【物理】2019届一轮复习人教版实验八测定金属丝的电阻率学案

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【物理】2019届一轮复习人教版实验八测定金属丝的电阻率学案

实验八 测定金属丝的电阻率 一、实验目的 ‎1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。‎ ‎2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法。‎ ‎3.会用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率。‎ 二、实验原理 ‎1.把金属丝接入电路中,用伏安法测金属丝的电阻,Rx=,因为金属丝的电阻为小电阻,所以采用电流表外接法。实验电路图如图所示。‎ ‎2.用毫米刻度尺测金属丝接入电路部分的长度l,用螺旋测微器测得金属丝的直径d,算出横截面积S=。‎ ‎3.根据电阻定律R=ρ,得金属丝电阻率ρ=。‎ 三、实验器材 被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺。‎ 四、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,计算出横截面积S=。‎ ‎2.将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直,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3‎ 次,求出其平均值l。‎ ‎3.按实验电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路,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。‎ ‎4.电路经检查确认无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,断开开关S,求出导线电阻R的平均值。‎ 测量时通过金属丝的电流应控制在1.00 A以下,本实验中电流表量程为0~0.6 A,每次通电时间应尽量短(以能读取电表数据为准),读数完毕立即断开开关S,防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。计算时,务必算出每次的电阻值再求平均值,不能先分别求电压U和电流I的平均值,再由欧姆定律得平均值,否则会带来较大计算误差。完成表格。‎ ‎5.拆除实验线路,整理好实验器材 五、数据处理 ‎1.求Rx ‎(1)计算法:用Rx=分别算出各次的数值,再取平均值。‎ ‎(2)图象法:画出UI图象,UI图象的斜率等于Rx。‎ ‎2.计算电阻率:将记录的数据U、I、l、d的值代入电阻率计算式ρ=Rx=。‎ 六、误差分析 ‎1.系统误差 ‎(1)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小。‎ ‎(2)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差。‎ ‎2.偶然误差 ‎(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得到的,直径的测量是产生误差的主要来源之一。‎ ‎(2)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等均会带来偶然误差。‎ 七、注意事项 ‎1.本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法。‎ ‎2.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。‎ ‎3.测量被测金属丝的有效长度,是指测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两端点间的待测导线长度,测量时应将导线拉直,反复测量三次,求其平均值。‎ ‎4.测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值。‎ ‎5.闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑片处在电阻值最大的位置。‎ ‎6.求R的平均值时若采用图象法,在描点时,要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要尽可能地让各点均匀分布在直线的两侧,个别明显偏离较远的点可以不予考虑。‎ 考点1 基础实验 ‎[例1] (2017·常州模考)某同学要测量一根均匀电阻丝的电阻率。