2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）10 A實驗：導體電阻率的測量 基礎版

2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）10A實驗：導體電阻率的測量基礎版實驗：導體電阻率的測量知識點一：長度的測量及測量工具的選用一、游標卡尺的原理和讀數(shù)1．構造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺．(如圖所示)2．用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑．3．原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成．不管游標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1mm.常見的游標尺上小等分刻度有10個、20個、50個的，其規(guī)格見下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長度1mm與每小格的差值精確度(可精確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.讀數(shù)若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表達為(x＋K×精確度)mm.二、螺旋測微1．構造如圖所示，它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可動刻度E、旋鈕D和微調旋鈕D′是與測微螺桿F連在一起的，并通過精密螺紋套在B上．2．原理精密螺紋的螺距是0.5mm，即旋鈕D每轉一周，測微螺桿F前進或后退0.5mm，可動刻度分成50等份，因此每旋轉一格，對應測微螺桿F前進或后退0.01mm.0.01mm即為螺旋測微器的精確度．3．使用方法當A與F并攏時，可動刻度E的零點恰好跟固定刻度B的零點重合，逆時針旋轉旋鈕D，將測微螺桿F旋出，把被測物體放入A、F之間的夾縫中，再順時針旋轉旋鈕D，F(xiàn)快要接觸被測物時，要停止使用旋鈕D，改用微調旋鈕D′，直到聽到“喀喀”聲．4．讀數(shù)方法L＝固定刻度示數(shù)＋可動刻度示數(shù)(估讀一位)×分度值．注意事項(1)讀數(shù)時要準確到0.01mm，估讀到0.001mm，測量結果若用毫米做單位，則小數(shù)點后面必須保留三位．(2)讀數(shù)時，要注意固定刻度上半毫米刻度線是否露出．三、電壓表、電流表的讀數(shù)電壓表、電流表的讀數(shù)方法1．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．2．根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，即每一小格表示的值，同時確定讀數(shù)有效數(shù)字所在的位數(shù)．3．按照指針的實際位置進行讀數(shù)．4．(1)0～3V的電壓表和0～3A的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是0.1V和0.1A，讀到0.1的下一位，即讀到小數(shù)點后面兩位．(2)對于0～15V量程的電壓表，精確度是0.5V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1V.(3)對于0～0.6A量程的電流表，精確度是0.02A，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0.01A.例題精練1．（2020秋?肥東縣校級期末）如圖所示是游標卡尺的實物示意圖，游標尺上標注的0.1mm指的是測量精度。如果一游標卡尺的測量精度為0.05mm，則該游標尺上刻度的總長度為

mm。2．（2020秋?益陽期末）用螺旋測微器測得某材料的直徑如圖甲所示，讀數(shù)D＝mm。用游標卡尺測得某材料的長度如圖乙所示，讀數(shù)L＝cm。3.如圖為電流表和電壓表的刻度盤．(1)圖甲使用0.6A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)是________A；當使用3A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為________A.(2)圖乙使用較小量程時，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.隨堂練習1．（2021?紅橋區(qū)二模）圖中50分度游標卡尺（對齊刻線為箭頭所指位置）和螺旋測微器的讀數(shù)分別為mm和mm．2．（2020秋?安慶期末）讀出圖中游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)游標卡尺的讀數(shù)為

