《山东高考》一轮复习教师用书2021 第8章 实验11　测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

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实验十一　测定金属的电阻率(同时练习使
用螺旋测微器)
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。
2．实验原理
由
R ＝ ρ
得
ρ ＝，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　　　　　　乙
3．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。
[部分器材用途]
电流表、电压表 伏安法测电阻
螺旋测微器 测量金属丝的直径，由于测量直径时带来的误差更明显一
些，因此用精确度更高的器材测量
毫米刻度尺 测量金属丝的有效长度
4.实验步骤
(1)测d：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)连电路：连接好用伏安法测电阻的实验电路。
(3)测l：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
1
量三次，求出其平均值 l。
(4)调滑动变阻器最大：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。
(5)变滑动变阻器阻值：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)求ρ：将测得的 Rx、l、d值，代入公式 R＝ρ和S＝中，计算出金属丝的电
阻率。
5．数据处理
(1)在求 Rx的平均值时可用两种方法
①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值。
②用UI 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＝Rx＝。
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。
(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 。
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。
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
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
2
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
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。
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。
(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。
(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。
[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
乙
[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
3
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。
[答案]　1.220　6.860(6.858～6.862 均正确)
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 A。
甲　　　　　　　乙
(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。
(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 。
丙
[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。
(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。
4
摘要：

实验十一　测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)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。2．实验原理由R＝ρ得ρ＝，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　　　　　　乙3．实验器材被测金属丝，直流电源(4V)，电流表(0～0.6A)，电压表(0～3V)，滑动变阻器(0～50Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。[部分器材用途]电流表、电压表伏安法测电阻螺旋测微器测量金属丝的直径，...

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