他在电阻丝两端分别接了接线柱a、b,并将电阻丝固定在米尺上,米尺的中间设置了一个可沿电阻丝滑动的触头c,c的上端为接线柱,‎ a、c间的长度可在米尺上直接读出,如图1所示。可供选择的器材有:‎ A.待测电阻丝(长约80 cm,阻值小于5 Ω);‎ B.电压表0~3 V,内阻约3 kΩ;‎ C.电流表0~0.6 A,内阻约0.5 Ω;‎ D.电池组:电动势3 V,内阻很小;‎ E.滑动变阻器R,总阻值10 Ω;‎ F.开关,导线若干;‎ G.螺旋测微器。‎ ‎(1)该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其刻度如图2所示,读数为________mm。‎ ‎(2)该同学认为,应尽量避免由于电流热效应导致的电阻率变化,为此,应使a、b间电压保持不变,只改变触头c的位置,测量a、c间的电压U,寻找U和a、c间电阻丝长度L的关系,即可实现测量电阻率的目的。根据上述分析,完成下列问题:‎ ‎①实验中采用的思想方法是________。(将选项前的字母填在横线上)‎ A.等效替代法 B.建立理想模型法 C.控制变量法 D.实验推理法 ‎②滑动变阻器所起的作用主要是________。(将选项前的字母填在横线上)‎ A.调节电压表和电流表的示数,实现多次测量 B.使电阻丝a、b间保持适当电压,充当保护电阻的作用 ‎③根据以上分析,将图3连成实验电路。‎ ‎(3)该同学通过改变触头c的位置,分别测出了五组长度L与对应的电压U的数据(电流表示数保持在0.50 A不变),并已描在坐标纸上,如图4所示。请根据图4上的数据点描绘出图线,算出图线的斜率k=________V/m。(结果保留两位有效数字)‎ ‎(4)根据上面提供的有关数据计算该电阻丝的电阻率ρ=________ Ω·m。(结果保留两位有效数字)‎ 解析 (1)螺旋测微器读数为(1.5+47.7×0.01) mm=1.977 mm。‎ ‎(2)①保持a、b间电压不变,即保持电阻丝中电流不变,a、c间的电压U与电阻丝长度L成正比,体现了控制变量法,C正确。②滑动变阻器使电阻丝a、b间保持适当电压,充当保护电阻的作用,B正确。③电阻丝总阻值远小于电压表内阻,应采用电流表外接法。‎ ‎(3)图线如图乙所示。由图乙图线可知,斜率k=≈1.9 V/m。‎ ‎(4)a、c间电压U=IR=I×ρ,电阻丝的截面积S=d2,可得电阻率ρ=k,代入k、d、I的数值,得ρ≈1.2×10-5 Ω·m。‎ 答案 (1)1.977(1.976~1.978均正确) (2)①C ②B ③见解析图甲 ‎(3)见解析图乙 1.9 (4)1.2×10-5‎ ‎(1)熟练掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数。‎ ‎(2)滑动变阻器有两种接法,一般Rx比滑动变阻器最大阻值小,又没有要求测量电压从零开始,选择限流式接法,例1中Rx小于5 Ω,滑动变阻器最大阻值10 Ω,采用限流式接法。如果Rx大于滑动变阻器的最大阻值,一般采用分压式接法。‎ ‎(3)对于给定电压表、电流表内阻的情况下,一般Rx>;采用内接法;Rx< ,采用外接法。‎ ‎(4)有时用图象法处理数据也是减小误差的一种很好的方法。‎ ‎(2017·河北石家庄二模)为测量某金属丝的电阻率,小芳同学利用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻。已知被测金属丝的总电阻约为 ‎20 Ω,金属丝装在木板上的a和b两个固定接线柱上。提供的器材有:‎ 电池组E:电动势为3.0 V,内阻约1 Ω;电流表A1:量程0~100 mA,内阻约5 Ω;电流表A2:量程0~0.6 A,内阻约0.2 Ω;电阻箱R:0~999.9 Ω;开关、导线若干。‎ 实验操作的主要步骤如下:‎ ‎(1)用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示,可知直径d=________mm。‎ ‎(2)为了更精准测量金属丝的长度,小芳在木板上的a、b两个接线柱之间设计了类似十分度游标卡尺的装置,其中主尺的0刻线、游标尺0刻度线与a接线柱对齐,可滑动接线柱c固定在游标尺0刻度线位置上,读出卡尺的 读数即为金属丝接入电路的长度。某次测量金属丝的长度如图甲所示,长度L=________mm。‎ ‎(3)小芳按照如图甲所示连接好电路,她选择的电流表是________(填“A1”或“A2”)。调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,将接线柱c滑至金属丝上a位置。‎ ‎(4)闭合开关,接线柱c移至某位置,调整电阻箱的阻值,使电流表满偏;改变c位置再次调节电阻箱,使电流表满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的金属丝长度L。