6、電時間不宜太長，以免金屬絲溫度升高，導致電阻率在實驗過程中變大。
一、思維辨析(判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。)
1．50分度的游標卡尺的精確度為0.01 mm。(×)
2．螺旋測微器的固定刻度部分的最小分度為1 mm。(×)
3．因金屬絲電阻較小，所以用伏安法測電阻時應(yīng)采用內(nèi)接法。(×)
4．測量金屬絲的電阻時，通過金屬絲的電流不能過大，通電時間不能過長。(√)
二、對點微練
1．(游標卡尺和螺旋測微器的使用)用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，測量結(jié)果如圖甲，其讀數(shù)為________mm。用游標為50分度的卡尺測量某圓筒的內(nèi)徑，則該游標卡尺的游標尺每一小格的長度
7、為______mm，測量結(jié)果如圖乙所示，此工件的直徑為______cm。
答案 1.554 0.98 1.114
2．(實驗原理)在“測定金屬的電阻率”的實驗中，由ρ＝可知，對實驗結(jié)果的準確性影響最大的是( )
A．導線直徑d的測量 B．電壓U的測量
C．電流I的測量 D．導線長度的測量
解析 四個選項中的四個物理量對金屬絲的電阻率均有影響，但影響最大的是直徑d，因為在計算式中取直徑的平方。A項正確。
答案 A
3．(實驗器材的選擇)某同學要測定一個阻值R約為5 Ω的電阻，實驗室提供的器材如下：
A．電壓表(量程0～3 V，內(nèi)阻約30 kΩ)
B．電流表(
8、量程0～0.6 A，內(nèi)阻約1.0 Ω)
C．滑動變阻器R1(阻值范圍0～10 Ω，允許最大電流3 A)
D．滑動變阻器R2(阻值范圍0～500 Ω，允許最大電流1 A)
E．電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)
F．開關(guān)，導線
(1)圖中部分電路已連接，請在圖中以筆畫線代替導線將電壓表接入電路中的正確位置。
(2)圖中滑動變阻器應(yīng)選用________(填“R1”或“R2”)更合理。
(3)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)該置于________(填“A”或“B”)端。
答案 (1)如圖所示
(2)R1 (3)A
見學生用書P125
微考點 1 測量儀器、儀表的讀數(shù)
9、
核|心|微|講
1．游標卡尺的讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋游標尺讀數(shù)。
2．螺旋測微器讀數(shù)＝固定刻度部分讀數(shù)(mm)＋可動刻度部分讀數(shù)×精確度(mm)。
3．0～3 V的電壓表和0～3 A的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是0.1 V或0.1 A，看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位。
4．對于0～15 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1 V。
5．對于0～0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，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0.01 A。
典|例|微|探
【例1】 (1)如圖甲所示
10、的三把游標卡尺，它們的游標尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為________ mm，________ mm，________ mm。
(2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直徑是________ mm。
甲
乙
(3)①圖丙使用0.6 A量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表________ A，圖中表針示數(shù)是________ A；當使用3 A量程時，對應(yīng)刻度盤中每一小格代表________ A，圖中表針示數(shù)為________ A。
②圖丁使用較小量程時，每小格表示________ V，圖中表針
11、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。
(4)旋鈕式電阻箱如圖戊所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為________ Ω。今欲將接入電路的電阻改為2 087 Ω，最簡單的操作方法是____________________________________。若用兩個這樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為________。
【解題導思】
(1)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則是什么？
答：主尺讀數(shù)＋格數(shù)×精確度。
(2)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則是什么？
答：固定刻度部分讀數(shù)＋可動部分讀數(shù)×
12、精確度。
解析 (1)最上面圖讀數(shù)：整毫米是17，不足1毫米數(shù)是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后結(jié)果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm。
