5、0 Ω
③
電流表(A2)
量程0～500 μA，內(nèi)阻r2＝800 Ω
④
電壓表(V)
量程為0～10 V，內(nèi)阻為10 kΩ
⑤
電阻(R1)
阻值為100 Ω，起保護(hù)作用
⑥
滑動(dòng)變阻器(R2)
總阻值約10 Ω
⑦
電源(E)
電動(dòng)勢(shì)1.5 V，內(nèi)阻很小
⑧
開關(guān)(S)
⑨
導(dǎo)線若干
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)為________ mm.
(2)該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，并測(cè)得金屬絲直徑D，長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，假設(shè)電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則該金屬絲的電阻率的表達(dá)式為：ρ＝________．
(3)
6、實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計(jì)的電路無法實(shí)現(xiàn)要求，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)電路，除了序號(hào)為①⑥⑦⑧⑨的器材外，還需要的器材為________(填寫序號(hào))，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵瞿闼O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
【解析】(1)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則，測(cè)量金屬絲的直徑讀數(shù)為0.400 mm.
(2)由歐姆定律知金屬絲電阻R＝，則電阻定律，R＝ρ，S＝π()2，聯(lián)立解得該金屬絲的電阻率的表達(dá)式為：ρ＝.
(3)由于電壓表量程太大，故電壓表不可用．又兩電流表滿偏時(shí)，兩側(cè)電壓過低，分析可知電阻R1應(yīng)用于限流，將金屬絲與電流表A1串聯(lián)后再與電流表A2并聯(lián)，由并聯(lián)電路電壓相等即可求出金屬絲的電阻，除了序號(hào)為①⑥⑦⑧⑨的器材外，還
7、需要的器材為②③⑤.
【答案】(1)0.400 (2) (3)②③⑤ 電路圖見解析
【小結(jié)】對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的選擇一般分兩步考慮，首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求設(shè)計(jì)好測(cè)量電路，選擇必要的相應(yīng)的器材時(shí)要著重考慮準(zhǔn)確性；然后設(shè)計(jì)供電電路，此時(shí)選擇相應(yīng)的器材時(shí)要著重考慮安全性．
電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材選擇的原則
(1)準(zhǔn)確性原則：選用電表量程時(shí)應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差，電壓表、電流表在使用時(shí)盡可能使指針接近滿量程，若指針偏轉(zhuǎn)不到滿偏角度的，讀數(shù)誤差較大．
(2)安全性原則：通過電源，電表，滑動(dòng)變阻器，用電器的電流不能超過其允許的最大電流．
(3)便于操作原則：選擇控制電路時(shí)，既要考慮供電電壓的變化范圍
8、是否滿足實(shí)驗(yàn)要求，又要注意便于操作．若控制電路為限流接法，則選滑動(dòng)變阻器總阻值與待測(cè)電阻相當(dāng)?shù)?；若控制電路為分壓接法，則選滑動(dòng)變阻器總阻值較小的(在不超過其額定電流的情況下)．
針對(duì)訓(xùn)練
1．在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：
待測(cè)金屬絲：Rx(阻值約4 Ω，額定電流約0.5 A)；
電壓表：V(量程0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；
電流表：A1(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω)；
電流表：A2(量程0～3 A，內(nèi)阻約0.05 Ω)；
電源：E1(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì))；
電源：E2(電動(dòng)勢(shì)12 V，內(nèi)阻不計(jì))；
滑動(dòng)變阻器：R(最大阻值約20 Ω)；
9、
螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導(dǎo)線．
(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為__1.771(1.770～1.773均正確)__mm.
(2)若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選__A1__，電源應(yīng)選__E1__(均填器材代號(hào))，在方框內(nèi)完成電路原理圖．
【解析】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為1.5 mm＋27.1×0.01 mm＝1.771 mm.