用记录的多组数据得到RL关系如图丙所示,已知该图线的斜率大小为0.2 Ω/m。利用上述数据,可计算出金属丝的电阻率ρ=________Ω·m。‎ ‎(结果保留一位有效数字)‎ 答案 (1)2.722(2.721~2.723均正确) (2)88.5 (3)A1 (4)1×10-6‎ 解析 (1)由螺旋测微器读数规则可知读数为(2.5+22.2×0.01 mm)=2.722 mm。‎ ‎(2)由游标卡尺读数规则可知读数为93.0 mm-×5 mm=88.5 mm。‎ ‎(3)估算电路中的电流I==0.15 A,故小芳选择的电流表为A1。‎ ‎(4)由闭合电路欧姆定律得E=I,整理得R=-L+-RA-r,斜率大小k=,代入数据解得ρ=1×10-6 Ω·m。‎ 考点2 创新实验 ‎1.实验原理创新 可以测量圆柱体金属、圆桶形薄片、电解液等的电阻率。‎ ‎2.实验器材创新 如:实验中若没有螺旋测微器测电阻丝的直径,可将电阻丝紧密的缠绕在圆柱形铅笔上30~50匝,测总长度,然后求出直径。‎ ‎3.测量电阻创新 ‎(1)测量电阻时还可应用等效替代法、半偏法、多用电表、电桥法、双电流表法、双电压表法等。‎ ‎(2)本实验中还可以把电压表、电流表更换为电压、电流传感器。‎ ‎[例2] 用以下器材可测量电阻Rx的阻值。‎ 待测电阻Rx,阻值约为600 Ω;‎ 电源E,电动势约为6.0 V,内阻可忽略不计;‎ 电压表V1,量程为0~500 mV,内阻r1=1000 Ω;‎ 电压表V2,量程为0~6 V,内阻r2约为10 kΩ;‎ 电流表A,量程为0~0.6 A,内阻r3约为1 Ω;‎ 定值电阻R0,R0=60 Ω;‎ 滑动变阻器R,最大阻值为150 Ω;‎ 单刀单掷开关S一个,导线若干。‎ ‎(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据,请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图。‎ ‎(2)若选择测量数据中的一组来计算Rx,则由已知量和测量物理量计算Rx的表达式为Rx=______________,式中各符号的意义是____________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎__。‎ ‎(所有物理量用题中代表符号表示)‎ 解析 (1)电路的最大电流为I==0.01 A,电流表量程太大,可以把电压表V1并联一个定值电阻改装成电流表,电压表选择V2即可,要求测量多组数据,滑动变阻器需要采用分压式接法,电路如图。‎ ‎(2)流过被测电阻的电流为I=+=,被测电阻阻值为Rx==。‎ 答案 (1)图见解析 ‎(2) U1为电压表V1的读数,U2为电压表V2的读数,r1为电压表V1的内阻,R0为定值电阻 仪器的选择的基本思路 ‎(1)安全性原则 各电表不能超过其量程,各元器件不能超过允许通过的最大电流。实际处理过程中,要估算回路中的最大电流(不考虑滑动变阻器),如例2中电动势6 V,待测电阻600 Ω,估计最大电流Im= A。‎ ‎(2)考虑读数误差 一般要求各电表的实际读数不小于量程的,以减少读数误差。若量程不合适,往往采用定值电阻对电表进行改装。‎ 测量铅笔芯的电阻率,取一支4B铅笔,去掉两端笔芯外木质部分,不损伤笔芯,如图所示安放在接线支座上。‎ ‎(1)用刻度尺量得笔芯长度L=20.0 cm,螺旋测微器测量笔芯的直径如图,则笔芯的直径为d=________mm。‎ ‎(2)若待测电阻约为几欧姆,乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯电阻 A.待测笔芯 B.电流表(0~0.6 A,0~3 A,内阻分别约1 Ω,0.5 Ω)‎ C.电压表(0~3 V,0~15 V,内阻分别约6 kΩ,30 kΩ)‎ D.滑动变阻器(0~10 Ω)‎ E.电源(3 V)‎ F.开关、导线若干 请根据实验要求在图中用笔画线代替导线(只配有两根导线)完成实物电路连接。‎ ‎(3)实验测量过程中某次电压表、电流表指针偏转如图所示,则电压表读数U=______V,电流表读数I=______A,计算得到铅笔芯电阻R=______Ω(电阻计算结果保留两位有效数字)。‎ 答案 (1)1.200 (2)图见解析 (3)1.80 0.36 5.0‎ 解析 (1)由图示螺旋测微器可知,其示数为1 mm+20.0×0.01 mm=1.200 mm。‎ ‎(2)由题意可知,待测电阻阻值很小,约为几欧姆,小于滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器可以采用限流接法,电压表内阻远大于待测电阻阻值,电流表采用外接法,实物电路图如图所示:‎ ‎(3)由电路图可知,电压表量程是3 V,由图示电压表可知,其分度值为0.1 V,示数为1.80 V,电流表量程为0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.36 A,待测电阻阻值R== Ω=5.0 Ω。