中間圖讀數(shù)：整毫米是23，不足1毫米數(shù)是17×0.05 mm＝0.85 mm，最后結(jié)果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm。
最下面圖讀數(shù)：整毫米是3，不足1毫米數(shù)是9×0.02 mm＝0.18 mm，最后結(jié)果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm。
(2)固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米的從可動刻度上讀，其示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。
(3)①使用0.6 A
13、量程時，刻度盤上的每一小格為0.02 A，表針示數(shù)為0.44 A；當使用3 A量程時，每一小格為0.1 A，表針示數(shù)為2.20 A。
②電壓表使用3 V量程時，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為1.70 V；使用15 V量程時，每小格表示0.5 V，表針示數(shù)為8.5 V。
(4)電阻為1 987 Ω。最簡單的操作方法是將“×1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到0。每個電阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω。故用兩個這樣的電阻箱，可得到的電阻值范圍為0～19 998 Ω。
答案 (1)17.7 23.85 3.1
14、8 (2)2.150
(3)①0.02 0.44 0.1 2.20?、?.1 1.70 0.5 8.5 (4)1 987 將“×1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到0 0～19 998 Ω
題|組|微|練
1．現(xiàn)有一合金制成的圓柱體，為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑，用游標卡尺測量該圓柱體的長度。螺旋測微器和游標卡尺的示數(shù)如圖甲和乙所示。
(1)由上圖讀得圓柱體的直徑為________cm，長度為________cm。
(2)若流經(jīng)圓柱體的電流為I，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別為D、L，測得D、L、
15、I、U表示的電阻率的關(guān)系式為ρ＝________。
解析 (1)螺旋測微器的讀數(shù)為1.5 mm＋34.4×0.01 mm＝1.844 mm(1.842～1.846范圍內(nèi)的均可)；游標卡尺的讀數(shù)為42 mm＋8×0.05 mm＝42.40 mm＝4.240 cm。
(2)圓柱體的橫截面積為S′＝π2，由電阻定律R＝ρ和歐姆定律R＝可知，ρ＝。
答案 (1)0.184 4 4.240 (2)
2．某實驗探究小組的同學準備測量電爐絲的電阻率，他們首先用螺旋測微器測出一段電爐絲的直徑和長度如圖甲、乙所示，則該電爐絲的直徑為________ mm，長度為__________ mm。該小組同學又從
16、標稱為“220 V,500 W”“220 V,300 W”“220 V，25 W”的3個電爐中任選一個，正確使用多用電表歐姆×10擋測量其阻值，結(jié)果如圖丙所示，則該電爐的阻值是________ Ω，標稱功率為________ W。
解析 由圖甲所示螺旋測微器可知，固定刻度示數(shù)為0.5 mm，可動刻度示數(shù)為40.0×0.01 mm＝0.400 mm，金屬絲直徑為0.5 mm＋0.400 mm＝0.900 mm；
由圖乙所示游標卡尺可知，主尺示數(shù)為3.3 cm＝33 mm，游標尺示數(shù)為2×0.05 mm＝0.10 mm，金屬絲的長度為33 mm＋0.10 mm＝33.10 mm；
由
17、圖丙可知，該電爐的阻值是16.4×10＝164 Ω，根據(jù)P＝得，功率P＝W＝295.1 W，故標稱功率為300 W。
答案 0.900 33.10 164 300
微考點 2 儀器的選擇和電路的設(shè)計
核|心|微|講
1．電路設(shè)計的原則
(1)正確性：實驗所依據(jù)的原理應(yīng)當符合物理學的基本原理。
(2)安全性：實驗方案的實施要安全可靠，實施過程中不應(yīng)對儀器及人身造成危害。要注意到各種電表均有量程、電阻均有最大允許電流和最大功率，電源也有最大允許電流，不能燒壞儀器。
(3)方便性：實驗應(yīng)當便于操作，便于讀數(shù)，便于進行數(shù)據(jù)處理。
(4)精確性：在實驗方案、儀器、儀表量程的選擇上，應(yīng)使實
18、驗誤差盡可能小。
2．電學實驗儀器的選擇
(1)選擇電表：根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表。合理選擇量程，務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)(一般要大于量程的)，以減少測量誤差。
(2)選擇滑動變阻器：根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電壓或電流范圍選擇滑動變阻器，注意流過滑動變阻器的電流不超過它的額定值，在此條件下，為了便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選阻值小的、不選阻值大的滑動變阻器。
典|例|微|探
【例2】 實驗室購買了一捆標稱長度為100 m的銅導線，某同學想通過實驗測定其實際長度。該同學首先測得導線橫截面積為1.0 mm2，查得銅的電阻率為1.7×10－8 Ω·m，再利用如圖所示電路測出銅導線的電阻Rx，從
19、而確定導線的實際長度。
可供使用的器材有：
電流表：量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω；