(2)在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，為使測(cè)量盡量精確，則電流表、電壓表指針需達(dá)到半偏以上，又因待測(cè)電阻絲的額定電流為0.5 A，所以電流表選A1，電源選E1即可．電路原理圖如圖所示．
?！ 緋140】
10、
考點(diǎn)突破
例2在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，已知金屬絲的電阻約為10 Ω，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：
A．電流表(0～30 mA，內(nèi)阻約為0.5 Ω)
B．電流表(0～3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω)
C．電阻箱(0～20 Ω，額定電流為1 A)
D．滑動(dòng)變阻器(0～1 000 Ω，額定電流為0.5 A)
E．滑動(dòng)變阻器(0～5 Ω，額定電流為2 A)
F．電池組(電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻約為0.1 Ω)
G．開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)中已測(cè)得金屬絲直徑d＝0.300 mm，長(zhǎng)度L＝25.0 cm，實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，先使電流表滿偏，然后閉合開關(guān)S2，調(diào)節(jié)電
11、阻箱使電流表半偏，讀出此時(shí)電阻箱的阻值為9.5 Ω.根據(jù)半偏法測(cè)電阻的原理和實(shí)驗(yàn)步驟，在圖中將電路元件用筆畫線代替導(dǎo)線連接成電路實(shí)物圖；
(2)測(cè)量時(shí)，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________；(填器材前字母)
(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求出該金屬絲的電阻率ρ′＝________；(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，π取3.14)
(4)實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的金屬絲的電阻率ρ′與真實(shí)值ρ比較：ρ′________(填“>”“＝”或“<”)ρ.
【解析】(2)因?yàn)榘肫y(cè)電阻是一種近似測(cè)量的方法，用電流表半偏法測(cè)電阻時(shí)要求使用限流電路，故應(yīng)選用總電阻比較大的滑動(dòng)變阻器D，電路中的電流比較小，
12、故電流表應(yīng)該選用量程較小的A；
(3)根據(jù)電阻定律R＝ρ′，有ρ′＝＝＝2.7×10－6 Ω·m；
(4)閉合開關(guān)S2后，金屬絲與電阻箱(阻值用R2表示)并聯(lián)，電路中的總電阻變小，電流變大，且實(shí)際通過金屬絲的電流小于通過電阻箱的電流，故有Rx>R2，即金屬絲電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值，由此計(jì)算出的電阻率小于真實(shí)值，即ρ′<ρ.
【答案】(1)如圖所示
(2)A D
(3)2.7×10－6 Ω·m
(4)<
針對(duì)訓(xùn)練
2．一根固定在刻度尺上的均勻電阻絲R(總阻值小于5 Ω)兩端各有1個(gè)固定的接線柱a、b，刻度尺的中間有1個(gè)可沿電阻絲滑動(dòng)的觸頭c，c的上端為接線柱，觸頭c與電阻絲
13、通常不接觸，當(dāng)用手按下時(shí)，才與電阻絲接觸且可在刻度尺上讀出觸點(diǎn)的位置．現(xiàn)提供以下器材來測(cè)量該電阻絲的電阻率ρ.
