三次,求其平均值。4.測金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個不同部位進(jìn)行測量,求其平均值。5.閉合開關(guān)S之前,一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置。-16-6.在用伏安法測電阻時,通過待測導(dǎo)線的電流I不宜過大(電流表用00.6 A量程),通電時間不宜過長,以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高,造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。7.采用圖象法求Rx的平均值時,在描點的過程中要盡量使各點間的距離拉大一些,連線時要盡可

8、能地讓各點均勻分布在直線的兩側(cè),個別明顯偏離較遠(yuǎn)的點可以不予考慮。-17-1.做實驗時如何避免金屬絲的溫度升高過快?提示：電路中電流不宜過大,小于0.6 A。2.金屬絲的長度是在連入電路前測量還是接入電路后測量?提示：接入電路后測量接入電路的實際長度。-18-考點一考點二考點三考點四測量儀器、儀表的讀數(shù)測量儀器、儀表的讀數(shù)例1(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度,讀出圖甲中的示數(shù),該金屬圓片的直徑的測量值為 cm,厚度的測量值為 mm。 -19-考點一考點二考點三考點四(2)圖乙使用0.6 A量程時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表 A,圖中表針示數(shù)是 A;當(dāng)使用3 A

9、量程時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表 A,圖中表針示數(shù)為 A。 圖丙使用較小量程時,每小格表示 V,圖中表針的示數(shù)為 V。若使用的是較大量程,則這時表盤刻度每小格表示 V,圖中表針示數(shù)為 V。 -20-考點一考點二考點三考點四(3)旋鈕式電阻箱如圖丁所示,電流從接線柱A流入,從B流出,則接入電路的電阻為 。今欲將接入電路的電阻改為2 087 ,最簡單的操作方法是。若用兩個這樣的電阻箱,則可得到的電阻阻值范圍為。 解析： (1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù),按步驟進(jìn)行一般不會出錯,首先確定游標(biāo)卡尺的精度為20分度,即0.05 mm,然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù)12 mm,再從游標(biāo)尺上找出對得最齊的一條刻線

10、,精度格數(shù)=0.058 mm=0.40 mm,最后兩者相加,根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù),12.00 mm+0.40 mm=12.40 mm=1.240 cm。螺旋測微器的讀數(shù)1.5 mm+0.0118.2 mm=1.682 mm。-21-考點一考點二考點三考點四(2)使用0.6 A量程時,刻度盤上的每小格為0.02 A,表針示數(shù)為0.44 A;當(dāng)使用3 A量程時,每小格為0.1 A,表針示數(shù)為2.20 A。電壓表使用3 V量程時,每小格表示0.1 V,表針示數(shù)為1.70 V;使用15 V量程時,每小格為0.5 V,表針示數(shù)為8.5 V。(3)電阻為1 987 。最簡單的操作方法是將“1

11、k”旋鈕調(diào)到2,再將“100”旋鈕調(diào)到0,每個電阻箱的最大阻值是9 999 ,用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是29 999 =19 998 。故用兩個這樣的電阻箱,可得到的電阻阻值范圍為019 998 。答案： (1)1.2401.682(2)0.020.440.12.200.11.700.58.5(3)1 987將“1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“100”旋鈕調(diào)到0019 998 -22-考點一考點二考點三考點四規(guī)律總結(jié)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)技巧游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法:“三看”(1)第一看精確度如圖甲所示。甲易錯讀成11 mm+40.1 mm=11.40 mm。正確的應(yīng)為11.4 mm,游標(biāo)卡尺不需估

12、讀,后面不能隨意加零,也不能隨意去零。-23-考點一考點二考點三考點四如圖乙所示。乙易錯讀成10 mm+120.05 mm=10.6 mm,正確的應(yīng)為10.60 mm。(2)第二看游標(biāo)尺上的0刻度線位置,區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端。如圖丙所示。丙易錯讀成11 mm+100.05 mm=11.50 mm。正確讀數(shù)為14 mm+100.05 mm=14.50 mm。-24-考點一考點二考點三考點四(3)第三看游標(biāo)尺的哪條(第K條)刻度線與主尺上的刻度線對齊。-25-考點一考點二考點三考點四例2(2017福建漳州聯(lián)考)某實驗小組為了測定某一標(biāo)準(zhǔn)圓柱形導(dǎo)體的電阻率,進(jìn)行如下實驗。(1)首先用多用電表測量電

