河北地区高中物理第二章恒定电流第6节实验：测定金属的电阻率课时练无解答新人教选修

测定金属的电阻率一、仪器的实验1、螺旋测微器(1)构造：如图甲，S为固定刻度，H为可动刻度．(2)原理：可动刻度H上的刻度为50等份，旋钮K每旋转一周，螺杆P前进或后退0.5 mm，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙(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如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米，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．(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．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：(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.3．常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是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.二、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．三、实验原理用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据R x ＝U I 计算金属丝的电阻R x ，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R x ＝ρl S ，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI. 四、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(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．五、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d .2．按实验原理图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R x 的平均值．5．整理仪器．六、数据处理1．在求R x 的平均值的两种方法(1)第一种是用R x ＝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R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U 4lI. 七、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．八、注意事项1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度，应在连入电路后拉直的情况下进行．2．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．九、练习巩固1.某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率．实验操作如下：（1）螺旋测微器如图1所示．在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________（选填“A”“B”或“C”），直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．（2）选择电阻丝的________（选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．（3）图甲2中R x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置．（4）为测量R，利用图2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如图3所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电流IU2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2–I2图象．（5）由此，可求得电阻丝的R x=________Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率．2.（1）读出图中游标卡尺和螺旋测微器的读数：图a的读数为________cm．图b读数为________cm．（2）如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。

2.12 实验测定金属的电阻率课后提升作业1.一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度，得到的结果如图所示，游标卡尺示数为________cm，螺旋测微器示数为________cm。

【解析】游标卡尺的主尺读数为10 mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标尺读数为0.05×10 mm=0.50 mm，所以最终读数为主尺读数+游标尺读数=10 mm+0.50 mm=10.50 mm=1.050 cm；螺旋测微器的固定刻度读数为10 mm，可动刻度读数为0.01×44.6 mm=0.446 mm，所以最终读数为固定刻度读数+可动刻度读数=10 mm+0.446 mm=10.446 mm=1.044 6 cm。

答案：1.050 1.044 6(1.044 3～1.044 8)2.某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表。

采用分压电路接线，图甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R1，其阻值约为5Ω。

(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(选填“a”或“b”)、导线②连接________(选填“c”或“d”)。

(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为________Ω。

(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的，若测R2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)。

A.①连接a，②连接cB.①连接a，②连接dC.①连接b，②连接cD.①连接b，②连接d【解析】(1)内阻约为3kΩ的电压表大约是待测电阻的600倍，待测电阻阻值约为0.1Ω的电流表的50倍，通过比较可知待测电阻是小电阻，所以采用外接法，导线①连接a点，题目要求采用分压电路接线，导线②连接d点。

(2)根据给定的数据画出如图的U-I图象，通过图象得R2==Ω=4.5Ω(3)如图R1的沿电流方向的长度是R2长度的10倍，R1的横截面积是R2横截面积的10倍，由电阻定律R=ρ可知导体R1和R2的电阻相同，则最优的连线应选B。

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专题实验：测定金属的电阻率（同时练习使用游标卡尺和螺旋测微器）基础夯实一、选择题(单选题）1．在“测定金属的电阻率”的实验中,由ρ＝错误!可知，对实验结果的准确性影响最大的是错误!( B )A．导线直径d的测量B．电压U的测量C．电流I的测量D．导线长度的测量解析：四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是直径d，因为在计算式中取直径的平方，A正确。

2．在做“测定金属的电阻率”实验时，下列操作正确的是错误!( B ）A．若待测金属导线是漆包线，应该用火烧去表面漆皮，轻轻抹去灰尘后再测金属丝的直径，千万不可用小刀去刮漆皮，而两端接头部分则用纱布打磨干净，以保证电路接触良好B．用米尺反复测量三次导线的总长度，求出平均值L，然后将导线接入测量电路中C．估计待测金属导线的总长,选择合适的仪器和实验电路D．合上开关S,不断增大滑动变阻器接入电路的有效阻值，记录几组对应的电流和电压数值，计算出导线的总电阻解析：用米尺反复测量三次接入电路中的导线的长度而不是总长度，B、C错；闭合开关前，滑动变阻器的有效阻值处于最大，合上开关S后逐步减小滑动变阻器接入电路的有效阻值，D 错.二、非选择题3．（安徽黄山市2014～2015学年高二上学期期末)错误!(1）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，如图甲所示，此示数为__6.125__mm；（2)用20分度的游标卡尺测量某物体的厚度时,如图乙所示，此示数为__61.70__mm。

实验：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．练习伏安法测电阻，并测出金属丝的电阻率。

2．练习使用螺旋测微器。

二、实验原理 1．实验测定金属电阻率的理论依据是电阻定律。

2．金属丝的电阻值可以用伏安法测出。

3．金属丝的长度应用毫米刻度尺测定，金属丝的直径可以用螺旋测微器测定。

4．螺旋测微器的读数规则 测量值＝固定刻度整毫米数(＋半毫米数)＋可动刻度读数(含估读)×0.01 mm。

三、实验电路电流表仍然外接，而滑动变阻器一般采用限流式接法即可，如图所示。

四、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表、直流电压表、滑动变阻器(0～50 Ω )、电池组、开关、导线、待测金属丝等。

五、实验步骤1．用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度 l，反复测量三次，并记录。

2．用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。

测量次数1 2 3 平均值金属丝长 l/m金属丝直径 d/m3.依照实验电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。

4．电路经检查确认无误后，闭合开关 S。

改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U 的值，记入记录表格内，断开开关 S。

测量次数 1 23电阻平均值电压 U/V电流 I/A电阻 Rx/Ω5.拆除实验电路，整理好实验器材。

六、数据处理 1．金属丝直径的测量 (1)特别注意半刻度是否露出。

(2)因螺旋测微器的精确度为 0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话， 最后一位应出现在小数点后的第三位上。

(3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径 d。

2．金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度。

(也要估读) (2)把 3 次测量结果求平均值作为长度 l。

3．电阻 R 的测量 (1)平均值法：可以用每次测量的 U、I 分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。