‎ ‎1.某同学在学完“测量金属的电阻率”实验后,找到一个柱状导体材料,想利用实验测量其电阻率,利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量该导体的长度和粗细。‎ ‎(1)用螺旋测微器测量导体直径如图甲,则该材料的直径为________mm;利用20分度的游标卡尺测量导体长度如图乙,但该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清,该导体材料长度为________cm。‎ ‎(2)在本实验中,为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差,采用了如图丙所示的电路。‎ 测电阻过程中,首先,闭合开关S1,将开关S2接2,调节滑动变阻器RP和R,使电压表读数尽量接近满量程,读出这时电压表和电流表的示数U1、I1;然后,将开关S2接1,读出这时电压表和电流表的示数U2、I2。则待测材料的电阻可以表示为________。‎ ‎(3)若本实验中,测得导体的长度为L,直径为D,电阻为Rx,则该导体电阻率的表达式为________。‎ 答案 (1)1.783(1.782~1.784均正确) 10.155‎ ‎(2) ‎(3) 解析 (1)螺旋测微器的读数为D=1.5 mm+28.3×0.01 mm=1.783 mm;游标卡尺的读数为L=101 mm+11×0.05 mm=101.55 mm=10.155 cm。‎ ‎(2)开关S2接2时应有U1=I1(Rx+RA+RP),开关S2接1时应有U2=I2(RA+RP),联立以上两式解得Rx=。‎ ‎(3)根据电阻定律Rx=可得,导体电阻率为ρ=。‎ ‎2.(2017·邯郸一中模拟)在测定某金属的电阻率实验中:‎ ‎(1)某学生进行了如下操作:‎ ‎①利用螺旋测微器测金属丝直径d,如图1所示,则d=________ mm。‎ ‎②测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示,闭合开关S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如表1所示。‎ 该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是______________________________________,比较合理且较准确的金属丝电阻Rx测=________Ω(结果保留两位有效数字),从系统误差角度分析,Rx的测量值与其真实值Rx真比较,Rx测________Rx真(填“>”“=”或“<”)。‎ ‎   ‎ ‎(2)另一同学找来一恒压电源,按图3的电路先后将接线端P分别接a处和b处,测得相关数据如表2所示,该同学利用该数据可算出Rx的真实值为________Ω。‎ 答案 (1)①1.704 ②电压表内阻远大于金属丝电阻,电压表分流几乎为零 12 < (2)13‎ 解析 (1)①由图示螺旋测微器可知,螺旋测微器示数为1.5 mm+20.4×0.01 mm=1.704 mm。②由表中实验数据可知,电压表接a、b两点时,电流表示数不变,电压表示数变化较大,说明电压表内阻很大,电压表分流很小,几乎为零,电流表分压较大,电流表应采用外接法,电压表应接a点,金属丝电阻Rx测== Ω≈12 Ω;电流表采用外接法,由于电压表分流作用,电流的测量值大于真实值,由欧姆定律可知,金属丝电阻测量值小于真实值。‎ ‎(2)由表中实验数据知,RA=,则Rx=-RA=13 Ω。‎ ‎3.(2017·河南郑州质检)要测定一卷阻值约为20 Ω的金属漆包线的长度(两端绝缘层已去除),实验室提供有下列器材:‎ A.电流表A:量程①0~0.6 A,内阻约为1 Ω;量程②0~3 A,内阻约为0.2 Ω B.电压表V:量程③0~3 V,内阻约为2 kΩ;量程④0~15 V,内阻约为10 kΩ C.学生电源E:电动势约为30 V,内阻r可以忽略 D.滑动变阻器R1:阻值范围0~10 Ω,标定电流4 A E.滑动变阻器R2:阻值范围0~500 Ω,标定电流0.5 A F.开关S及导线若干 ‎(1)使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图甲所示,则漆包线的直径为d=________mm。‎ ‎(2)为了调节方便,并能较准确地测出该漆包线的电阻,电流表应选择量程__________(填量程序号),电压表应选择量程__________(填量程序号),滑动变阻器应选择________(填“R1”或“R2”),请设计合理的实验电路,将电路图完整地补画在虚线框中。