13、阻,主要實驗步驟如下:A.把選擇開關(guān)扳到“10”的歐姆擋上B.把表筆插入測試孔中,先把兩根表筆接觸,旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零位上C.把兩根表筆分別與圓柱形導(dǎo)體的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉(zhuǎn)較大D.換用“100”的歐姆擋進(jìn)行測量,隨即記下歐姆數(shù)值E.把表筆從測試筆插孔中拔出后,將選擇開關(guān)旋至OFF擋,把多用電表放回原處改正上述實驗的兩處操作錯誤:錯誤一;錯誤二;-26-(2)分別用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器對圓柱形導(dǎo)體的長度l和直徑d進(jìn)行測量,結(jié)果如圖甲所示,則讀數(shù)分別是l= mm,d= mm。 -27-(3)為使實驗更準(zhǔn)確,再采用“伏安法”進(jìn)行電阻測量,圖乙和圖丙中的兩個電路方案中,應(yīng)

14、該選擇圖。用實驗中讀取電壓表和電流的示數(shù)U、I和(2)中讀取的l、d表示,計算電阻率的表達(dá)式=。 -28-29-考點一考點二考點三考點四規(guī)律總結(jié)1.儀器選擇的一般步驟(1)首先選擇唯一性的器材。(2)粗畫電路圖(暫不接電流表和電壓表)。(3)估算回路中電流和電壓的最大值,在電表的指針有較大幅度的偏轉(zhuǎn)但不超過其量程的情況下,結(jié)合已知器材的規(guī)格,確定實驗電路和實驗器材。2.實物圖連線的基本原則對限流式電路,一般是從電源的正極開始,把電源、開關(guān)、滑動變阻器以及測量電路順次連接起來即可。對分壓式電路,應(yīng)先將電源、開關(guān)和滑動變阻器的全部電阻用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動變阻器上金屬桿兩端的接線柱中任選一個,

15、依據(jù)電路中電流的流向?qū)y量電路部分連接起來即可。-30-考點一考點二考點三考點四數(shù)據(jù)處理與誤差分析數(shù)據(jù)處理與誤差分析例3為測量某一玩具電動機M中導(dǎo)線圈導(dǎo)線的電阻率,某實驗小組的部分實驗方案如下:(1)用螺旋測微器測得與導(dǎo)線圈導(dǎo)線同種規(guī)格的導(dǎo)線的直徑d如圖甲所示,則d= mm。 -31-考點一考點二考點三考點四(2)用多用電表測量電動機中導(dǎo)線圈的電阻Rx:選擇“1 ”歐姆擋,并按正確步驟操作后,指針的位置如圖乙所示(此過程電動機不轉(zhuǎn)動),則Rx= 。 (3)為了提高精度,他又用以下儀器再次測量導(dǎo)線圈的電阻Rx:電流表A1(03 A、約5 );滑動變阻器R1(01 k);電流表A2(030 mA、

16、約10 );滑動變阻器R2(050 );定值電阻R0=60 ;電源(4 V、約1 )及開關(guān)等,導(dǎo)線若干。-32-考點一考點二考點三考點四實驗小組為使測量過程中電動機不轉(zhuǎn)動而采用了如圖丙所示的電路圖,應(yīng)選擇的電流表是,滑動變阻器是。(填寫符號)-33-考點一考點二考點三考點四按照實驗要求,多用電表已選擇“直流電壓2.5 V”擋作為電壓表使用,請依據(jù)圖丙將圖丁所示的實驗電路中的實物圖用筆畫線代替導(dǎo)線將欠缺的兩處補完整。-34-考點一考點二考點三考點四圖戊是該實驗小組用測得的數(shù)值描繪出的圖象,其斜率表示的是(填選項)。 A.導(dǎo)線圈的電阻B.導(dǎo)線圈的電阻與R0阻值之和-35-考點一考點二考點三考點四解