電壓表：量程3 V，內(nèi)阻約9 kΩ；
滑動變阻器R1：最大阻值5 Ω；
滑動變阻器R2：最大阻值20 Ω；
定值電阻：R0＝3 Ω；
電源：電動勢6 V，內(nèi)阻可不計；
開關(guān)、導線若干。
回答下列問題：
(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”)，閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至________(填“a”或“b”)端。
(2)在實物圖中，已正確連接了部分導線，請根據(jù)圖中的電路完成剩余部分的連接。
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電流表的讀數(shù)為0.50 A時，電壓表示
20、數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________ V。
(4)導線實際長度為________ m。(保留兩位有效數(shù)字)
【解題導思】
(1)原理圖中的滑動變阻器是哪種接法？
答：限流式接法。
(2)寫出本實驗中的原理關(guān)系式。
答：由R＝ρ，得l＝。
解析 (1)由Rx＝ρ可估算銅導線的電阻Rx約為1.7 Ω，(Rx＋R0)約為4.7 Ω。若選用R1＝5 Ω的滑動變阻器，電流表和電壓表的調(diào)節(jié)范圍較小且面臨“燒壞”的危險，故應(yīng)選用R2＝20 Ω的滑動變阻器。滑動變阻器采用限流式接法，閉合開關(guān)前應(yīng)將觸頭移至接入阻值最大的a端。
(2)如圖所示。
(3)電壓表的讀數(shù)需估讀一位，數(shù)值為2.30
21、V。
(4)由歐姆定律可知，(Rx＋R0)＝＝ Ω＝4.6 Ω，所以Rx＝1.6 Ω。再根據(jù)Rx＝ρ可解得l＝94 m。
答案 (1)R2 a (2)見解析圖 (3)2.30(2.29,2.31也正確) (4)94(93,95也正確)
題|組|微|練
3．在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)應(yīng)為________mm。(該值接近多次測量的平均值)
(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為：電池組(電動勢3 V，內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約0
22、.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關(guān)、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：
由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖中的________(填“甲”或“乙”)圖。
甲 乙
(3)下圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已經(jīng)連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成圖中的實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。
(4)這個小組的同學在坐標紙上建立U－I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐
23、標點。請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝__________Ω。(保留兩位有效數(shù)字)
(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為________。(填選項字母)
A．1×10－2 Ω·m B．1×10－3 Ω·m
C．1×10－6 Ω·m D．1×10－8 Ω·m
(6)(多選)任何實驗測量都存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準，下列關(guān)于誤差的說法正確的是________。(填選項字母)
A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差
B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差
C．若
24、將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差
D．用U－I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差
解析 (1)主尺半刻度線未露出，讀數(shù)為0，螺旋尺的讀數(shù)為39.8×0.01 mm＝0.398 mm，所以此螺旋測微器讀數(shù)為(0＋0.398) mm＝0.398 mm。
(2)由圖表數(shù)據(jù)可知，待測電阻阻值約為5 Ω，若電路采用限流接法，回路最小電流I＝，代入數(shù)值約為0.11 A，不可能達到0.020 A，所以應(yīng)該是分壓接法。
(3)連接實物圖時要注意：開關(guān)閉合前，滑動變阻器應(yīng)處于零阻值處，以使待測電阻的分壓最小；應(yīng)保證開關(guān)能控制整個電路的通斷；電流從電壓表和電流表正極流
25、入。
(4)在坐標系中描出2、4、6次測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的點，然后連線。由于第6個數(shù)據(jù)描點偏差太大，舍棄不用；圖線的斜率即為Rx的阻值，由圖可知，Rx＝4.4 Ω。
(5)由電阻定律知R＝ρ，則ρ＝·R＝R≈1.0×10－6 Ω·m，C項正確。
