高三物理(鲁科版)一轮复习配套课件：实验7测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)

1、要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦一一、螺旋测微器螺旋测微器1构造构造：如图：如图1所示是常用的螺旋测微器。它的测砧所示是常用的螺旋测微器。它的测砧A和固和固定刻度定刻度B固定在尺架固定在尺架C上，旋钮上，旋钮D、微调旋钮、微调旋钮D和可动刻和可动刻度度E、测微螺杆、测微螺杆F连在一起，通过精密螺纹套在连在一起，通过精密螺纹套在B上。上。实验七实验七测定金属的电阻率测定金属的电阻率(同时练习使同时练习使 用螺旋测微器用螺旋测微器)要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦图图12原理原理：测微螺杆：测微螺杆F与固定刻度与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮，即旋钮D每

2、旋转一周，每旋转一周，F前进或后退前进或后退0.5 mm，而，而可动刻度可动刻度E上的刻度为上的刻度为50等份，每转动一小格，等份，每转动一小格，F前进或前进或后退后退0.01 mm。即螺旋测微器的精确度为。即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数。读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。千分尺。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦3读数读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读：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。出，小数部分由可动刻度读出。测量值测量值(mm)固定刻度数固定刻度数(mm)(

3、注意半毫米刻度线是否注意半毫米刻度线是否露出露出)可动刻度数可动刻度数(估读一位估读一位)0.01(mm)。温馨提示温馨提示螺旋测微器需要估读螺旋测微器需要估读图图2最后一位数字为估计数字，读数和最后一位数字为估计数字，读数和记数时估计位为有效数字的最后一记数时估计位为有效数字的最后一位。位。例如例如如图如图2所示，固定刻度示数所示，固定刻度示数为为2.0 mm，不足半毫米从可动刻度，不足半毫米从可动刻度上读的示数为上读的示数为15.0，最后的读数为：，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦二二、游标卡尺游标卡尺1构造构造：如图：如图

4、3所示，主尺、游标尺所示，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有主尺和游标尺上各有一个内外测量爪一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉。有一个紧固螺钉。图图3要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦2用途用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径。：测量厚度、长度、深度、内径、外径。3原理原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。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长度比主尺上的同样多的小等分刻度少

5、1 mm。常见的游。常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、个的、20个的、个的、50个个的，其读数见下表：的，其读数见下表：刻度格数刻度格数(分分度度)刻度总长刻度总长度度每小格与每小格与1 mm的差值的差值精确度精确度(可准可准确到确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦4. 读数读数：若用：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游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，则记标尺上读出与主尺上某一

6、刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为录结果表达为(xK精确度精确度)mm。 要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦三、测定金属的电阻率三、测定金属的电阻率要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦注意事项注意事项1先测直径先测直径，再连电路再连电路：为了方便，测量直径时应在金属：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。丝连入电路之前测量。2电流表外接法电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法。用电流表外接法。3电流控制电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金：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

7、大。属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦误差分析误差分析要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦热点一热点一测量仪器测量仪器、仪表的读数仪表的读数【例例1】(2014海南卷海南卷，11)现有一合金制成的圆柱体，为现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图图4a和和b所示。所示。要点整合要点整合热

8、点聚焦热点聚焦图图4(1)由上图读得圆柱体的直径为由上图读得圆柱体的直径为_cm，长度为，长度为_cm。(2)若流经圆柱体的电流为若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别为圆柱体的直径和长度分别为D、L，测得，测得D、L、I、U表示的表示的电阻率的关系式为电阻率的关系式为_。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦游标卡尺的读数技巧游标卡尺的读数技巧游标卡尺的读数方法：游标卡尺的读数方法：“三看三看”(1)第一看第一看精确度精确度例如例如(如图如图5所示所示)易错读成易错读成11 mm40.1 mm11.40 mm

9、正确的应为正确的应为11.4 mm，游标卡尺不需估读，后面不能随意加，游标卡尺不需估读，后面不能随意加零，也不能随意去零。零，也不能随意去零。图图5要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦例如例如(如图如图6所示所示)图图6易错读成易错读成10 mm120.05 mm10.6 mm，正确的应为，正确的应为10.60 mm。(2)第二看第二看游标尺上的游标尺上的0刻度线位置，区分零刻度与标尺最刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端前端例如例如(如图如图7所示所示)要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦图图7易错读成易错读成11 mm100.05 mm11.50 mm正确读数为正确读数为14 mm100.05 mm