A．電壓表(0～3 V～15 V，電阻約為3 kΩ或15 kΩ)
B．電流表(0～0.6 A～3 A，電阻約為0.5 Ω或0.1 Ω)
C．電池組(電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻很小)
D．保護(hù)電阻R0＝2 Ω
E．開關(guān)S
F．螺旋測(cè)微器
G．導(dǎo)線若干
(1)用螺旋測(cè)微器量電阻絲的直徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，則該電阻絲的直徑d＝__1.990__ mm；
(2)根據(jù)所提供的器材在圖乙的方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖，要求：
①改變觸頭c的位置，電流表的示數(shù)不變；
②能夠進(jìn)行
14、多次測(cè)量；
__如圖1所示__
(3)按(2)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線連接圖丙中的實(shí)物圖(注意量程的選擇)；
__如圖2所示__
(4)通過改變觸頭c的位置，分別量出多組與電阻絲長(zhǎng)度L對(duì)應(yīng)的電壓U的數(shù)據(jù)(電流表示數(shù)維持0.4 A不變)，并已描繪在坐標(biāo)紙上，得到的U－L圖線如圖丁所示．
①U－L圖線的斜率k＝__2.0__V/m__，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)可計(jì)算出該電阻絲的電阻率ρ＝__1.6×10－5__Ω·m__；(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
②下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是__B__．
A．用螺旋測(cè)微器在被測(cè)電阻絲同一位置測(cè)三次，求出直徑的平均值
B．電路中的電流不
15、宜過大，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)接入一保護(hù)電阻R0
C．實(shí)驗(yàn)中電阻絲的電阻率的測(cè)量值等于真實(shí)值
D．在U－L坐標(biāo)系中能通過描點(diǎn)連線得到的圖線是電阻絲的伏安特性曲線
【解析】(1)直徑d＝1.5 mm＋49.0×0.01 mm＝1.990 mm；(3)根據(jù)題意，電流表量程應(yīng)選擇0～0.6 A，電壓表量程應(yīng)選擇0～3 V；(4)①U－L圖線的斜率k＝ V/m＝2.0 V/m，ρ＝R，R＝，則ρ＝＝＝，代入數(shù)據(jù)解得ρ＝1.6×10－5 Ω·m；②正確的操作是用螺旋測(cè)微器在被測(cè)電阻絲的三個(gè)不同位置各測(cè)量一次，然后求出直徑的平均值，故A錯(cuò)誤；電路的電流不宜過大，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，故實(shí)驗(yàn)中應(yīng)接入
16、一保護(hù)電阻R0，故B正確；電流表采用外接法，電流測(cè)量值大于真實(shí)值，故電阻率的測(cè)量值小于真實(shí)值，C錯(cuò)誤；電阻絲的伏安特性曲線是指I－U曲線，而本實(shí)驗(yàn)中電路中的電流是固定的，D錯(cuò)誤．
?！ 緋141】
考點(diǎn)突破
例3某興趣小組要精確測(cè)定額定電壓為3 V的節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻．已知該燈正常工作時(shí)電阻約500 Ω.實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：
A．電流表A(量程0～3 mA，內(nèi)阻RA＝15 Ω)
B．定值電阻R1＝1 985 Ω
C．滑動(dòng)變阻器R(0～10 Ω)
D．電壓表V(量程0～12 V，內(nèi)阻RV＝1 kΩ)
E．蓄電池E(電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻r很小)
F．開關(guān)S一個(gè)
G．
17、導(dǎo)線若干
(1)要精確測(cè)定節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻，應(yīng)采用下面電路圖中的________．
(2)選擇正確電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若電壓表的示數(shù)用U表示，電流表的示數(shù)用I表示，寫出測(cè)量節(jié)能燈電阻的表達(dá)式Rx＝________(用題目中給的相應(yīng)字母表示)．當(dāng)電流表中的電流強(qiáng)度I＝________mA時(shí)，記下電壓表的讀數(shù)U并代入表達(dá)式，其計(jì)算結(jié)果即為節(jié)能燈正常工作時(shí)的電阻．
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中將電壓表當(dāng)做電流表使用，電流表與定值電阻串聯(lián)后當(dāng)做電壓表使用，根據(jù)兩表的內(nèi)阻、測(cè)量范圍及節(jié)能燈的阻值關(guān)系可確定電路應(yīng)采用外接方式，故選擇C.(2)由電路的結(jié)構(gòu)可知，Rx＝＝，節(jié)能燈的額定電壓為3 V，對(duì)應(yīng)電流
18、表電流為1.5 mA.