(6)由于讀數(shù)而引起的誤差是偶然誤差，由于電壓表與電流表的內(nèi)阻而引起的誤差是系統(tǒng)誤差，A、B項錯誤；若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，則消除了電表內(nèi)阻對實驗的影響，即消除了由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差，C項正確；由U－I圖象處理數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了多次測量求平均值的思想，而且剔除了個別偶然誤差比較大的點，如圖線中的第6個點，D項正確。
答案 (1)0.3
26、98(0.395～0.399均正確)
(2)甲 (3)見解析 (4)圖線見解析
4．4(4.3～4.7均正確) (5)C (6)CD
4．在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下：
待測金屬絲：Rx(阻值約為4 Ω，額定電流約0.5 A)；
電壓表：V(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；
電流表：A1(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω)；
A2(量程3 A，內(nèi)阻約為0.05 Ω)；
電源：E1(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)；
E2(電動勢12 V，內(nèi)阻不計)；
滑動變阻器：R(最大阻值約20 Ω)；
螺旋測微器；毫米刻度尺；開關(guān)S；導線。
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直
27、徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為__________ mm。
(2)若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選__________、電源應(yīng)選__________(均填器材代號)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。
解析 (1)螺旋測微器主尺讀數(shù)為1.5 mm，螺旋刻度讀數(shù)為27.3×0.01 mm＝0.273 mm，讀數(shù)應(yīng)為1.5 mm＋0.273 mm＝1.773 mm。
(2)由于待測電阻Rx阻值約為4 Ω，額定電流約為0.5 A，故電流表選A1，電源選E1。
答案 (1)1.773(1.771～1.775均正確)
(2)A1 E1 電路圖如圖所示
微考點 3 實驗的遷
28、移、拓展和創(chuàng)新
核|心|微|講
1．實驗原理
用電阻箱替代待測電阻，按如圖所示連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱，使兩次電流表示數(shù)相等，則電阻箱的示數(shù)就等于待測電阻的阻值。
2．本方案的優(yōu)缺點
(1)優(yōu)點：電路結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)方便，便于讀數(shù)，同時可以避免因電表的內(nèi)阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。
(2)缺點：由于電阻箱不能連續(xù)調(diào)節(jié)，從而導致測量值與真實值之間存在誤差。
典|例|微|探
【例3】 某同學測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻。
(1)分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲、乙所示，長度為________c
29、m，直徑為________mm。
(2)按圖丙連接電路后，實驗操作如下：
①將滑動變阻器R1的阻值置于最______(填“大”或“小”)處；將S2撥向接點1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0；②將電阻箱R2的阻值調(diào)至最________(填“大”或“小”)，S2撥向接點2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時R2阻值為1 280 Ω。
(3)由此可知，圓柱體的電阻為________Ω。
【解題導思】
試著從實驗步驟的描述中總結(jié)出測電阻的原理？
答：替代法測電阻。
解析 (1)游標卡尺的精度為0.1 mm，所以L＝(50＋1×0.1) mm＝5.01 cm，螺旋測
30、微器的讀數(shù)為
d＝(5＋31.6×0.01) mm＝5.316 mm。
(2)為了保護電流表，在接通電路之前，要使電路中的總電阻盡可能大，然后慢慢減小電路中的電阻。
答案 (1)5.01 5.316(5.310～5.320) (2)①大?、诖蟆?3)1 280
題|組|微|練
5．為了測量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學設(shè)計了如圖所示的電路。圖中，A0是標準電流表，R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān)，E是電池。完成下列實驗步驟中的填空：
(1)將S撥向接點1，接通S1，調(diào)節(jié)__________，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時_______
31、___的讀數(shù)I。
(2)然后將S撥向接點2，調(diào)節(jié)__________，使________________，記下此時RN的讀數(shù)。