mm．；螺旋測微器的讀數(shù)為mm．3．（2021春?銀川月考）（1）用游標卡尺測量一個“圓柱形”導體的長度L，如圖所示，則：L＝cm；（2）用螺旋測微器測量一個“圓柱形”導體的直徑R，如圖所示，則R＝mm。4．（2020秋?遂寧月考）讀數(shù)：（1）mm（2）mm．5．（2021春?船山區(qū)校級期中）用游標為10分度的游標卡尺測量某工件的長度時，示數(shù)如圖所示則測量結果應該讀作mm6．（2020秋?河南期末）（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)生轉動，讀數(shù)前應先旋緊如圖甲所示的部件（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。（2）用游標卡尺可以測量某些工件的外徑。在測量時，示數(shù)如上圖乙所示，則讀數(shù)分別為mm。7．（2021春?南開區(qū)校級月考）用螺旋測微器測一金屬絲的直徑，示數(shù)如左圖所示。由圖可讀出金屬絲的直徑為mm用游標為50分度的卡尺，測某圓筒的內徑，卡尺上的示數(shù)如右圖，圓筒的內徑為

mm8．（2020秋?渝中區(qū)校級期末）用一主尺最小分度為1mm，游標上有20個分度的卡尺測量一工件的長度，結果如圖所示．可以讀出此工件的長度為cm．該卡尺的精確度為．9．（2020秋?壽縣期末）用20分度的游標卡尺測某物的長度，如圖所示，該物體的長度為

mm．10．電流表量程一般有兩種：0～0.6A和0～3A；電壓表量程一般有兩種：0～3V和0～15V．如圖所示：(1)接0～3V量程時讀數(shù)為________V.(2)接0～15V量程時讀數(shù)為________V.(3)接0～3A量程時讀數(shù)為________A.(4)接0～0.6A量程時讀數(shù)為________A.知識點二：金屬絲電阻率的測量1．實驗原理(1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R(R＝eq\f(U,I))．電路原理圖如圖所示．(2)用毫米刻度尺測出金屬絲的有效長度l，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，算出橫截面積S(S＝eq\f(πd2,4))．(3)由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(πd2R,4l)＝eq\f(πd2U,4lI)，求出電阻率．2．實驗器材螺旋測微器或游標卡尺、毫米刻度尺、電壓表、電流表、開關及導線、待測金屬絲、電池、滑動變阻器．3．實驗步驟(1)測直徑：用螺旋測微器在待測金屬絲上三個不同位置各測一次直徑，并記錄．(2)連電路：按如圖1所示的電路圖連接實驗電路．(3)測長度：用毫米刻度尺測量接入電路中的待測金屬絲的有效長度，重復測量3次，并記錄．(4)求電阻：把滑動變阻器的滑動觸頭調節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合開關S.改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內，斷開開關S.(5)拆除實驗電路，整理好實驗器材．4．數(shù)據(jù)處理電阻R的數(shù)值可用以下兩種方法確定：(1)計算法：利用每次測量的U、I值分別計算出電阻，再求出電阻的平均值作為測量結果．(2)圖像法：可建立U－I坐標系，將測量的U、I值描點作出圖像，利用圖像的斜率來求出電阻值R.5．注意事項(1)因一般金屬絲電阻較小，為了減小實驗的系統(tǒng)誤差，必須選擇電流表外接法；(2)測量l時應測接入電路的金屬絲的有效長度(即兩接線柱之間的長度，且金屬絲伸直)；在金屬絲的3個不同位置上用螺旋測微器測量直徑d.(3)電流不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜太長，以免電阻率因溫度升高而變化．例題精練1．（2020秋?倉山區(qū)校級期末）該同學再用如圖電路測金屬絲的電阻，測量電壓表示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，測得金屬絲的長度為L，則金屬絲電阻率的表達式ρ＝（用U、I、L、d表示），測量結果將比真實值。（選填“偏大”或“偏小”）。隨堂練習1．（2021?南平二模）某科學探究小組在參加廢水處理廠的社會實踐活動后，準備測定廢水的電阻率。該小組用透明塑料板自制了一個長方體容器，在容器左、右內側面緊貼金屬銅薄板（板的厚度和電阻的影響可忽略不計），銅薄板上端分別帶有接線柱M、N，在容器外側垂直底面粘一透明刻度尺，其0刻度與容器內底面對齊，如圖1。容器內底面長、寬分別為a、b。（1）廢水注滿容器后，將多用電表選擇開關撥到歐姆擋×100擋位，正確使用多用電表，測得廢水的電阻如圖2所示，則廢水的電阻約為Ω。（2）為更精確地測量所取廢水的電阻率，該小組采用如下實驗器材設計實驗。A.直流電源E（電動勢E約4.5V，內阻r0約0.1Ω）；B.電流表A1（量程0～3mA，內阻r1＝100Ω）；C.電流表A2（量程0～5mA，內阻r2約40Ω）；D.電阻箱R1（0～999.9Ω）E.滑動變阻器R2（阻值范圍0～50Ω，允許通過的最大電流2.0A）F.開關S一個，導線若干。請從圖中選出最合理的實驗電路圖。（3）根據(jù)合理的實驗電路圖正確連接實驗電路后，調節(jié)電阻箱阻值使R1＝900Ω，該實驗小組完成以下操作步驟：①倒出適量廢水，測出并記錄廢水深度，然后閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R2，分別記錄電流表A1的讀數(shù)和電流表A2的讀數(shù)；②斷開開關S，再倒出適量廢水，測出并記錄廢水深度，然后閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R2，使電流表A1的讀數(shù)與步驟①中電流表A1的讀數(shù)相同，記錄電流表A2的讀數(shù)；③重復第②步操作多次，記錄每次測量中的廢水深度h和電流表A2的讀數(shù)I，并描點作出I﹣h圖像如圖4所示。