‎ ‎(3)根据正确的电路图进行测量,某次实验中电压表与电流表的表盘示意图如图乙,可求出这卷漆包线的电阻为________Ω(结果保留三位有效数字)。‎ ‎(4)已知这种漆包线金属丝的直径为d,材料的电阻率为ρ,忽略漆包线的绝缘层的厚度,则这卷漆包线的长度L=________(用U、I、d、ρ、π表示)。‎ 答案 (1)0.830(0.829~0.831均正确) (2)① ④ R1 图见解析 (3)21.3 (4) 解析 (1)螺旋测微器的固定刻度为0.5 mm,可动刻度为33.0×0.01 mm=0.330 mm,所以漆包线的直径为d=0.5 mm+0.330 mm=0.830 mm。‎ ‎(2)题目中给出的电源电动势约为30 V,为了安全起见,电压表应选择量程④。为了便于控制,滑动变阻器采用分压接法,故滑动变阻器选总电阻较小的R1。通过金属漆包线的最大电流不超过Imax== A=0.75 A,所以电流表应选择量程①。由于Rx< ,为小电阻,故电流表选择外接法,电路图如图所示。‎ ‎(3)电压表量程为0~15 V,分度值为0.5 V,故读数为11.5 V,电流表量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,则指针示数为0.54 A,所以这卷漆包线的电阻为Rx== Ω≈21.3 Ω。‎ ‎(4)由欧姆定律和电阻定律可知Rx==ρ=ρ,解得漆包线的长度L=。‎ ‎4.(2017·广东湛江四校联考)某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:‎ ‎(1)用游标卡尺测量其长度如图甲所示,可知其长度为________mm。‎ ‎(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,可知其直径为________mm。‎ ‎(3)选用多用电表的电阻“×1”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该圆柱体的阻值约为________Ω。‎ ‎(4)为更精确地测量其电阻,可供选择的器材如下:‎ 电流表A1(量程0~300 mA,内阻约为2 Ω);‎ 电流表A2(量程0~150 mA,内阻约为10 Ω);‎ 电压表V1(量程0~1 V,内阻r0=1000 Ω);‎ 电压表V2(量程0~15 V,内阻约为15 kΩ);‎ 定值电阻R0=3000 Ω;‎ 滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω);‎ 滑动变阻器R2(最大阻值为1000 Ω);‎ 电源E(电动势约为4 V,内阻r约为1 Ω);‎ 开关,导线若干。‎ 为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的 ‎,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________。(填器材代号)‎ ‎(5)根据你选择的器材,请在虚线框内画出实验电路图。‎ 答案 (1)50.15 (2)4.700(4.699~4.701均正确) (3)22 (4)V1 A2 R1 (5)图见解析 解析 (1)游标卡尺的读数为50 mm+3×0.05 mm=50.15 mm。‎ ‎(2)螺旋测微器的读数为4.5 mm+20.0×0.01 mm=4.700 mm。‎ ‎(3)欧姆表的读数:示数×倍率=22×1 Ω=22 Ω。‎ ‎(4)(5)用量程0~15 V的电压表指针偏角太小,所以用电压表V1与R0串联改装成量程为4 V,内阻RV=R0+r0=4000 Ω的电压表。由电源电动势和内阻的值知电流最大约为Im== A≈174 mA,所以用电流表A2,滑动变阻器用最大阻值较小的,便于调节,所以用滑动变阻器R1,由于Rx<,所以采用电流表外接,滑动变阻器采用分压接法,电路图如图所示。‎ ‎5.(山东高考)在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:‎ 待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A)‎ 电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);‎ 电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);‎ A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω);‎ 电源:E1(电动势3 V,内阻不计);‎ E2(电动势12 V,内阻不计);‎ 滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);‎ 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。