【答案】(1)C (2) 1.5
【小結(jié)】測(cè)電阻的方法還有伏伏法、替代法、半偏法、電橋法等等．
①伏伏法，使用兩個(gè)電壓表，一個(gè)電壓表的內(nèi)阻已知，就可把它當(dāng)作電流表、電壓表、定值電阻使用．
R2＝R1，R1＝R2
②替代法
閉合S1、S2接2，調(diào)節(jié)R，記下電流表讀數(shù)I.保持R不變，把S2接1，調(diào)節(jié)R1，使電流表讀數(shù)仍為I，則Rx＝R1.
③半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的電路如圖，斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R0，使電流表示數(shù)Ig.保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R，使電流表示數(shù)為，在滿足R0R的情況下，可認(rèn)為RA＝R
這種方法測(cè)量值偏小，因?yàn)殚]合S2后，總電阻減
19、小，總電流增大，流過R的電流大于，∴RRV，而把R2值作為RV的測(cè)量值，所以偏大．
⑤電橋法
甲圖中，R0是定值電阻，G是靈敏電流表，P是滑動(dòng)觸頭，L是均勻電阻絲，閉合S，移動(dòng)P，使G示數(shù)為0，測(cè)出L1、L2的長(zhǎng)度，則Rx＝R0
乙圖中，R
20、1是電阻箱，R2、R3均為定值電阻，G是靈敏電流表，閉合S，調(diào)節(jié)R1，使G示數(shù)為0，記下R1之值，則Rx＝.
針對(duì)訓(xùn)練
3．為了用伏安法測(cè)出某小燈泡的電阻(約為5 Ω)．有以下實(shí)驗(yàn)器材可供選擇：
A．電池組(3 V，內(nèi)阻約為0.3 Ω)
B．電流表(0～3 A，內(nèi)阻約為0.025 Ω)
C．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.125 Ω)
D．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ)
E．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ)
F．滑動(dòng)變阻器(0～10 Ω，額定電流1 A)
G．滑動(dòng)變阻器(0～1 750 Ω，額定電流0.3 A)
H．開關(guān)、導(dǎo)線
(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤
21、差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)選擇的電流表是__C__，電壓表是__D__，滑動(dòng)變阻器是__F__(填寫器材前面的字母代號(hào))．
(2)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖畫在虛線框內(nèi)，并按電路圖用筆畫線連接實(shí)物圖．
__實(shí)驗(yàn)電路圖與實(shí)物電路圖如圖所示__
【解析】(1)電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，則電壓表選D；電路最大電流約為I＝＝＝0.6 A，電流表選C；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F.
(2)燈泡電阻約為5 Ω，滑動(dòng)變阻器最大阻值為10 Ω，為在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，＝＝40，＝＝600，>，則電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖答案所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖連接
22、實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如答案圖所示．
4．用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值(阻值約為200 Ω)，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：
電源E：電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；
電流表A1：量程0～15 mA，內(nèi)阻約為100 Ω；
電流表A2：量程0～300 μA，內(nèi)阻為1 000 Ω；
電壓表V：量程15 V，內(nèi)阻約為15 kΩ；
滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0～20 Ω；
定值電阻R2：阻值為9 000 Ω；
開關(guān)S、導(dǎo)線若干．
(1)實(shí)驗(yàn)中要求盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值，則選擇的電表為__A1、A2__(填寫器材代號(hào))．
(2)在圖甲虛線框中畫出完整測(cè)量Rx阻值的電路圖，并在圖中標(biāo)明器材
23、代號(hào)．
__電路如圖所示__
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，兩電流表的示數(shù)如圖乙所示，可讀出電流表A1的示數(shù)為__8.0__ mA，電流表A2的示數(shù)為__150__ μA.
【解析】(1)由于電源電動(dòng)勢(shì)只有3 V，所以量程為15 V的電壓表不合適．可將內(nèi)阻為1 000 Ω的電流表A2串聯(lián)定值電阻作為電壓表測(cè)量待測(cè)電阻兩端電壓；由于電流表A1的內(nèi)阻較大，所以電流表A1應(yīng)外接．在實(shí)驗(yàn)中要求盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值，則選擇的電表為A1和A2.