④圖中直線的縱截距為I0，斜率為k，則該容器內廢水電阻率的表達式為p＝。（用題中所給物理量的符號I0、k、a、b、r1、R1表示）2．（2021?蔡甸區(qū)校級一模）小南同學為了測量一根電阻絲的電阻率，他設計了如圖甲所示的實驗電路圖，可供選擇的實驗器材有：A．電流表A1，量程0～3A，內阻很小B．電流表A2，量程0～0.6A，內阻很小C．靈敏電流計G，量程0～1μAD．電源E的電動勢E1＝3VE．電源E′的電動勢E2＝1.5VF．待測電阻絲RG．滑動變阻器R′，最大阻值為5ΩH．帶金屬夾的導線兩根，其余導線若干，開關一個I．螺旋測微器J．毫米刻度尺實驗步驟：（1）用螺旋測微器在電阻絲的三個不同位置測量其直徑，并求出平均值為d，其中一次測得的直徑如圖乙所示，其讀數(shù)是mm；（2）用多用電表的歐姆擋“×1Ω”擋正確測量整根電阻絲的電阻時，指針指示如圖丙所示，其讀數(shù)為Ω；（3）按照實驗電路圖連接器材，電流表應選擇（選填“A1”或“A2”）；（4）將滑動變阻器R′的滑片調到最右端，將兩個金屬夾A、B分別接到電阻絲適當位置，測得并記錄AB間的長度為L。閉合開關S，調節(jié)R′的滑片使靈敏電流計G的示數(shù)為0，讀出并記錄電流表的示數(shù)I；（5）重新調節(jié)R′的滑片位置和金屬夾的位置，重復步驟（4），測出相應的幾組AB間的長度L和電流I；（6）用測得的數(shù)據(jù)畫出L﹣圖象，如圖丁所示，由此可求出電阻絲的電阻率ρ＝

（用b、d、E2表示）。綜合練習一．實驗題（共10小題）1．（2021?蔡甸區(qū)校級一模）小南同學為了測量一根電阻絲的電阻率，他設計了如圖甲所示的實驗電路圖，可供選擇的實驗器材有：A．電流表A1，量程0～3A，內阻很小B．電流表A2，量程0～0.6A，內阻很小C．靈敏電流計G，量程0～1μAD．電源E的電動勢E1＝3VE．電源E′的電動勢E2＝1.5VF．待測電阻絲RG．滑動變阻器R′，最大阻值為5ΩH．帶金屬夾的導線兩根，其余導線若干，開關一個I．螺旋測微器J．毫米刻度尺實驗步驟：（1）用螺旋測微器在電阻絲的三個不同位置測量其直徑，并求出平均值為d，其中一次測得的直徑如圖乙所示，其讀數(shù)是mm；（2）用多用電表的歐姆擋“×1Ω”擋正確測量整根電阻絲的電阻時，指針指示如圖丙所示，其讀數(shù)為Ω；（3）按照實驗電路圖連接器材，電流表應選擇（選填“A1”或“A2”）；（4）將滑動變阻器R′的滑片調到最右端，將兩個金屬夾A、B分別接到電阻絲適當位置，測得并記錄AB間的長度為L。閉合開關S，調節(jié)R′的滑片使靈敏電流計G的示數(shù)為0，讀出并記錄電流表的示數(shù)I；（5）重新調節(jié)R′的滑片位置和金屬夾的位置，重復步驟（4），測出相應的幾組AB間的長度L和電流I；（6）用測得的數(shù)據(jù)畫出L﹣圖象，如圖丁所示，由此可求出電阻絲的電阻率ρ＝

（用b、d、E2表示）。2．（2021?衡陽一模）在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，需要測出金屬絲的電阻Rx，甲、乙兩同學分別采用了不同的方法進行測量：甲同學直接用多用電表測其電阻，所使用的多用電表歐姆擋共有“×1”“×10”“×100”“×1k”四個擋，該同學選擇×10Ω倍率，用正確的操作方法測量時，發(fā)現(xiàn)指針轉過角度太大，為了準確地進行測量，進行如下操作：A．旋轉選擇開關至歐姆擋。B．將兩表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度。C．將兩表筆分別連接到Rx的兩端，指針指在圖甲所示位置，Rx的測量值為Ω。D．旋轉選擇開關至“OFF”，并拔出兩表筆。（2）如圖乙所示為歐姆表表頭原理圖，已知電流計的量程為lg＝100μA，電池電動勢為E＝1.5V，則該歐姆表的內阻是kΩ。（3）為了較精確地測量另一定值電阻的阻值Ry，乙同學采用如圖丙所示的電路，電源電壓U恒定，電阻箱接入電路的阻值可調且能直接讀出。①用多用電表測電路中的電流I。②閉合電鍵，多次改變電阻箱阻值R，記錄相應的R和多用電表讀數(shù)I，得到R﹣的關系如圖丁所示，不計此時多用電表的內阻，則Ry＝Ω，電源電壓U＝V。3．（2021?盤州市一模）在“測定金屬絲的電阻率”實驗中，對段電阻絲進行測量。（1）用螺旋測微器測量導線的直徑，其示數(shù)如圖所示，讀數(shù)是mm。（2）實驗中提供的器材如下：電源E（電動勢3V，內阻很小）電流表A1（量程3A，內阻約0.05Ω）電流表A2（量程0.6A，內阻約0.25Ω）電壓表V1（量程3V，內阻約3kΩ）電壓表V2（量程15V，內阻約15kΩ）滑動變阻器R1（0～5Ω，2A）滑動變阻器R2（0～1000Ω，0.1A）電鍵一個、導線若干為較準確測量其電阻（阻值約為5Ω），電流表應選用，電壓表應選用，滑動變阻器應選用（填器材代號）。（3）將實驗電路補充完整。（4）若測得電阻絲接入電路的長度為30cm，電阻為5.1Ω，則該材料的電阻率為