‎ ‎(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm。‎ ‎(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________,电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图。‎ 答案 (1)1.773(1.771~1.775均正确)‎ ‎(2)A1 E1 图见解析 解析 (1)读数为(1.5 mm+27.3×0.01 mm)=1.773 mm。‎ ‎(2)金属丝的额定电流约为0.5 A,两端最大电压约为2 V ‎,所以电源选择E1,电流表选择A1,滑动变阻器采用限流接法,又Rx< ,电流表采用外接法。电路原理图如图所示。‎ ‎6.(广东高考)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻。‎ ‎(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图甲和图乙所示,长度为________cm,直径为________mm。‎ ‎(2)按图丙连接电路后,实验操作如下:‎ ‎①将滑动变阻器R1的阻值置于最________(选填“大”或“小”)处;将S2拨向接点1,闭合S1,调节R1,使电流表示数为I0;‎ ‎②将电阻箱R2的阻值调至最________(选填“大”或“小”),将S2拨向接点2;保持R1不变,调节R2,使电流表示数仍为I0,此时R2阻值为1280 Ω;‎ ‎③由此可知,圆柱体的电阻为________Ω。‎ 答案 (1)5.01 5.315(5.314~5.316均正确)‎ ‎(2)①大 ②大 ③1280‎ 解析 (1)游标卡尺的读数为 l=(50+0.1×1) mm=50.1 mm=5.01 cm。‎ 螺旋测微器的读数为 d=(5+31.5×0.01) mm=5.315 mm。‎ ‎ (2)此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的,故在①步骤中合上开关前应使其接入电路中的阻值为最大,以保证电路安全。同理②步骤中亦将电阻箱R2的阻值调至最大。‎ ‎ ①步骤中,由闭合电路欧姆定律得 I0=,其中R表示圆柱体的电阻。‎ ‎②步骤中,仍由闭合电路欧姆定律得 I0= 由等量代换可得R=R2=1280 Ω。‎ ‎7.(江苏高考)某同学通过实验测量一种合金的电阻率。‎ ‎(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图甲所示的部件________(选填“A”“B”“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为________mm。‎ ‎(2)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出。合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断:电路中________(选填图中表示接线柱的数字)之间出现了________(选填“短路”或“断路”)。‎ ‎(3)在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2.23 V和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58.7 Ω。为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进?请写出两条建议。‎ 答案 (1)B 0.410 (2)7、9 断路 (3)电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值。(或测量多组电流和电压值,用图象法求电阻值)‎ 解析 (1)读数前应先旋紧B防止读数时测微螺杆发生转动。螺旋测微器读数=0+41.0×0.01 mm=0.410 mm。‎ ‎(2)7、9之间发生断路,则内阻较大的电压表和内阻较小的电流表一起串联于电路中,此时改变阻值较小的滑动变阻器阻值时,对电压表和电流表的示数影响很小,符合题述现象,同时满足两表读数。‎ ‎(3)因为Rx=58.7 Ω>=30 Ω,所以应选用电流表内接法。为了减小偶然误差可测量多组电流和电压值,计算电阻的平均值。(或测量多组电流和电压值,用图象法求电阻值)‎
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