(2)R1太小，用限流電路不便調(diào)節(jié)，只能采用分壓電路，電路如圖所示．
(3)根據(jù)電流表讀數(shù)規(guī)則，電流表A1的示數(shù)為8.0 mA，電流表A2的示
24、數(shù)為150 μA.
考 點(diǎn) 集 訓(xùn) 【p316】
1．如圖甲所示的金屬工件，截面外方內(nèi)圓，外邊長(zhǎng)約為1 cm、內(nèi)徑約為0.5 cm、長(zhǎng)度約為40 cm.
(1)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)出截面外邊長(zhǎng)如圖乙所示，其讀數(shù)a＝__1.01__ cm.
(2)應(yīng)選用__游標(biāo)卡尺_(dá)_來測(cè)量工件內(nèi)徑d，選用__毫米刻度尺_(dá)_來測(cè)量工件長(zhǎng)度L(填“毫米刻度尺”“游標(biāo)卡尺”或“螺旋測(cè)微器”)．
(3)為了測(cè)出該金屬的電阻率，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，請(qǐng)按設(shè)計(jì)的電路完成實(shí)物圖丁的連線．
__如圖所示__
(4)實(shí)驗(yàn)測(cè)得工件兩端電壓為U，通過的電流為I，請(qǐng)寫出該金屬電阻率的表達(dá)式ρ＝____(用
25、a、d、L、U、I等字母表示)．
【解析】(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)先讀主尺為10 mm，游標(biāo)尺共10個(gè)格，每個(gè)格代表0.1 mm，第1個(gè)格對(duì)齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為0.1 mm，故總讀數(shù)為10.1 mm，即1.01 cm.
(2)游標(biāo)卡尺有內(nèi)測(cè)量爪可以測(cè)量?jī)?nèi)徑，用毫米刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度．
(4)由R＝，R＝，S＝a2－πd2聯(lián)立可得電阻率的大小ρ＝.
2．某同學(xué)要測(cè)量電阻Rx的阻值，采用如下實(shí)驗(yàn)步驟：
(1)首先，選用多用電表歐姆“×10”擋進(jìn)行粗測(cè)，正確操作后如圖甲所示，讀數(shù)為__160__ Ω.
(2)接著，用伏安法測(cè)量該電阻的阻值，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，可選用的實(shí)驗(yàn)器材有：
26、電壓表V(0～3 V，內(nèi)阻約1 kΩ)
電流表A(0～20 mA，內(nèi)阻約1 Ω)
待測(cè)電阻Rx
滑動(dòng)變阻器R1(0～2 kΩ)
滑動(dòng)變阻器R2(0～20 Ω)，干電池兩節(jié)
開關(guān)、導(dǎo)線若干
在下面的圖乙、圖丙電路中，應(yīng)選用圖__乙__(選填“乙”或“丙”)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__R2__(選填“R1”或“R2”)．
【解析】(1)由讀數(shù)規(guī)則可知，該讀數(shù)應(yīng)為刻度值與擋位的乘積，即16×10 Ω＝160 Ω；(2)由于待測(cè)電阻的阻值比電流表的內(nèi)阻大得多，因此測(cè)量電路應(yīng)將電流表內(nèi)接，測(cè)量電路應(yīng)選乙；由于滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的R2.
3．電壓表滿偏時(shí)
27、通過該表的電流是半偏時(shí)通過該表電流的兩倍．某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法)，實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：
待測(cè)電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約為3 000 Ω)，
電阻箱R0(最大阻值為99 999.9 Ω)，
滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100 Ω.額定電流2 A)，
電源E(電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻不計(jì))，開關(guān)2個(gè)，導(dǎo)線若干.
(1)虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整.