(3)多次重復(fù)上述過程，計算RN讀數(shù)的__________，此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值。
解析 本題考查的是等效替代法測電流表的電阻，意在考查學生對等效替代法的理解及電路識別。先與被測電流表連接，調(diào)整變阻器R0并使電路有適當?shù)碾娏?，并記下此時電流值，然后與電阻箱連接，不改變變阻器的阻值，調(diào)整電阻箱使電路中的電流仍為I，則電阻箱的阻值就等于被測電流表的內(nèi)阻。
答案 (1)R0 標準電流表(或A0)
(2)RN 標準電流表(或A0)的讀數(shù)仍為I (3)平均值
32、
6．李明同學想要測量某個未知電阻R1，他的手邊共有儀器如下：
一個電阻箱R 一個滑動變阻器R0 一個靈敏電流計G 一個不計內(nèi)阻的恒定電源E 開關(guān)、導線若干
他首先想到用伏安法或者電表改裝知識來設(shè)計電路，但發(fā)現(xiàn)由于儀器缺乏無法實現(xiàn)?？鄲乐嗳で笪锢砝蠋煹膸椭?。
老師首先給了他一道習題要求他思考：
(1)如圖甲，在a、b之間搭一座“電橋”，調(diào)節(jié)四個變阻箱R1、R2、R3、R4的阻值，當G表為零時(此時也稱為“電橋平衡”)，4個電阻之間的關(guān)系是______________________。
(2)聰明的李明馬上想到了改進自己的實驗，他按照以下步驟很快就測出了Rx。
A．按圖乙接
33、好電路，調(diào)節(jié)________，P為滑動變阻器的滑頭，當G表示數(shù)為零時，讀出此時變阻箱阻值R1
B．將Rx與變阻箱R互換位置，并且控制________
不動，再次調(diào)節(jié)________，直至電橋再次平衡時，讀出此時變阻箱阻值R2
C．由以上數(shù)據(jù)即可得Rx的阻值，其大小為Rx＝______。
解析 (1)由圖可知，要使G中電流為零，其兩端的電勢差為零；則由串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，上下兩電路中電阻的比值相等；即一定有＝，
解得R1R4＝R2R3。
(2)A.由題意可知，李明采用電橋平衡法進行實驗；故應(yīng)調(diào)節(jié)R，使G表中電流為零，此時讀出R，則R1與Rx的比值等于滑動變阻器左右兩邊電阻的比值；
34、
B．應(yīng)控制P不動，使兩邊電阻的比值不變；互換Rx與變阻箱R；再次調(diào)節(jié)R，使電流計讀數(shù)為零；則也有比值等于左右兩邊電阻的比值；
C．根據(jù)題意有＝，
解得Rx＝。
答案 (1)R1R4＝R2R3 (2)A.R
B．P R C.
學生用書P128
1．某同學利用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖甲和乙所示。該工件的直徑為________ cm，高度為________ mm。
甲
乙
解析 游標卡尺讀數(shù)＝主尺讀數(shù)＋游標尺讀數(shù)：12 mm＋4×0.05 mm＝12.20 mm＝1.220 cm。
螺旋測微器讀數(shù)＝固定刻度＋可動刻度：
35、6.5 mm＋36.2×0.01 mm＝6.862 mm。
答案 1.220 6.862
2．某同學通過實驗測量一種合金的電阻率。
(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(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖甲所示的部件________(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)如圖乙所示是測量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標出。合上開關(guān)，將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷：電路中________(填圖中表示接線柱的數(shù)字)之間出現(xiàn)了______(填
36、“短路”或“斷路”)。
(3)在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23 V和38 mA，由此，該同學算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7 Ω。為了更準確地測出合金絲的阻值，在不更換實驗器材的條件下，對實驗應(yīng)做怎樣的改進？請寫出兩條建議。
解析 (1)螺旋測微器讀數(shù)前應(yīng)旋緊止動旋鈕，即部件B，防止讀數(shù)時螺桿移動；由圖中的示數(shù)，讀出合金絲直徑為0.01 mm×41.0＝0.410 mm。
(2)圖示位置電壓表的電壓示數(shù)很大，而電流很小，調(diào)節(jié)滑動變阻器示數(shù)變化很小，可以判斷電路中出現(xiàn)斷路，使電壓表和電流表串聯(lián)在電路中，可能是電路中7、9兩處出現(xiàn)了斷路。
37、
(3)由于電流表的內(nèi)阻只有約0.3 Ω，又由于58.7 Ω> Ω＝30 Ω，因此采用電流表內(nèi)接，可以減小電阻測量的誤差；另外也可以采用多次測量求平均值的方法減小實驗誤差。
答案 (1)B 0.410 (2)7、9 斷路
(3)電流表改為內(nèi)接；測量多組電流和電壓值，計算出電阻的平均值。(或測量多組電流和電壓值，用圖象法求電阻值)
3．有一根細長而均勻的金屬管線樣品，長約為60 cm，電阻大約為6 Ω，橫截面如圖甲所示。
(1)用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為________ mm。
(2)現(xiàn)有如下器材：
A．電流表(量程0.6 A，內(nèi)阻約為0.