Ω?m（保留2位有效數(shù)字）。4．（2021?江西模擬）在測定金屬絲的電阻率的實驗中，為了安全、準確、方便地測出電阻絲的電阻Rx，設計了如圖所示實驗電路圖來完成實驗，可用的實驗儀器如下：A．開關、導線若干B．待測金屬絲（Rx約5Ω）C．電壓表V（量程0～1V，內阻Rv＝1kΩ）D．電流表A（量程0～0.6A，內阻RA＝1Ω）E．定值電阻R1（阻值R1＝0.5kΩ）F．定值電阻R2（阻值R2＝1.9kΩ）G．滑動變阻器R3（0～10Ω）H．滑動變阻器R4（0～1000Ω）I．電源（電動勢為3V，內阻很?。?）實驗中定值電阻應選用?；瑒幼冏杵鲬x用（選填實驗儀器前面字母）。（2）用圖中電路測量該金屬絲的電阻，若某次測量中，電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，該金屬絲電阻的表達式為Rx＝（用測出或已知的物理量的符號表示）。5．（2020秋?丹東期末）在“測量某未知材料的電阻率”的實驗中，需要用伏安法測定這段材料兩端的電壓和通過其的電流，以及這段金屬材料的長度和直徑。（1）如圖1所示，甲圖中用20分度的游標卡尺測量金屬材料的長度為cm；乙圖中用螺旋測微器測量金屬材料的直徑為mm。（2）實驗中，先將圖2電壓表接a點，讀得兩表示數(shù)分別為U1＝3.0V、I1＝3.0mA，然后將電壓表改接在b點，讀得兩表示數(shù)分別為U2＝2.4V、I2＝3.2mA，則下列說法正確的有。A．電壓表接到b點誤差較小B．待測電阻的準確值是750ΩC．待測電阻的準確值大于1000ΩD．待測電阻的阻值介于750Ω到1000Ω之間6．（2020秋?撫順期末）實驗室有一只標稱為200Ω的舊滑動變阻器，如圖甲所示，同學們觀察滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)滑動變阻器是用金屬絲密繞在陶瓷管上制成的，某物理興趣小組想測出其準確電阻、電阻率及該滑動變阻器金屬絲的總長度。他們選擇了多用電表、電流表，電壓表、開關、滑動變阻器、螺旋測微器、導線和學生電源等器材進行實驗。（1）他們先拆開滑動變阻器，取下一段金屬絲，用刻度尺量出其長度L＝0.628m，然后用螺旋測微器三次測金屬絲不同位置的直徑，其中一次的示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲在該位置的直徑D＝mm。（2）之后他們使用多用電表粗測這段金屬絲的電阻，操作過程分以下三個步驟：①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”“﹣”插孔，選擇電阻“×1Ω”擋；②將紅、黑表筆短接，調整歐姆調零旋鈕，進行歐姆調零；③把紅、黑表筆分別與該金屬絲兩端連接，多用電表的示數(shù)為21.0Ω。（3）用伏安法測這段金屬絲的電阻：已知電壓表內阻為幾千歐，電流表內阻為幾歐，依照多用電表示數(shù)，為了減小實驗誤差，并在實驗中獲得較大的電壓調節(jié)范圍，應從圖丙A、B、C、D四個電路中選擇電路來測量舊滑動變阻器的電阻。（4）實驗中測得該段金屬絲的電阻R＝20.8Ω，可估算出繞制螺線管所用金屬絲的長度約為m（結果保留兩位有效數(shù)字）。（5）若（1）中直徑的測量值D恰好等于三次直徑測量的平均值，則金屬絲的電阻率ρ＝Ω?m（結果保留兩位有效數(shù)字）。7．（2020秋?郴州期末）在“探究決定導體電阻的因素”的實驗中，所用電流表量程為0～0.6A，螺旋測微器測得金屬絲的直徑及電流表的示數(shù)如圖所示，則金屬絲的直徑為mm，電流表讀數(shù)為A。8．（2020秋?公主嶺市期末）實驗室要測量一精密金屬絲的電阻率：（1）先用多用電表“×1”擋粗測其電阻為Ω，然后用螺旋測微器測其直徑為mm，游標卡尺測其長度是cm。（2）為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻，除待測金屬絲外，實驗室還備有如下器材：A．電壓表V1（量程3V，內阻約為15kΩ）B．電壓表V2（量程15V，內阻約為75kΩ）C．電流表A1（量程3A，內阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程600mA，內阻約為1Ω）E．滑動變阻器R1（0～5Ω，0.6A）F．滑動變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源EH．電阻箱I．開關S，導線若干①為了測多組實驗數(shù)據(jù)，請在線框內設計合理的電路圖。②實驗時電壓表選，電流表選，滑動變阻器選（填寫儀器前序號）。③按該電路測量的電阻值真實值（選填“大于”、“等于”、“小于”）。④實驗中測得金屬絲直徑為D，長度為L，電壓為U，電流為I，則電阻率的表達式為。9．（2020秋?南昌縣校級期末）做“測量金屬絲的電阻率”實驗。（1）用螺旋測微器測量金屬絲直徑，示數(shù)如圖1所示，則金屬絲直徑的測量值d＝cm。（2）在設計測量金屬絲電阻Rx的實驗電路時需要思考兩個問題：①如何選擇電流表的接法？如圖2所示，某同學采用試觸的方法，讓電壓表的一端接在A點，另一端先后接到B點和C點。他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)有明顯變化，而電流表示數(shù)沒有明顯變化。據(jù)此應該選擇電流表（填寫“內接”或“外接”）的電路。②如何選擇滑動變阻器的接法？已知待測金屬絲的電阻約為20Ω，實驗室提供的滑動變阻器的最大阻值為5Ω，電源電動勢為3V，需要選擇滑動變阻器的（填寫“分壓式”或“限流式”）接法。10．（2020秋?秦安縣校級期末）在做《測定金屬的電阻率》的實驗中，若待測電阻絲的電阻約為5Ω，要求測量結果盡量準確，應測量多組數(shù)組進行實驗，備有以下器材：A．