1、实验七导体电阻率的测量1螺旋测微器的使用(1)构造：如图所示，B为固定刻度，E为可动刻度。(2)原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。(3)读数测量值(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)。如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，可动刻度上的示数为15.0，最后的读数为2.0 mm15
2、.00.01 mm2.150 mm。2游标卡尺游标卡尺的读数应注意以下几点(1)第一看看清精确度刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可精确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm如图甲所示。易错读成11 mm40.1 mm11.40 mm正确的读数应为11.4 mm，游标卡尺不需要估读，后面不能随意加0或去0。(2)第二看游标尺上的零刻度线位置，区分零刻度与标尺最前端。如图乙所示。易错读成13 mm100.05 mm13.50 mm正确的读数应为14 mm100.05 mm14.50 mm。
3、(3)第三看主尺上的单位主尺上标识的1、2、3等数字通常是指厘米，读数时应将毫米和厘米分清，游标卡尺主尺上的最小刻度是1 mm。如图丙所示。易错读成5 mm40.05 mm5.20 mm正确的读数应为50 mm40.05 mm50.20 mm。3电流表和电压表的读数(1)若刻度盘上每一小格为1、0.1、0.01、时，需估读到最小刻度值的下一位。(2)若刻度盘上每一小格为2、0.2、0.02、5、0.5、0.05、时，只需估读到最小刻度值的位数。4伏安法测电阻的电路选择R 时，用电流表内接法。5测量金属的电阻率(1)先测直径，再连接电路。应该把所测量的待测金属丝的两个端点之间的长度接入电路。(2
4、)本实验中被测金属丝的电阻值较小，应采用电流表外接法。(3)开关S闭合前，滑动变阻器的阻值要调至最大。(4)电流不宜太大(电流表用00.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。1测量金属丝直径、长度以及电流、电压带来误差。2电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测R真，由R，知 测Rx，测量值大于真实值R测Rx，测量值小于真实值适用条件RARxRVRx(2)两种接法的选择阻值比较法：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。简单概括为“大内偏大，小外偏小”。临界
5、值计算法Rx 时，用电流表内接法。实验试探法：按如图所示连接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与a、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。考点3数据分析与误差分析(2019江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下：(1)螺旋测微器如图甲所示。在测量电阻丝的直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动_(选填“A”“B”或“C”)，直到听到“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。甲(2)选择电阻丝的_(选填“同一”或“不
6、同”)位置进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径。(3)图乙中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入图丙实物电路中的正确位置。 乙 丙(4)为测量Rx，利用图乙所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1I1 关系图像如图丁所示。接着，将电压表改接在a、b两端，测组电压U2和电流I2的值，数据见下表：U2/V0.501.021.542.052.55I2/mA20.040.060.080.0100.0请根据表中的数据，在方格纸上作出U2I2图像。丁(5)由此，可求得电阻丝的电阻Rx_。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。【自主解答】解析：(1)旋转微调旋钮
7、C。(2)电阻丝的粗细不一定均匀，为保证测量结果准确，应在不同位置测量直径，然后取平均值作为测量值。(3)滑动变阻器采用分压式接法接入电路，注意线不能交叉，如图甲所示。甲(4)将所给的5组数据标注在UI图像中，用过原点的直线把它们连在一起，让尽可能多的点落在直线上，如图乙所示。乙(5)由题意知 RxRAR0，由U1I1图线的斜率可得 49.0 。RAR0，由作出的U2I2图线的斜率可得 25.5 。故Rx(49.025.5)23.5 。答案：(1)C(2)不同(3)见解析图甲(4)见解析图乙(5)23.5(23.024.0均可)考点4实验的改进与创新国标(GB/T)规定自来水在15 时的电阻率
8、应大于13 m。某同学利用图甲电路测量15 自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源(电动势约为3 V，内阻可忽略)，电压表V1(量程为03 V，内阻很大)，电压表V2(量程为03 V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值4 k)，定值电阻R2(阻值2 k)，电阻箱R(最大阻值9 999 )，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。甲乙丙实验步骤如下：A. 用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B. 向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；C. 把S
9、拨到1位置，记录电压表V1示数；D. 把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；E. 改变玻璃管内水柱的长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F. 断开S，整理好器材。(1)测量玻璃管的内径d时，游标卡尺示数如图乙所示，则d_mm。(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为Rx_(用R1、R2、R表示)。(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R 关系图像。自来水的电阻率_ m(结果保留2位有效数字)。(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率的测量结果将_(选填“偏大”“不变”
10、或“偏小”)。【自主解答】解析：(1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管的内径d30 mm00.05 mm30.00 mm。(2)把S拨到1位置，记录电压表V1示数，得到通过水柱的电流I1，由闭合电路欧姆定律，有 EURx。把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R，得到该支路的电流I2，由闭合电路欧姆定律，有EUR2，联立解得Rx。(3)由电阻定律Rx ，Rx，联立解得 R。R 关系图线的斜率k0.4103 m，k，S，代入数据解得 14 m。(4)本实验中，若电压表V1内阻不是很大，则通过水柱的电流I1大于测量值，得到Rx ，即自来水电阻的测量值偏
11、大，自来水电阻率的测量结果将偏大。答案：(1)30.00(2)(3)14(4)偏大【核心归纳】“测定金属的电阻率”的实验核心是导线电阻的测量，除伏安法外，本实验的主要创新点体现在测量目的、测量方法等，要注意实验原理、实验手段的迁移。常见创新视角如下：(1)实验原理的创新教材中的实验是测量金属丝的电阻率，可以采用教材实验的原理测定导线的长度或导线的电阻。(2)实验器材的创新实验中若没有螺旋测微器测电阻丝的直径，可将电阻丝紧密缠绕在圆柱形铅笔上3050匝，测总长度，然后求出直径。还可以把电压表、电流表更换为电压、电流传感器。(3)测量对象的创新可以将测量金属丝的电阻率，改为测量圆柱体金属、圆桶形薄片、电解液等的电阻率。