17、析： (1)螺旋測微器的讀數(shù)d=0.01 mm15.5=0.155 mm。(2)多用電表的讀數(shù)乘以倍率即為待測電阻的阻值,即Rx=251 =25 。(3)選擇電流表時需先估算電路中的電流,設(shè)電動機和定值電阻R0串聯(lián)的電壓為電源電動勢,則I= A0.047 A=47 mA。實際實驗時可通過滑動變阻器調(diào)節(jié)電壓使流過電流表的電流不超過30 mA,所以電流表選A2?；瑒幼冏杵鲬?yīng)選擇便于調(diào)節(jié)的R2。由于電流表A2的電阻較大,為減小實驗誤差,應(yīng)采用電流表外接法。為有效地控制電路中的電壓和電流,應(yīng)采用滑動變阻器分壓電路,所以電路圖連接如圖所示。-36-考點一考點二考點三考點四電壓表測得電壓等于R0和M兩端電

18、壓之和,因此U-I圖象中,斜率表示電動機導(dǎo)線圈電阻和R0阻值之和,B正確。答案： (1)0.155(0.003范圍內(nèi)均可)(2)25(3)A2R2見解析圖B-37-考點一考點二考點三考點四規(guī)律總結(jié)儀器選擇的基本思路(1)優(yōu)先考慮安全因素各電表的實際讀數(shù)不能超過其量程,電阻類元件中的實際電流(或電壓)不能超過其允許的最大電流(或電壓)。實際處理過程中,需要估算回路中的最大電流(一般按滑動變阻器采用限流接法進(jìn)行估算)。如:用伏安法作出標(biāo)有“6 V,0.6 W”字樣的小燈泡的U-I圖象,而實際加在小燈泡兩端的電壓不能超過6 V。(2)考慮讀數(shù)誤差因素一般要求各電表的實際讀數(shù)不小于其量程的 ,以減小讀

19、數(shù)誤差。-38-考點一考點二考點三考點四實驗的改進(jìn)與創(chuàng)新實驗的改進(jìn)與創(chuàng)新(電阻的測量方法電阻的測量方法)電阻的測量,除用伏安法測電阻外,還可用安安法、伏伏法、半偏法、等效法、比較法進(jìn)行測量。1.伏安法(例4)特點:大內(nèi)小外(內(nèi)接法測量值偏大,測大電阻時應(yīng)用內(nèi)接法測量,測小電阻時應(yīng)采用外接法測量)。-39-考點一考點二考點三考點四2.伏伏法(例5)若電壓表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表和定值電阻來使用。(1)如圖甲所示,兩電壓表的滿偏電流接近時,若已知V1的內(nèi)阻R1,則可測出V2的內(nèi)阻R2= R1。(2)如圖乙所示,兩電壓表的滿偏電流IV1IV2時,若已知V1的內(nèi)阻R1,V1并聯(lián)一定值電阻

20、R0后,同樣可得V2的內(nèi)阻R2= 。-40-考點一考點二考點三考點四3.安安法(例6)若電流表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表以及定值電阻來使用。(1)如圖甲所示,當(dāng)兩電流表所能測得的最大電壓接近時,如果已知A1的內(nèi)阻R1,則可測得A2的內(nèi)阻R2= 。(2)如圖乙所示,當(dāng)兩電流表的滿偏電壓UA2UA1時,如果已知A1的內(nèi)阻R1,A1串聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可測得A2的電阻R2= 。-41-考點一考點二考點三考點四4.半偏法測電流表內(nèi)阻(例7)電路圖如圖所示。步驟:(1)斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R0,使A的示數(shù)滿偏為Ig;(2)保持R0不變,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R,使A的示數(shù)為 ;(3)由

21、上可得RA=R。特別提醒當(dāng)R0RA時,測量誤差小,此方法比較適合測小阻值的電流表的內(nèi)阻,且測量值偏小;電源電動勢應(yīng)選大些的,這樣A表滿偏時R0才足夠大,閉合S2時總電流變化才足夠小,誤差才小。-42-考點一考點二考點三考點四5.等效法測電阻(例8)如圖所示,先讓待測電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動勢恒定的電源上,讀出電流表示數(shù)I;然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)仍為I,則電阻箱的讀數(shù)即等于待測電阻的阻值。-43-考點一考點二考點三考點四6.比較法測電阻如圖所示,讀得電阻箱R1的阻值及A1、A2的示數(shù)I1、I2,可得Rx= 。如果考慮電流表內(nèi)阻的影響,則I2