電池組（3V、內阻lΩ）B．電流表（0～3A，內阻0.0125Ω）C．電流表（0～0.6A，內阻0.125Ω）D．電壓表（0～3V，內阻4kΩE．電壓表（0～15V，內阻15kΩ）F．滑動變阻器（0～20Ω，允許最大電流1A）G．滑動變阻器（0～2000Ω，允許最大電流0.3A）H．開關、導線（1）其中滑動變阻器應選，電流表應選，電壓表應選（只填寫字母代號）。（2）某同學采用了如圖所示的是用電流表和電壓表測量電阻的一種方法，Rx為待測電阻，考慮電表本身的電阻對測量結果的影響，電壓表的讀數(shù)等于Rx兩端的實際電壓，電流表的讀數(shù)通過Rx的實際電流（選填“大于”、“小于”或“等于”），則測量值比真實值偏（選填“大”或“小”）。（3）在圖線框中畫出完整的電路圖，在電路圖中標出具體的用電器符號。實驗：導體電阻率的測量知識點一：長度的測量及測量工具的選用一、游標卡尺的原理和讀數(shù)1．構造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺．(如圖所示)2．用途：測量厚度、長度、深度、內徑、外徑．3．原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成．不管游標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1mm.常見的游標尺上小等分刻度有10個、20個、50個的，其規(guī)格見下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長度1mm與每小格的差值精確度(可精確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm4.讀數(shù)若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表達為(x＋K×精確度)mm.二、螺旋測微1．構造如圖所示，它的測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可動刻度E、旋鈕D和微調旋鈕D′是與測微螺桿F連在一起的，并通過精密螺紋套在B上．2．原理精密螺紋的螺距是0.5mm，即旋鈕D每轉一周，測微螺桿F前進或后退0.5mm，可動刻度分成50等份，因此每旋轉一格，對應測微螺桿F前進或后退0.01mm.0.01mm即為螺旋測微器的精確度．3．使用方法當A與F并攏時，可動刻度E的零點恰好跟固定刻度B的零點重合，逆時針旋轉旋鈕D，將測微螺桿F旋出，把被測物體放入A、F之間的夾縫中，再順時針旋轉旋鈕D，F(xiàn)快要接觸被測物時，要停止使用旋鈕D，改用微調旋鈕D′，直到聽到“喀喀”聲．4．讀數(shù)方法L＝固定刻度示數(shù)＋可動刻度示數(shù)(估讀一位)×分度值．注意事項(1)讀數(shù)時要準確到0.01mm，估讀到0.001mm，測量結果若用毫米做單位，則小數(shù)點后面必須保留三位．(2)讀數(shù)時，要注意固定刻度上半毫米刻度線是否露出．三、電壓表、電流表的讀數(shù)電壓表、電流表的讀數(shù)方法1．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．2．根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，即每一小格表示的值，同時確定讀數(shù)有效數(shù)字所在的位數(shù)．3．按照指針的實際位置進行讀數(shù)．4．(1)0～3V的電壓表和0～3A的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是0.1V和0.1A，讀到0.1的下一位，即讀到小數(shù)點后面兩位．(2)對于0～15V量程的電壓表，精確度是0.5V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1V.(3)對于0～0.6A量程的電流表，精確度是0.02A，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0.01A.例題精練1．（2020秋?肥東縣校級期末）如圖所示是游標卡尺的實物示意圖，游標尺上標注的0.1mm指的是測量精度。如果一游標卡尺的測量精度為0.05mm，則該游標尺上刻度的總長度為

mm。2．（2020秋?益陽期末）用螺旋測微器測得某材料的直徑如圖甲所示，讀數(shù)D＝mm。用游標卡尺測得某材料的長度如圖乙所示，讀數(shù)L＝cm。3.如圖為電流表和電壓表的刻度盤．(1)圖甲使用0.6A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)是________A；當使用3A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為________A.(2)圖乙使用較小量程時，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.隨堂練習1．（2021?紅橋區(qū)二模）圖中50分度游標卡尺（對齊刻線為箭頭所指位置）和螺旋測微器的讀數(shù)分別為mm和mm．2．（2020秋?安慶期末）讀出圖中游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)游標卡尺的讀數(shù)為