__如圖所示__
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，寫出實(shí)驗(yàn)步驟：
__移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使得通電后電壓表所在支路電壓最小，閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使得電壓表滿偏，保持滑動(dòng)
28、變阻器阻值不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使得電壓表指針半偏，讀取此時(shí)電阻箱的阻值即為電壓表內(nèi)阻．__
(3)將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻為RV′，與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比，RV′__>__RV(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是__斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使得電壓表指針半偏時(shí)，電壓表所在支路電阻增大，分的電壓增大，此時(shí)R0的電壓大于電壓表的半偏電壓，故測(cè)量值大于真實(shí)值__.
【解析】(1)滑動(dòng)變阻器不可能使用限流式接法，因電阻太小，故只能使用分壓式接法；
(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使得通電后電壓表所在支路電壓最小，閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R1，使得電壓表滿偏，保持滑動(dòng)變阻器阻值
29、不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使得電壓表指針半偏，讀取此時(shí)電阻箱的阻值即為電壓表內(nèi)阻．
(3)斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使得電壓表指針半偏時(shí)，電壓表所在支路電阻增大，分的電壓增大，此時(shí)R0的電壓大于電壓表的半偏電壓，故測(cè)量值大于真實(shí)值．
4．某同學(xué)在測(cè)量圓柱體材料電阻率的過程中：
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)得該材料的直徑如圖所示，其值為__1.65×10－3__ m.
(2)該同學(xué)想用伏安法測(cè)該材料的電阻，現(xiàn)有如下器材可供選擇：
電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.6 Ω)
電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ)
待測(cè)的導(dǎo)體Rx(阻值約為0.5 Ω，允許通過的最大電流為
30、0.5 A)
標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值5 Ω)
滑動(dòng)變阻器R1(5 Ω，2 A)
滑動(dòng)變阻器R2(2 000 Ω，0.5 A)
直流電源E(E＝6 V，內(nèi)阻不計(jì))
開關(guān)S，導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇__R1__(填“R1”或“R2”)，并采用__分壓__接法．
(3)在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖．
__如圖所示__
【解析】(1)由圖可知，主尺上整的毫米數(shù)為1，游標(biāo)尺第13個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，所以其讀數(shù)為1 mm＋0.05 mm×13＝1.65 mm＝1.65×10－3 m.
(2)本題待測(cè)電阻電壓、電流沒特別要求，首先考慮滑動(dòng)變阻器的限流接法，因?yàn)镽2阻值遠(yuǎn)
31、遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻，不便于調(diào)節(jié)，不予采用；如果選用R1，因其阻值較小，最小電流也超過了電流表量程，所以限流接法兩個(gè)滑動(dòng)變阻器都不合適；再考慮滑動(dòng)變阻器的分壓接法，這要求變阻器的阻值比較接近待測(cè)電阻才便于調(diào)節(jié)，所以選用滑動(dòng)變阻器R1.