10、14.50 mm(3)第三看第三看游标尺的哪条游标尺的哪条(第第N条条)刻度线与主尺上的刻度线刻度线与主尺上的刻度线对齐对齐要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦【变式训练变式训练】1(1)如图如图8所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左到右所示的两把游标卡尺，它们的游标尺从左到右分别为分别为9 mm长长10等分、等分、19 mm长长20等分，它们的读数依等分，它们的读数依次次_mm，_mm。(2)使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图使用螺旋测微器测量两个金属丝的直径，示数如图9所所示，则甲、乙金属丝的直径分别为示，则甲、乙金属丝的直径分别为_mm，_mm。图图8要点整合要点整合热点聚焦热点聚

11、焦图图9解析解析(1)图图8甲读数：整毫米是甲读数：整毫米是17，不足，不足1毫米数是毫米数是70.1 mm0.7 mm，最后结果是，最后结果是17 mm0.7 mm17.7 mm。乙。乙图读数：整毫米是图读数：整毫米是23，不足，不足1毫米数是毫米数是170.05 mm0.85 mm，最后结果是，最后结果是23 mm0.85 mm23.85 mm。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(2)对图对图9甲：甲固定刻度示数为甲：甲固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米的从可，不足半毫米的从可动刻度上读的示数为动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2

12、.150 mm。对图乙：乙金属丝的直径为。对图乙：乙金属丝的直径为4.80.01 mm0.048 mm。答案答案(1)17.723.85(2)2.1500.048要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦热点二考查电阻率的测量及实物连线热点二考查电阻率的测量及实物连线【例例2】(2014山东卷山东卷，22)实验室购买了一捆标称长度为实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2，查得铜的电阻率，查得铜的电阻率为为1.7108 m，再利用图，再利用图10甲所示电路

13、测出铜导线的甲所示电路测出铜导线的电阻电阻Rx，从而确定导线的实际长度。，从而确定导线的实际长度。图图10要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦可供使用的器材有：可供使用的器材有：电流表：量程电流表：量程0.6 A，内阻约，内阻约0.2 ； 电压表：量程电压表：量程3 V，内阻约，内阻约9 k；滑动变阻器滑动变阻器R1：最大阻值：最大阻值5 ；滑动变阻器滑动变阻器R2：最大阻值：最大阻值20 ；定值电阻：定值电阻：R03 ；电源：电动势电源：电动势6 V，内阻可不计；，内阻可不计；开关、导线若干。开关、导线若干。回答下列问题：回答下列问题：(1)实验中滑动变阻器应选实验中滑动变阻器应选_(填填“R1

14、”或或“R2”)，闭合，闭合开关开关S前应将滑片移至前应将滑片移至_端端(填填“a”或或“b”)。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(2)在实物图在实物图11中，已正确连接了部分导线，请根据图中，已正确连接了部分导线，请根据图10甲甲电路完成剩余部分的连接。电路完成剩余部分的连接。(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50 A时，电压表示时，电压表示数如图乙所示，读数为数如图乙所示，读数为_ V。图图11要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(4)导线实际长度为导线实际长度为_ m(保留保留2位有效数字位有效数字)。解析解析(1)由由(3)中电流表的读数为中电流表的

15、读数为0.50 A时，电压表的读数为时，电压表的读数为2.30 V可知，可知，Rx和和R0的总阻值约为的总阻值约为4.60欧姆，若选用滑动变欧姆，若选用滑动变阻器阻器R1，电源电压为，电源电压为6伏特，电流表的量程只有伏特，电流表的量程只有0.6 A，会把，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R2。闭合开关前应将滑片。闭合开关前应将滑片移至移至a端保证连入电阻最大。端保证连入电阻最大。(2)见答案图。见答案图。(3)由于电压表量程由于电压表量程03 V，分度值为，分度值为0.1 V，故读数为，故读数为2.30 V。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦答案答案(1)R2a

16、(2)如图所示如图所示(3)2.30(2.29、2.31均正确均正确)(4)94(93、95均正确均正确)要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦仪器选择的基本思路仪器选择的基本思路(1)优先考虑安全因素：优先考虑安全因素：各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电各电表的实际读数不能超过其量程，电阻类元件中的实际电流流(或电压或电压)不能超过其允许的最大电流不能超过其允许的最大电流(或电压或电压)(2)考虑读数误差因素：考虑读数误差因素：要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(3)仪器选择的一般步骤：仪器选择的一般步骤：首先选择唯一性的器材；首先选择唯一性的器材；粗画电路图粗画电路图(暂不接电流