mm．；螺旋測微器的讀數(shù)為mm．3．（2021春?銀川月考）（1）用游標卡尺測量一個“圓柱形”導體的長度L，如圖所示，則：L＝cm；（2）用螺旋測微器測量一個“圓柱形”導體的直徑R，如圖所示，則R＝mm。4．（2020秋?遂寧月考）讀數(shù)：（1）mm（2）mm．5．（2021春?船山區(qū)校級期中）用游標為10分度的游標卡尺測量某工件的長度時，示數(shù)如圖所示則測量結果應該讀作mm6．（2020秋?河南期末）（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)生轉動，讀數(shù)前應先旋緊如圖甲所示的部件（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。（2）用游標卡尺可以測量某些工件的外徑。在測量時，示數(shù)如上圖乙所示，則讀數(shù)分別為mm。7．（2021春?南開區(qū)校級月考）用螺旋測微器測一金屬絲的直徑，示數(shù)如左圖所示。由圖可讀出金屬絲的直徑為mm用游標為50分度的卡尺，測某圓筒的內徑，卡尺上的示數(shù)如右圖，圓筒的內徑為

mm8．（2020秋?渝中區(qū)校級期末）用一主尺最小分度為1mm，游標上有20個分度的卡尺測量一工件的長度，結果如圖所示．可以讀出此工件的長度為cm．該卡尺的精確度為．9．（2020秋?壽縣期末）用20分度的游標卡尺測某物的長度，如圖所示，該物體的長度為

mm．10．電流表量程一般有兩種：0～0.6A和0～3A；電壓表量程一般有兩種：0～3V和0～15V．如圖所示：(1)接0～3V量程時讀數(shù)為________V.(2)接0～15V量程時讀數(shù)為________V.(3)接0～3A量程時讀數(shù)為________A.(4)接0～0.6A量程時讀數(shù)為________A.知識點二：金屬絲電阻率的測量1．實驗原理(1)把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R(R＝eq\f(U,I))．電路原理圖如圖所示．(2)用毫米刻度尺測出金屬絲的有效長度l，用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d，算出橫截面積S(S＝eq\f(πd2,4))．(3)由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(πd2R,4l)＝eq\f(πd2U,4lI)，求出電阻率．2．實驗器材螺旋測微器或游標卡尺、毫米刻度尺、電壓表、電流表、開關及導線、待測金屬絲、電池、滑動變阻器．3．實驗步驟(1)測直徑：用螺旋測微器在待測金屬絲上三個不同位置各測一次直徑，并記錄．(2)連電路：按如圖1所示的電路圖連接實驗電路．(3)測長度：用毫米刻度尺測量接入電路中的待測金屬絲的有效長度，重復測量3次，并記錄．(4)求電阻：把滑動變阻器的滑動觸頭調節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合開關S.改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內，斷開開關S.(5)拆除實驗電路，整理好實驗器材．4．數(shù)據(jù)處理電阻R的數(shù)值可用以下兩種方法確定：(1)計算法：利用每次測量的U、I值分別計算出電阻，再求出電阻的平均值作為測量結果．(2)圖像法：可建立U－I坐標系，將測量的U、I值描點作出圖像，利用圖像的斜率來求出電阻值R.5．注意事項(1)因一般金屬絲電阻較小，為了減小實驗的系統(tǒng)誤差，必須選擇電流表外接法；(2)測量l時應測接入電路的金屬絲的有效長度(即兩接線柱之間的長度，且金屬絲伸直)；在金屬絲的3個不同位置上用螺旋測微器測量直徑d.(3)電流不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜太長，以免電阻率因溫度升高而變化．例題精練1．（2021?廣東模擬）有一根細長而均勻的金屬管線，橫截面積如圖a所示，外截面為正方形，因管內中空部分截面形狀不規(guī)則，無法直接測量。已知這種金屬的電阻率為ρ，現(xiàn)設計一個實驗方案，測量中空部分的橫截面積S0。步驟如下：（1）按照圖b電路圖，將圖c實物圖連接完成需要完成下列哪些選項的步驟。A.a接eB.b接dC.b接cD.a接f（2）實驗中，用游標卡尺測出金屬管線的長度為L；如圖d，用螺旋測微器測出金屬管線外截面的邊長為a＝mm。（3）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在坐標紙上描出了該金屬管線的伏安關系圖線，如圖e所示。由此圖得出該金屬管線的阻值為R＝Ω（保留2位有效數(shù)字），此結果比真實值。（填“偏大”或“偏小”）（4）用上述測量的物理量的符號，將金屬管線內部空間橫截面積表示為S0＝。隨堂練習1．（2021?葫蘆島二模）某科學探究小組欲通過測定工業(yè)廢水的電阻率，來判斷廢水是否達到排放標準（一般電阻率ρ≥200Ω?m的廢水即達到排放標準）。該小組用透明塑料板自制了個長方體容器，其左、右兩側面內壁緊貼金屬銅薄板（板的厚度和電阻的影響可忽略不計），銅薄板上端分別帶有接線柱A、B，如圖甲所示。容器內表面長a＝40cm，寬b＝20cm，高c＝20cm。將廢水注滿容器后，進行如下實驗操作。