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1、试验九：测定金属电阻率一、练习使用螺旋测微器和游标卡尺1螺旋测微器结构及读数(1)螺旋测微器结构：如图 S91 所表示是惯用螺旋测微器它测砧 A 和固定刻度 B 固定在 U 形框架 F 上旋钮 K、微调旋钮 K和可动刻度 H、测微螺杆 P 连在一起，经过精密螺纹套在 B 上.第1页图 S91(2)螺旋测微器原理：测微螺杆 P 与固定刻度 B 之间精密螺纹螺距为 0.5 mm，即旋钮 K 每旋转一周，P 前进或后退第2页0.5 mm，可动刻度 H 上刻度为 50 等份，每转动一小格，P前进或后退 0.01 mm，即螺旋测微器准确度为 0.01 mm.读数时误差出现在毫米千分位上，所以，螺旋测微器
2、又叫千分尺(3)读数：测量时被测物体长度整数(或半整数)毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出测量值(毫米)固定刻度数(毫米)可动刻度数(估读一位)0.01(毫米)固定刻度读数：半刻度线露出则固定刻度数应为.5 mm，没露出则为 mm表示固定刻度水平线下面刻度数.可动刻度要估读，小数点后应保留三位有效数字第3页2游标卡尺(1)游标卡尺结构游标卡尺，是一个测量长度、内外径、深度量具游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动游标两部分组成主尺普通以毫米为单位，而游标上则有 10、20 或 50 个分格，依据分格不一样，游标卡尺可分为十分度游标卡尺(准确度为 0.1 mm)、二十分度游标卡尺(准确度为
3、0.05 mm)和五十分度游标卡尺(精确度为 0.02 mm)游标卡尺主尺和游标上有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通惯用来测量内径，外测量爪通惯用来测量长度和外径第4页图 S92(2)游标卡尺读数读数时首先以游标零刻度线为准在主尺上读取整毫米数，即以毫米为单位整数部分，然后看游标上第几条刻度线与主第5页尺刻度线对齐，如第 6 条刻度线与主尺刻度线对齐，则小数部分即为准确度乘以 6.测量值整数部分小数部分小数部分对齐游标尺上刻度线数准确度(3)注意事项：游标卡尺读数不需要估读，即以毫米作单位，准确度在小数点后有几位数，读数结果小数点后就有几位数第6页【跟踪训练】10.401(1
4、)用游标为 50 分度游标卡尺测量某工件长度时，示数如图 S93 所表示，则测量结果应该读作_ mm.图 S93图 S94(2)用螺旋测微器测圆柱体直径时，示数如图 S94 所表示，此示数为_ mm.2.720第7页2图 S95 甲中游标卡尺读数是_ cm.图乙中螺10.0503.200旋测微器读数是_ mm.图 S95第8页二、测定金属电阻率2试验步骤(1)电路设计：因为被测电阻丝阻值较小，所以选取电流表外接法；本试验不要求电压调整范围，滑动变阻器可选取限流接法(2)试验原理电路(如图 S96 所表示)：按照试验原理电路连接好各电学元件(3)测出金属丝接入电路部分长度 l,选取三个不一样位置
5、测图 S96第9页3注意事项(1)测量被测金属导线有效长度，是指测量待测导线接入电路两个端点之间长度，亦即电压表两端点间待测导线长度，测量时应将导线拉直(2)在用伏安法测电阻时，经过待测导线电流强度 I 不宜过大(电流表用 00.6 A 量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线温度显著升高，造成其电阻率在试验过程中逐步增大第10页【跟踪训练】乙3(揭阳 届高三模拟)在“测定金属丝电阻率”试验中，需要用电流表和电压表测出金属丝电阻 R.试验中给定电压表(内阻为50 k)、电流表(内阻为40)、滑动变阻器(最大阻值为 10)、待测金属丝(电阻约为 100)、电源、开关及导线若干两位同学想用伏安法屡次
6、测量作出 IU 图线求出待测金属丝阻值,他们设计了如图 S97 甲、乙两个电路，你认为应该采取_图更合理,电压表右端应接在_(填“a”或“b”)点.图 S97a第11页4一位电工师傅为测量某电线厂生产铜芯电线电阻率，他截取了一段长为 L 电线，并测得其直径为 D，用多用电表测其电阻发觉阻值小于 1.为提升测量精度，他从以下器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段导线(用 Rx 表示)电阻A电源 E：电动势为 3.0 V，内阻不计B电压表 V1：量程为 03.0 V，内阻约为 2 kC电压表 V2：量程为 015.0 V，内阻约为 6 kD电流表 A1：量程为 00.6 A，内阻约为
7、1 第12页E电流表 A2：量程为 03.0 A，内阻约为 0.1 F滑动变阻器 R1：最大阻值 5，额定电流 2.0 AG滑动变阻器 R2：最大阻值 1 k，额定电流 1.0 AH开关 S 一个，导线若干(1)试验时电压表选_，电流表选_，滑动变阻器选_(填元件序号)(2)请设计合理测量电路，把电路图画在虚线框中，在图中标明元件符号第13页(3)某次测量时，电压表示数为 U，电流表示数为 I，则该铜芯电线材料电阻率表示式为_.第14页答案：(1)BEF(2)如图 33 所表示(3)图 33第15页题型 1螺旋测微器与游标卡尺读数【例 1】(年安徽卷)在“测定金属电阻率”试验中，用螺旋测微器测
