1、一、基本实验要求1实验原理根据电阻定律公式知道只要测量出金属丝的长度和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻Rx，即可计算出金属丝的电阻率2实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(00.6 A)，电压表(03 V)，滑动变阻器(50 )，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺3实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d.(2)接好用伏安法测电阻的实验电路(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置(5)改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组
2、相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内(6)将测得的Rx、l、d值，代入公式Rx中，计算出金属丝的电阻率4电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表内接法电流表外接法电路图误差原因电流表分压U测UxUA电压表分流I测IxIV电阻测量值R测RxRARx，测量值大于真实值R测Rx，测量值小于真实值适用条件RARxRVRx二、规律方法总结1伏安法测电阻的电路选择(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法(2)临界值计算法Rx时，用电流表内接法(3)实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线柱P先后与a
3、、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法2注意事项(1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径时应在金属丝连入电路之前测量(2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法(3)电流控制：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大3误差分析(1)若为内接法，电流表分压(2)若为外接法，电压表分流(3)长度和直径的测量存在误差三、基本仪器使用(一)螺旋测微器1构造：如图所示，S为固定刻度，H为可动刻度2原理：可动刻度H
4、上的刻度为50等份，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.3读数(1)测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出(2)测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(mm)(二)游标卡尺1构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺(如图所示)2用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径3原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50
5、格的，其读数见下表：刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可准确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm4.读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K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，则记录结果表示为(xK精确度) mm.需要注意的是，不管是哪种卡尺，K值均不需要向后估读一位(三)常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度的电表允许加的最大电压或通过的电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，接照指针的实际位置进行读数即可103 V的电
6、压表和03 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位2对于015 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.3对于0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.1(2016临沂模拟)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图a和b所示(1)由上图读得圆柱体的直径为_cm
7、，长度为_cm.(2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别为D、L，测得D、L、I、U表示的电阻率的关系式为_解析：(1)螺旋测微器的读数为1.5 mm34.40.01 mm1.844 mm(1.8421.846范围内的均可)；游标卡尺的读数为42 mm80.05 mm42.40 mm4.240 cm；(2)圆柱体的横截面积为S，由电阻定律R和欧姆定律R可知，.答案：(1)0.184 44.240(2)2(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作错误的是()A用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B用螺旋测微器在金属
8、丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值C用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D实验中应保持金属丝的温度不变解析：实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它的分流作用很小，应采用电流表外接法，故A、C操作错误答案：AC3(2015恩施模拟)为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关，E是电池完成下列实验步骤中的填空：(1)将S拨向接点1，接通S1，调节_，使待测微安表头指针偏转到适
9、当位置，记下此时_的读数I；(2)然后将S拨向接点2，调节_，使_，记下此时RN的读数；(3)多次重复上述过程，计算RN读数的_，此即为待测微安表头内阻的测量值解析：本题方法为替代法当S接1与接2时通过电路的电流I相同，可知待测微安表头的内阻与RN的电阻相同答案：(1)R0标准电流表(或A0)(2)RN标准电流表(或A0)的读数仍为I(3)平均值4(2015课标全国卷)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供材料器材如下：待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 )，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 )，滑动变阻器R
10、1(最大阻值100 ，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整；(2)根据设计的电路写出步骤_；(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV与内阻的真实值RV之比RV_RV(填“”“”或“R真，外电阻越大，干路电流越小，当外电阻变化时，路端电压的变化量越小，故测量误差也越小答案：(1)cd(2)小6(2016潍坊模拟)为了精确测量某一玩具电动机中导线圈的电阻某实验小组设计了如图甲所示的电路可供选择的实验仪器如下：电流表A1(03 A，内阻约5 )；滑动变阻器R1(01 k，额定电流0.5 A)；
11、电流表A2(0100 mA，内阻约10 )；滑动变阻器R2(050 ，额定电流2 A)；多用电表；定值电阻R020 ；电源(3 V、内阻约1 )及开关等，导线若干(1)请按图甲将图乙实物图连接完整；(2)应选择的电流表是_，滑动变阻器是_(填写符号)；(3)测量过程中应保证电动机_(填“转动”或“不转动”)；(4)为防止烧坏电动机，实验中要分次读取数据，由实验测得的数据已在图丙的UI图中标出，请你完成图线并由图线求出玩具电动机中导线圈的电阻R_ (保留两位有效数字)解析：(1)按原理图连线，见答案图；(2)由题中的UI图象可知，电流表选A2，为使电路调节方便，滑动变阻器选R2；(3)若电动机转动会有机械能的转化，此时电动机就是非纯电阻电路，不能满足欧姆定律成立的条件，故要在测量过程中应保证电动机“不转动”；(4)将图象连成直线，见答案图，并求出图象的斜率即为待测的电动机的电阻R20 .答案：(1)如图所示(2)A2R2(3)不转动(4)如图所示20(1)(4)