(3)由于待測(cè)電阻阻值太小，用電壓表直接測(cè)量時(shí)電壓大小無法讀數(shù)，所以應(yīng)將待測(cè)電阻與保護(hù)電阻串聯(lián)后再與電壓表并聯(lián)才好．根據(jù)待測(cè)電阻滿足>，可知電流表應(yīng)用外接法．
5．有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，橫截面如圖所示．此金屬材料重1～2 N，長(zhǎng)約為30 cm，電阻約為10 Ω.已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0.因管內(nèi)中空部分截面積形狀不規(guī)則，無法直接測(cè)量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)
32、實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量中空部分的截面積S0，現(xiàn)有如下器材可選：
A．毫米刻度尺
B．螺旋測(cè)微器
C．電流表(0～600 mA，1.0 Ω)
D．電流表(0～3 A，0.1 Ω)
E．電壓表(0～3 V，6 kΩ)
F．滑動(dòng)變阻器(0～20 Ω，0.5 A)
G．滑動(dòng)變阻器(0～10 kΩ，2 A)
H．蓄電池(6 V，0.05 Ω)
I．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干
(1)除待測(cè)金屬管線外，還應(yīng)選用的器材有__ABCEFHI__(只填器材前的字母)．
(2)在方框中畫出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖，并把所選儀器連成實(shí)際測(cè)量電路．
Ｋ
__答案見解析__
(3)實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的
33、物理量有：__橫截面邊長(zhǎng)a、管線長(zhǎng)度L、管線兩端電壓U、通過管線的電流I__；計(jì)算金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式為S0＝__a2－__．
【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)需要用伏安法測(cè)量電阻，根據(jù)歐姆定律有R＝，同時(shí)要結(jié)合電阻定律公式R＝ρ求解截面積，故要用電壓表測(cè)量電壓，用電流表測(cè)量電流，用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，用螺旋測(cè)微器測(cè)量邊長(zhǎng)．當(dāng)然，要組成電路，還需要電源、開關(guān)、導(dǎo)線以及滑動(dòng)變阻器．由于電阻通電電流較大時(shí)升溫明顯，影響電阻率，故要小電流，電流表選擇較小量程．
(2)由于要求盡可能測(cè)出多組有關(guān)數(shù)值，故滑動(dòng)變阻器要采用分壓式接法，金屬管線電阻較小，因此電流表采用外接法．
(3)根據(jù)歐姆定律有R
34、＝，根據(jù)電阻定律公式有R＝ρ，由此解得S＝.因此要用螺旋測(cè)微器測(cè)橫截面邊長(zhǎng)a，用毫米刻度尺測(cè)金屬管線長(zhǎng)度L，用電壓表測(cè)金屬管線兩端電壓U，用電流表測(cè)通過金屬管線的電流I，因此金屬管線內(nèi)部空間截面積S0的表達(dá)式為S0＝a2－.
6．某實(shí)驗(yàn)小組嘗試測(cè)量一段電阻絲的電阻率．可供選擇的器材有：
A．電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻約5 Ω)；
B．電壓表V(量程為0～3 V，內(nèi)阻約15 kΩ)；
C．電阻箱R(0～999.9 Ω)；
D．開關(guān)、導(dǎo)線若干．
完成下列填空：
(1)把電阻絲拉直后用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)為d＝__0.400__ mm.
35、(2)將電阻絲兩端固定在有刻度尺的接線板兩端的接線柱上，在被固定的電阻絲上夾一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾P.實(shí)驗(yàn)要求將a、c端接入電路，且將小金屬夾P右移、電阻箱的阻值減小而接入電路的電壓表讀數(shù)保持不變，如圖乙所示，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖丙中完成電路的連接．
__如圖1所示__
(3)圖乙中電壓表讀數(shù)為U＝__2.50__ V.
(4)改變金屬夾P與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中阻值，使電壓表讀數(shù)保持不變，如圖乙所示．重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L，數(shù)據(jù)如表格所示．?dāng)嚅_開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)器材．請(qǐng)?jiān)趫D丁中描點(diǎn)，并作出R－L圖象.
R/Ω
21.0
1
36、7.0
13.0
9.0
L/cm
20.00
40.00
60.00
80.00
__如圖2所示__
(5)根據(jù)R－L圖象和已知數(shù)據(jù)，可求出該電阻絲的電阻率為__2.5×10－6__ Ω·m.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【解析】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)要估讀到0.001 mm，讀數(shù)為0 mm＋40.0×0.01 mm＝0.400 mm.(2)實(shí)驗(yàn)要求a、c接入電路，且P右移、電阻箱阻值減小時(shí)，電壓表讀數(shù)保持不變，則電阻箱和電阻絲應(yīng)該串聯(lián)，電壓表測(cè)量?jī)烧叩碾妷汉颓矣蠷1＋ρ＝R2＋ρ.(3)電壓表估讀到0.01 V，故電壓表讀數(shù)為2.50 V．(5)由作出的R－L圖象可
37、知，斜率|k|＝20 Ω/m，由電阻定律可知|ΔR|＝|ΔL|·，||＝|k|＝，代入題給數(shù)據(jù)得ρ＝S|k|＝π×(0.2×10－3)2×20 Ω·m＝2.5×10－6 Ω·m.