17、表和电压表暂不接电流表和电压表)；估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅估算回路中电流和电压的最大值，在电表的指针有较大幅度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，度的偏转但不超过其量程的情况下，结合已知器材的规格，确定实验电路和实验器材。确定实验电路和实验器材。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦【变式训练变式训练】2(2014江苏卷江苏卷，10)某同学通过实验测量一种合金的电阻率。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，读数前应先旋紧图发生转动，读数前应先旋紧图

18、12所示的部件所示的部件_(选填选填“A”、“B”、“C”或或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径。从图中的示数可读出合金丝的直径为为_mm。图图12要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦图图13要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(2)图图13所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已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：电路中的变化。由此可以推断：电路中_(选填

19、图中表示接选填图中表示接线柱的数字线柱的数字)之间出现了之间出现了_(选填选填“短路短路”或或“断路断路”)。(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电流表的示数分别为2.23 V和和38 mA，由此，该同学算出接，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为入电路部分的合金丝的阻值为58.7 。为了更准确地测出合。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。的改进？请写出两条建议。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦

20、解析解析(1)读数前应先旋紧读数前应先旋紧B防止读数时测微螺杆发生转动。防止读数时测微螺杆发生转动。螺旋测微器读数螺旋测微器读数041.00.01 mm0.410 mm。(2)7、9之间发生断路，则内阻较大的电压表和内阻较小的之间发生断路，则内阻较大的电压表和内阻较小的电流表一起串联于电路中，此时改变阻值较小的滑动变阻器电流表一起串联于电路中，此时改变阻值较小的滑动变阻器阻值时，对电压表和电流表的示数影响很小，符合题述现阻值时，对电压表和电流表的示数影响很小，符合题述现象，同时满足两表读数。象，同时满足两表读数。要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦答案答案(1)B0.410(2)7、9断路断路(3

21、)电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻电流表改为内接；测量多组电流和电压值，计算出电阻的平均值。的平均值。(或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值或测量多组电流和电压值，用图象法求电阻值)要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦热点三拓展创新实验热点三拓展创新实验电阻测量的五种方法电阻测量的五种方法1伏安法伏安法特点：大内小外特点：大内小外(内接法测量值偏大，测大电阻时应用内内接法测量值偏大，测大电阻时应用内接法测量接法测量)2安安法安安法若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用。定值电阻来使用。要点整合要点整合热点聚

22、焦热点聚焦图图14要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦3伏伏法伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用。值电阻来使用。图图15要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦4半偏法测电流表内阻半偏法测电流表内阻电路图如图电路图如图16所示所示步骤：步骤：(1)断开断开S2，闭合，闭合S1，调节，调节R0，使，使 表满偏为表满偏为I0；图图16要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦5等效替代法等效替代法如图如图17所示，先让待测电阻与一电所示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源流表串联后接到电动势恒定的电源上，读出电流表示数上，读出

23、电流表示数I；然后将电；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表上，调节电阻箱的阻值，使电流表的读数仍为的读数仍为I，则电阻箱的读数即，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值。等于待测电阻的阻值。图图17要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦【例例3】2014四川卷四川卷，8(2)图图18是测是测量阻值约几十欧的未知电阻量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理的原理图，图中图，图中R0是保护电阻是保护电阻(10 )，R1是是电阻箱电阻箱(099.9 )，R是滑动变阻器，是滑动变阻器，A1和和A2是电流表，是电流表，E是电源是电源(电动势电动势10图图1

24、8V，内阻很小，内阻很小)。在保证安全和满足要求的情况下，使测。在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下：量范围尽可能大。实验具体步骤如下：(1)连接好电路，将滑动变阻器连接好电路，将滑动变阻器R调到最大；调到最大；(2)闭合闭合S，从最大值开始调节电阻箱，从最大值开始调节电阻箱R1，先调，先调R1为适当为适当值，再调节滑动变阻器值，再调节滑动变阻器R，使，使A1示数为示数为I10.15 A，记下，记下此时电阻箱的阻值此时电阻箱的阻值R1和和A2的示数的示数I2；要点整合要点整合热点聚焦热点聚焦(3)重复步骤重复步骤(2)，再测量，再测量6组组R1和和I2值；值；(4)将实验测得的将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。组数据在坐标纸上描点。根据实验回答以下问题：根据实验回答以下问题：现有四只供选用的电流表：现有四只供选用的电流表：A电流表电流表(03 mA，内阻为，内阻为2.0 )B电流表电流表(03 mA，内阻未知，内阻未知)C电流表电流表(00.3 A，内阻为，内阻为5.0 )D电流表电流表(00.3 A，内阻未知，内阻未知)A1应选用应选用_，A2应选用应选用_。测得一组测得一组R1和和I2值后，调整电阻箱值后，