（1）用多用電表的電阻擋粗測容器中廢水的電阻，選擇開關置于“×100”擋，其示數(shù)如圖乙所示，則該廢水的電阻值約為Ω；（2）為更精確地測量所取廢水的電阻率，該小組從實驗室中找到如下實驗器材：A.直流電源E（電動勢E約3V，內阻r0約0.1Ω；B.電壓表V（量程0～3V，內阻約3kΩ）；C.電流表A1（量程0～3mA，內阻約10Ω）；D.電流表A2（量程0～0.6A，內阻約0.4Ω）；E.滑動變阻器R（0～50Ω，額定電流2.0A）；F.開關S一個，導線若干。圖丙為該實驗小組在實驗過程中所采用的電路圖，圖丙中的電流表A應為（填寫器材前面的字母序號“C”或“D”）。（3）正確連接電路后，閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量步驟，得出一系列數(shù)據(jù)如表所示，請在圖丁作出圖線。圖丁的坐標紙中已經(jīng)描出了3個點，請在答題卡相應圖中將剩余3個點描出，并作出U﹣I關系圖線。電壓U/V1.461.841.892.102.322.52電流I/mA1.401.601.802.002.202.40（4）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測廢水的電阻率ρ＝Ω?m。該廢水（填“達到”或“未達到”）排放標準。2．（2021?聊城二模）某科學探究小組欲通過測定工業(yè)廢水的電阻率，來判斷廢水是否達到排放標準（一般電阻率ρ＝200Ω?m的廢水即達到排放標準）。該小組用透明塑料板自制了一個長方體容器，其左、右兩側面內壁粘貼金屬銅薄板（板的厚度和電阻的影響可忽略不計），銅薄板上端分別帶有接線柱A、B，如圖甲所示。容器內壁的長a＝40cm，寬b＝20cm，高c＝20cm。將廢水注滿容器后，進行如下實驗操作。（1）先用多用電表的歐姆擋粗測容器中廢水的電阻Rx，選擇開關置于“×100”擋，其示數(shù)如圖乙所示。（2）為了精確地測量所取廢水的電阻率，該小組從實驗室中找到如下實驗器材：A.直流電源E（電動勢約3V，點阻r0約0.1Ω）；B.電壓表V（量程0～3V，內阻RV＝3kΩ）；C.電流表A（量程0～3mA，內阻未知）；D.滑動變阻器R1（0～500Ω，額定電流2.0A）；E.滑動變阻器R2（0～50Ω，額定電流2.0A）；F.開關S一個，導線若干。請你根據(jù)實驗器材，選擇合適的滑動變阻器（填“R1”或“R2”），請為該實驗小組設計實驗電路圖（待測廢水用表示），將設計的實驗電路圖畫出。（3）正確連接電路后，閉合開關，測得一組U、I數(shù)據(jù)；再調節(jié)滑動變阻器，重復上述測量步驟，得出一系列數(shù)據(jù)如表所示。圖丙的坐標紙中已經(jīng)描出了3個點，請在答題卡相應圖中將剩余3個點描出，并作出U—I關系圖；電壓U/V1.461.841.892.102.322.52電流I/mA1.401.601.802.002.202.40（4）由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測廢水的電阻率ρ＝Ω?m（保留3位有效數(shù)字）。綜合練習一．實驗題（共10小題）1．（2021?興慶區(qū)校級三模）某同學測量一段長度已知的電阻絲的電阻率。實驗操作如下：（1）螺旋測微器如圖1所示。在測量電阻絲直徑時，先將電阻絲輕輕地夾在測砧與測微螺桿之間，再旋動（選填“A”“B”或“C”），直到聽見“喀喀”的聲音，以保證壓力適當，同時防止螺旋測微器的損壞。（2）選擇電阻絲的（選填“同一”或“不同”）位置進行多次測量，取其平均值作為電阻絲的直徑。某次測量結果如圖所示，電阻絲的直徑為mm。（3）圖2甲中RX為待測電阻絲。請用筆畫線代替導線，將滑動變阻器接入圖2乙實物電路中的正確位置。（4）為測量RX，利用圖3甲所示的電路，調節(jié)滑動變阻器測得5組電壓U1和電流I1的值，作出的U1﹣I1關系圖象如圖4所示。接著，將電壓表改接在a、b兩端，測得5組電壓U2和電流I2的值，數(shù)據(jù)見表：U2/v0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上作出U2﹣I2圖象。（5）由此，可求得電阻絲的RX＝Ω（保留一位小數(shù)）。根據(jù)電阻定律可得到電阻絲的電阻率。2．（2021?三元區(qū)校級模擬）利用如圖甲所示的電路測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω。帶有刻度尺的木板上有a和b兩個接線柱，把電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上、在電阻絲上夾上一個帶有接線柱c的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度?？晒┻x擇的器材還有：電池組E（電動勢為3.0V，內阻約1Ω）：電流表A1（量程0～100mA，內阻約5Ω）：電流表A2（量程0～6A，內阻約0.2Ω）；電阻箱R（0～999.9Ω）；開關、導線若干。實驗操作步驟如下：A.用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑；B．將選用的實驗器材，按照圖甲連接實驗電路；C．調節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，閉合開關，調整電阻箱的阻值，使電流表滿偏，然后斷開開關。記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，閉合開關，調整電阻箱的阻值，使電流表再次滿偏。