38、1 Ω)
B．電流表(量程3 A，內(nèi)阻約為0.03 Ω)
C．電壓表(量程3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ)
D．滑動變阻器(1 750 Ω，0.3 A)
E．滑動變阻器(15 Ω，3 A)
F．蓄電池(6 V，內(nèi)阻很小)
G．開關(guān)一個，帶夾子的導線若干
要進一步精確測量金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選______，滑動變阻器應(yīng)選____________。(填選項字母)
(3)請將如圖所示的實際測量電路補充完整。
(4)已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的橫截面積S，在前面實驗的基礎(chǔ)上，還
39、需要測量的物理量是____________(所測物理量用字母表示并用文字說明)。計算中空部分橫截面積的表達式為S＝________。
解析 (1)螺旋測微器的讀數(shù)為1 mm＋0.01×12.5 mm＝1.125 mm。
(2)因樣品阻值約為6 Ω，電壓表的量程為3 V，故電流最大約為0.5 A，電流表應(yīng)選A。為調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器應(yīng)選用總阻值與樣品相差不大的E。
(3)因Rx≈6 Ω，≈ Ω，故測量電路應(yīng)為外接法電路。因滑動變阻器的總阻值大于樣品阻值，且實驗中不需從零調(diào)節(jié)，故控制電路為限流接法，如圖所示。
(4)設(shè)金屬管線長度為L，由導體電阻公式得R＝ρ。可得S＝－，所以需要測量金
40、屬管線的長度L。
答案 (1)1.125±0.001 (2)A E
(3)見解析圖
(4)管線的長度L?。?
4．現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60 ℃時，系統(tǒng)報警。提供的器材有：熱敏電阻，報警器(內(nèi)阻很小，流過的電流超過Ic時就會報警)，電阻箱(最大阻值為999.9 Ω)，直流電源(輸出電壓為U，內(nèi)阻不計)，滑動變阻器R1(最大阻值為1 000 Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值為2 000 Ω)，單刀雙擲開關(guān)一個，導線若干。
在室溫下對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。已知U約為18 V，Ic約為10 mA；流過報警器的電流超過20 mA時，報警器可能損壞；該熱敏電阻
41、的阻值隨溫度升高而減小，在60 ℃時阻值為650.0 Ω。
(1)完成待調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線。
(2)電路中應(yīng)選用滑動變阻器__________(填“R1”或“R2”)。
(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng)。
①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實驗要求，這一阻值為__________ Ω；滑動變阻器的滑片應(yīng)置于__________(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是_______________。
②將開關(guān)向__________(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直到______________。
(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用。
答案 (1)連線如圖所示
(2)R2
(3)①650.0 b 接通電源后，流過報警器的電流會超過20 mA，報警器可能損壞?、赾 報警器開始報警
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2019年高考物理一輪復(fù)習 第八章 恒定電流 第3講 實驗：測定金屬的電阻率學案