22、(Rx+RA2)=I1(R1+RA1)。-44-考點一考點二考點三考點四例4某同學(xué)測量阻值約25 k的電阻Rx,現(xiàn)備有下列器材:A.電流表(量程100 A,內(nèi)阻約2 k);B.電流表(量程500 A,內(nèi)阻約300 );C.電壓表(量程15 V,內(nèi)阻約100 k);D.電壓表(量程50 V,內(nèi)阻約500 k);E.直流電源(20 V,允許最大電流1 A);F.滑動變阻器(最大阻值1 k,額定功率1 W);G.開關(guān)和導(dǎo)線若干。(1)電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選。(填器材代號)-45-考點一考點二考點三考點四(2)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖所示電路,為保證實驗順利進(jìn)行,并使測量誤差盡量減小,實驗前請你

23、檢查該電路,指出電路在接線上存在的問題:;。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-46-考點一考點二考點三考點四例5用以下器材可測量電阻Rx的阻值。待測電阻Rx,阻值約為600 ;電源E,電動勢約為6.0 V,內(nèi)阻可忽略不計;電壓表V1,量程為0500 mV,內(nèi)阻r1=1 000 ;電壓表V2,量程為06 V,內(nèi)阻r2約為10 k;電流表A,量程為00.6 A,內(nèi)阻r3約為1 ;定值電阻R0,R0=60 ;滑動變阻器R,最大阻值為150 ;單刀單擲開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干。(1)測量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的 ,并能測量多組數(shù)據(jù),請在虛線框中畫出測量電阻Rx的實驗電路圖。-47-考點一考點二

24、考點三考點四(2)若選擇測量數(shù)據(jù)中的一組來計算Rx,則由已知量和測量物理量計算Rx的表達(dá)式為Rx=,式中各符號的意義是 。(所有物理量用題中代表符號表示) 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-48-考點一考點二考點三考點四例6測定一個待測電阻Rx的阻值(阻值約為200 ),實驗室提供如下器材:電池組E:電動勢3 V,內(nèi)阻不計;電流表A1:量程015 mA,內(nèi)阻約為100 ;電流表A2:量程0300 A,內(nèi)阻為1 000 ;滑動變阻器R1:阻值范圍020 ,額定電流2 A;電阻箱R2,阻值范圍09 999 ,額定電流1 A;開關(guān)S、導(dǎo)線若干。要求實驗中盡可能準(zhǔn)確地測量Rx的阻值,請回答下列問題:(1

25、)為了測量待測電阻兩端的電壓,可以將電流表(填寫器材代號)與電阻箱串聯(lián),并將電阻箱阻值調(diào)到 ,這樣可以改裝成一個量程為3.0 V的電壓表。 -49-考點一考點二考點三考點四(2)在圖甲中畫完整測量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號。-50-考點一考點二考點三考點四(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖乙所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是 mA,電流表A2的示數(shù)是 A,測得待測電阻Rx的阻值是。本次測量存在一定的系統(tǒng)誤差,考慮這個原因測量值比真實值(填“偏大”或“偏小”)。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-51-考點一考點二考點三考點四例7電壓表滿偏時通過該表的電流是半偏時通過該表電流的兩倍。

26、某同學(xué)利用這一事實測量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實驗室提供的器材如下:待測電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約為3 000 ),電阻箱R0(最大阻值為99 999.9 ),滑動變阻器R1(最大阻值100 ,額定電流2 A),電源E(電動勢6 V,內(nèi)阻不計),開關(guān)2個,導(dǎo)線若干。(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計的測量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補充完整。-52-考點一考點二考點三考點四(2)根據(jù)設(shè)計的電路,寫出實驗步驟: 。 (3)將這種方法測出的電壓表內(nèi)阻記為RV,與電壓表內(nèi)阻的真實值RV相比,RV(填“”“=”或“”)RV,主要理由是 。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-53-考點一考點二考點三考點