7．小明對(duì)2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能感興趣，于是用伏安法測(cè)量其電阻值．
(1)圖1是部分連接好的實(shí)物電路圖，請(qǐng)用電流表外接法完成接線并在圖中畫出．
__如圖甲所示__
(2)小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測(cè)量了一段2B鉛筆芯的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U－I圖上，如圖2所示．在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用__×__(填“○”或“×”)表示的．
(3)請(qǐng)你選擇一組數(shù)據(jù)點(diǎn)，在圖上用作圖法作
38、圖，并求出這段鉛筆芯的電阻為__用“×”表示的數(shù)據(jù)連線時(shí)，1.2(1.1～1.3均可)，用“○”表示的數(shù)據(jù)連線時(shí)，1.6(1.5～1.7均可)__ Ω.
__如圖乙所示__
【解析】(2)U－I圖象如圖乙所示，U－I圖象的斜率反映了電阻的大小，而用電流表內(nèi)接法時(shí)測(cè)得的電阻偏大，外接法時(shí)測(cè)得的電阻偏小，所以外接法的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用“×”表示的．
(3)在U－I圖象上，選用外接法所得的“×”連線，則R＝＝1.2 Ω，選用內(nèi)接法所得的“○”連線，則R＝＝1.6 Ω.
8．要測(cè)定一卷阻值為20 Ω的金屬漆包線的長(zhǎng)度(兩端絕緣漆層已去除)，實(shí)驗(yàn)室提供有下列器材：
A．電流表A：量程①0～0.6 A，
39、內(nèi)阻約為1 Ω；量程②0～3 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω
B．電壓表V：量程③0～3 V，內(nèi)阻約為2 kΩ；量程④0～15 V，內(nèi)阻約為10 kΩ
C．電源E：電動(dòng)勢(shì)30 V，內(nèi)阻r可以忽略
D．滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0～10 Ω，額定電流2 A
E．滑動(dòng)變阻器R2：阻值范圍0～500 Ω，額定電流0.5 A
F．開關(guān)S及導(dǎo)線若干
(1)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量漆包線直徑時(shí)如圖甲所示，則漆包線的直徑d＝__0.830__mm.
(2)為了調(diào)節(jié)方便，并能較準(zhǔn)確地測(cè)出該漆包線的電阻，電流表應(yīng)該選擇量程__①__(填量程序號(hào))，電壓表應(yīng)該選擇__④__(填量程序號(hào))，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇__R
40、1__(填“R1”或“R2”)．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路，將電路圖畫在虛線框中．
(3)根據(jù)電路圖連接電路進(jìn)行測(cè)量，某次實(shí)驗(yàn)電壓表與電流表的示數(shù)如圖乙所示，可以求出這卷漆包線的電阻為__21.3__Ω.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(4)已知這種漆包線金屬絲的直徑為d，材料的電阻率為ρ，忽略漆包線的絕緣層的厚度，則這卷漆包線的長(zhǎng)度L＝____．(用U、I、d、ρ表示)
【解析】(1)由螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)律知d＝0.5 mm＋0.330 mm＝0.830 mm.
(2)提供的電源的電動(dòng)勢(shì)為30 V，漆包線的電阻在20 Ω左右，為了減小測(cè)量誤差，電流表應(yīng)該選擇0～0.6 A的量程，電壓表應(yīng)該選擇0～15 V的量程，電流表采用外接法；為了便于控制，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法．
(3)R＝＝ Ω≈21.3 Ω.
(4)由電阻定律可知R＝＝ρ，得到漆包線的長(zhǎng)度：L＝.
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（名師導(dǎo)學(xué)）2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 第4節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定金屬絲的電阻率教學(xué)案 新人教版