8、量金属丝直径，示数如图 S98 所表示，读数为_mm.0.617图 S98解析：0.5 mm11.70.01 mm0.617 mm.第16页4.510.85【例 2】游标卡尺读数图 S99图 S910第17页【触类旁通】1(年深圳高级中学模拟)如图 S911 所表示，甲图中螺旋测微器读数为_ mm，乙图中游标卡尺读数为_ cm.10.501图 S91110.155第18页题型 2测金属电阻率综合应用【例 3】在“测定金属电阻率”试验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时刻度位置如图 S912 所表示，用米尺测出金属丝长度 L，金属丝电阻大约为 5，先用伏安法测出金属丝电阻 Rx，然后依据电阻定律计算
9、出该金属材料电阻率图 S912第19页(1)从图 S912 中读出金属丝直径为_ mm.(2)为此取来两节新干电池、开关和若干导线及以下器材：A电压表 03 V，内阻 10 kB电压表 015 V，内阻 50 kC电流表 00.6 A，内阻 0.05 D电流表 03 A，内阻 0.01 E滑动变阻器，010 F滑动变阻器，0100 第20页要求较准确地测出其阻值，电压表应选_，电流表应选_，滑动变阻器应选_(填序号)试验中实物接线如图 S913 所表示，请指出该同学实物接线中两处显著错误图 S913第21页错误 1：_.错误 2：_.解析：(1)金属丝直径为d 0.5 mm 18.00.01
10、mm 0.680 mm.(2)电流表和电压表指针偏转大时测量误差小，所以电压表选 A，电流表选 C，滑动变阻器限流式控制电路时，其阻值为待测电阻 25 倍为好，所以选 E.答案：(1)0.680(2)ACE错误 1：导线连接在滑动变阻器滑片上错误 2：采取了电流表内接法错误 3：电压表量程接到了 15 V 上(任选两个错误即可)第22页【例 4】(年武汉调研)测量一螺线管两接线柱之间金属丝长度器材以下：A待测螺线管 L(符号)：绕制螺线管金属丝电阻率5.0107 m，电阻 RL 约为 100 B螺旋测微器C电流表 G：量程 100 A，内阻 Rg500 D电压表 V：量程 6 V，内阻 RV4
11、 kE定值电阻：R050 F滑动变阻器 R：全电阻约为 1 kG电源 E：电动势 9 V，内阻忽略不计H开关 S 一个，导线若干第23页(1)试验中用螺旋测微器测得金属丝直径如图 S914 所表示，其示数为 d_.(2)按图 S915 甲所表示电路测量金属丝电阻，请在图乙所表示实物图上连线图 S915图 S914第24页(3)若测得金属丝直径用 d 表示，电流表 G 读数用 I 表示，电压表 V 读数用 U 表示，则由已知量和测得量符号表示金属丝长度 l_.解析：(1)读数为 0.3840.386 mm 均可.第25页答案：(1)0.3840.386 mm 均可(2)如图 34 所表示图 34
12、第26页【触类旁通】2(浙大附中模拟)有一根细长而均匀金属管线样品，横截面如图 S916 所表示此金属管线长约 30 cm，电阻约10.已知这种金属电阻率为，因管内中空部分截面积无法直接测量，请你设计一个试验方案，测量中空部分横截面积S0，现有以下器材可选：A毫米刻度尺B螺旋测微器C电流表 A1(600 mA,1.0)图 S916第27页D电流表 A2(3 A,0.1)E电压表 V(3 V,6 k)F滑动变阻器 R1(2 k，0.5 A)G滑动变阻器 R2(10，2 A)H蓄电池 E(6 V,0.05)I开关一个，带夹子导线若干(1)以上器材中，应选取器材有_(只填代号字母)(2)在下面虚线框
13、中画出你所设计电路图，并把图 S917实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组相关数值.第28页图 S917(3)试验中要测量物理量有：_.(4)计算金属管线内部中空横截面积 S0 表示式为：S0 _.第29页第30页答案：(1)ABCEGHI(2)电路及试验测量电路分别如图 35 甲和乙所表示图 35(3)用螺旋测微器测横截面边长 a，用毫米刻度尺测金属管线长度 L，电压表示数 U，电流表示数 I第31页3在“测定金属电阻率”试验中，待测金属导线电阻 Rx 约为 5.试验室备有以下试验器材：A电压表 V1(量程 3 V，内阻约为 15 k)B电压表 V2(量程 15 V，内阻约为 75 k)
14、C电流表 A1(量程 3 A，内阻约为 0.2)D电流表 A2(量程 600 mA，内阻约为 1)E变阻器 R1(0100，0.6 A)F变阻器 R2(0，0.1 A)G电池 E(电动势为 3 V，内阻约为 0.3)H开关 S，导线若干第32页(1)为提升试验准确度，减小试验误差，应选取试验器材有_(2)为减小试验误差，应选取图S918中_(填“甲”或“乙”)为该试验电路图，并按所选择电路图把实物图用导线连接起来图 S918第33页图 S919(3)若用刻度尺测得金属导线长度为 60.00 cm，用螺旋测微器测得导线直径为 0.635 mm，两电表示数分别如图 S920所表示，则电阻值为_，电阻率为_第34页解析：(1)由电池 E 决定了电压表选 V1，结合 Rx 粗略计算电流在 600 mA 内，故选 A2，由 Rx 确定变阻器选 R1.(2)因电流表 A2 内阻不能满足远小于 Rx，故选图乙图 S920第35页答案：(1)ADEGH(2)乙实物连接如图 36 所表示图 36(3)2.401.27106 m第36页