27、四例8電流表A1的量程為0200 A、內(nèi)電阻約為500 ,現(xiàn)要測其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下:電流表A2:與A1規(guī)格相同;滑動變阻器R1:阻值020 ;電阻箱R2:阻值09 999 ;保護(hù)電阻R3:阻值約為3 k;電源:電動勢E約1.5 V、內(nèi)阻r約2 。(1)如圖所示,某同學(xué)想用替代法測量電流表內(nèi)阻,他設(shè)計了部分測量電路,在此基礎(chǔ)上請你將滑動變阻器接入電路中,使實驗可以完成。-54-考點一考點二考點三考點四(2)電路補充完整后,請你完善以下測量電流表A1內(nèi)電阻的實驗步驟。a.先將滑動變阻器R1的滑動端移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到(填“最大”或“最小”)。 b.閉

28、合開關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I。c.斷開S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表A2的示數(shù),讀出此時電阻箱的示數(shù)R2,則電流表A1內(nèi)阻r=。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-55-12341.某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑,示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長度和直徑分別為 cm和 mm。 答案解析解析關(guān)閉用毫米刻度尺測量時,讀數(shù)應(yīng)讀到分度值的下一位,即長度測量值為60.10 cm;題圖乙中游標(biāo)卡尺為五十分度游標(biāo)卡尺,精確度為0.02 mm,主尺讀數(shù)為4 mm,游標(biāo)尺第10條刻度線與主尺刻度線對齊,故游標(biāo)尺讀數(shù)為10

29、0.02 mm=0.20 mm,所以金屬桿直徑測量值為4.20 mm。 答案解析關(guān)閉60.104.20-56-12342.(2017黑龍江大慶模擬)要測量一段阻值大約為5 的均勻金屬絲的電阻率,除刻度尺、螺旋測微器、電源E(電動勢為3 V、內(nèi)阻約為0.5 )、最大阻值為20 的滑動變阻器R、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干外,還有電流表和電壓表各兩只供選擇:A1(量程01 A、內(nèi)阻約為1 )、A2(量程00.6 A、內(nèi)阻約為2 )、V1(量程03.0 V、內(nèi)阻約為1 000 )、V2(量程015 V、內(nèi)阻約為3 000 )。-57-(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,如圖甲所示,則金屬絲的直徑為 mm。 (

30、2)為了使測量有盡可能高的精度,電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選。 (3)實驗電路已經(jīng)畫出了一部分,如圖乙所示,但尚未完整,請將該電路完整地連接好(Rx表示待測電阻)。(4)若用刻度尺測得金屬絲的長度為l,用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為d,電流表的讀數(shù)為I,電壓表的讀數(shù)為U,則該金屬絲的電阻率表達(dá)式為=。 -58-解析 (1)螺旋測微器的固定部分讀數(shù)為0.5 mm,可動部分讀數(shù)為35.10.01 mm=0.351 mm,故最后讀數(shù)為0.5 mm+0.351 mm=0.851 mm。(2)為了測量準(zhǔn)確,電壓表和電流表在實驗時的指針偏轉(zhuǎn)要盡量大些,因此電流表選擇A2,電壓表選擇V1。(3)根據(jù)實驗原理得出原

31、理圖如圖所示:-59-12343.在測量金屬絲電阻率的實驗中,可供選用的器材如下:待測金屬絲:Rx(阻值約4 ,額定電流約0.5 A);電壓表:V(量程3 V,內(nèi)阻約3 k);電流表:A1(量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 );A2(量程3 A,內(nèi)阻約0.05 );電源:E1(電動勢3 V,內(nèi)阻不計);E2(電動勢12 V,內(nèi)阻不計);滑動變阻器:R(最大阻值約20 );螺旋測微器;毫米刻度尺;開關(guān)S;導(dǎo)線。-60-1234(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,讀數(shù)為 mm。 (2)若滑動變阻器采用限流接法,為使測量盡量精確,電流表應(yīng)選,電源應(yīng)選,在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。(均填器材代

32、號) 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-61-12344.同學(xué)通過實驗測量一種合金的電阻率。(1)用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動,讀數(shù)前應(yīng)先旋緊圖甲所示的部件(選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為 mm。 -62-1234(2)圖乙是測量合金絲電阻的電路,相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出。合上開關(guān),將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程中,發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷:電路中(選填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了(選填“短路”或“斷路”)。 -63-1234(3)在電路故障被排除后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23 V和38 mA,由此,該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7 。為了更準(zhǔn)確地測出合金絲的阻值,在不更換實驗器材的條件下,對實驗應(yīng)作怎樣的改進(jìn)?請寫出兩條建議。 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