重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；F.斷開開關，整理好器材。（1）某次測量電阻絲長度L（游標卡尺為20分度）和直徑d時，如圖乙所示，則L＝mm，d＝mm；（2）實驗中電流表應選擇（填“A1”或“A2”）；（3）用記錄的多組電阻箱的阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R﹣L關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結合測出的電阻絲直徑d，寫出電阻絲的電阻率表達式ρ＝（用給定的物理量符號和已知常數(shù)表示）。（4）本實驗中，電流表的內阻對電阻率的測量結果影響（填“有”或“無”）。3．（2021?和平區(qū)校級模擬）某校A、B兩個興趣小組想探究鹽水的電阻率，首先測量圓柱形空筆芯的內徑d，然后空筆芯裝入配置好的鹽水，并把它用兩導電活塞（活塞電阻可忽略）塞好，有一端活塞可以自由移動，當活塞移動改變管內鹽水柱長度時，可用針管注射器配合增減筆芯內鹽水，保證管內沒有氣泡。（1）A、B兩個興趣小組分別利用實驗電路圖甲進行實驗①A組方案主要步驟如下：a.閉合開關S1，單刀雙擲開關S2扳到“1”位置，調節(jié)電阻箱R1，使電流表為某一適當?shù)淖x數(shù)I，測量并記下空筆芯里鹽水的長度L1；b.保持R1不變，開關S2扳到“2”位置，調節(jié)R2使得電流計讀數(shù)為I時，R2的讀數(shù)即為長度為L1的鹽水的阻值；c.改變筆芯管內鹽水柱長度，重復實驗步驟a、b，記錄每一次鹽水柱長度L和電阻箱R2阻值R，畫出的R?L圖線如圖乙所示的（填“Ⅰ線”或“Ⅱ線”），根據(jù)測得的空筆芯內徑d和該圖像中標注的有關字母，可得鹽水的電阻率的表達式為。②B組方案主要步驟如下：a.閉合開關S1，單刀雙擲開關S2扳到“1”位置，調節(jié)電阻箱R1，使電流表為某一適當?shù)淖x數(shù)I，測量并記下空筆芯里鹽水的長度L1和電阻箱的讀數(shù)R；b.開關S2始終扳到“1”位置，改變筆芯管內鹽水柱長度，調節(jié)R1使得電流計讀數(shù)為I時，記錄每一次鹽水柱長度L和電阻箱R1阻值R，畫出的R?L圖線如圖乙另一條直線；c.該小組根據(jù)測得的空筆芯內徑d和該圖像中標注的有關字母，可得鹽水的電阻率表達式為。（2）因為本實驗電流表不是理想電流表，對A、B兩組方案電阻率的測量結果。A．僅A組有影響B(tài)．僅B組有影響C．兩組均有影響D．兩組均無影響4．（2021?綦江區(qū)校級模擬）某物理實驗興趣小組探究測定某品牌礦泉水的電阻率，用一兩端開口的玻璃管通過密封塞封住一定量的礦泉水。（1）某同學用游標卡尺去測玻璃管的內徑，測出的讀數(shù)如圖（d），則玻璃管的內徑d為cm；（2）該同學用多用電表的電阻擋粗略測量玻璃管中礦泉水的電阻，選擇開關置于“×10”擋，發(fā)現(xiàn)指針如圖（a）所示，則該同學接著需要做的實驗步驟是：①換選（填“×1”或“×100”或“×1k”）擋；②；（3）該組同學按圖（b）連好電路后，滑動變阻器到電流表位置6的連線未畫出，調節(jié)滑動變阻器的滑片，從最右端向左端移動的整個過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表電流表均有示數(shù)，但都沒有變化，可能的原因是。（4）該組同學在改進實驗后，測出玻璃管中有水柱的長度為L，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，改變玻璃管中的水量來改變水柱的長度，測出多組數(shù)據(jù)，并描繪出相應的圖像如圖（c）所示，若圖線的斜率為k，則礦泉水的電阻率ρ＝（用題中字母表示）。5．（2021?市中區(qū)校級模擬）某實驗小組要測量一段長度l＝50.00cm圓柱形合金材料的電阻率ρ，合金材料的電阻約為12Ω，步驟如下：（1）用螺旋測微器測量其直徑如圖甲所示，可知其直徑為mm；（2）實驗室有以下器材：A.電流表A1（量程為0~50mA，內阻r1＝80.0Ω）B.電流表A2（量程為0~300mA，內阻r2約為60.0Ω）C.滑動變阻器R1（最大值為100Ω）D.滑動變阻器R2（最大值為20Ω）E.電動勢為20V的電源，內阻不計F.開關S，導線若干請設計實驗，要求實驗時在盡可能大的范圍內測得多組數(shù)據(jù)，在實線框中畫出實驗電路圖，并標明所用器材的符號，合金材料的電阻用Rx表示；（3）根據(jù)電路圖連接實物，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，記錄兩個電流表A1和A2的示數(shù)分別為I1和I2，以I1為橫坐標、I2為縱坐標做出I2﹣I1圖像，如圖乙所示，由圖像計算可知該合金材料的電阻Rx＝Ω。（4）測得該合金材料的電阻率為ρ＝Ω?m（以上計算結果均保留兩位有效數(shù)字，取π＝3.14）6．（2021?湖南模擬）某興趣小組測定某種新型導電物質的電阻率，如圖所示。（1）他們先用螺旋測微器測出樣品直徑為d，d＝mm。（2）然后用伏安法測這個樣品的電阻，在樣品兩端引出兩個接線柱，先用歐姆表粗測其電阻約為200Ω.再將其接入測量電路.在實驗室里他們找到了以下實驗器材：A.電源E（電動勢為4V，內阻約為0.5Ω）B.電壓表V（量程為15V，內阻RV約為5000Ω）C.電流表A1（量程為300mA，內阻r1約為2Ω）D.電流表A