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    2023-2024学年高二物理同步精品讲义(粤教版2019必修第三册) 第11讲 测量金属丝的电阻率(原卷版+解析)
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    2023-2024学年高二物理同步精品讲义(粤教版2019必修第三册) 第11讲 测量金属丝的电阻率(原卷版+解析)01
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    高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第三节 测量金属丝的电阻率精练

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    这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第三节 测量金属丝的电阻率精练,共40页。试卷主要包含了构造,原理,用途,读数,注意事项,01 mm,0 V,内阻约1 Ω);,216等内容,欢迎下载使用。

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    知识精讲
    知识点01游标卡尺的原理及读数
    1.构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图1所示)
    图1
    2.原理:利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度.
    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.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的,其规格见下表:

    3.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.
    4.读数
    若用x表示由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度线对齐的游标尺的格数,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm.
    5.注意事项
    (1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的,所以不需要估读,但读数要注意最小精确度所在的位数,如果读数最后一位是零,该零不能去掉.
    (2)读数时,要注意与主尺对齐的游标尺刻度线条数(不含零刻度线).
    【即学即练1】
    1.如图甲所示为用游标卡尺测量某仪器深度图,测量时应用游标卡尺的_______(填“A”、“B”或“C”)部位测量,读数为_________
    【即学即练2】
    2.如图甲所示是用单摆测重力加速度的实验装置,细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球。用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,小球的直径D=___________mm。
    知识点02 螺旋测微器的原理及读数
    1.构造
    如图2所示,它的小砧A和固定刻度G固定在U形框架F上,可调刻度H、粗调旋钮K和微调旋钮K′是与测微螺杆P连在一起的,并通过精密螺纹穿过F,用锁给予锁定.
    图2
    2.使用方法
    当A与P并拢时,可调刻度H的零点恰好跟固定刻度G的零点重合,旋转粗调旋钮K,将测微螺杆P旋出,把被测物体放入A、P之间的夹缝中,再旋转粗调旋钮K,P快要接触被测物时,要停止使用旋钮K,改用微调旋钮K′,听到“喀喀”声时停止,然后读数.
    3.读数方法
    L=固定刻度示数+可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm.
    4.注意事项
    (1)读数时准确到0.01 mm,要估读到0.001 mm,测量结果若用毫米做单位,则小数点后面必须保留三位.
    (2)读数时,要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出.
    【即学即练3】
    3.螺旋测微器示数如图,读数为___________mm。
    【即学即练4】
    4.如图所示的螺旋测微器的读数是___________。
    知识点03 电压表、电流表的读数
    1.首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值.
    2.根据表盘总的刻度数确定精确度,即每一小格表示的值,同时确定读数有效数字所在的位数.
    3.按照指针的实际位置进行读数.
    4.(1)0~3 V量程的电压表和0~3 A量程的电流表读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A,读到0.1的下一位,即读到小数点后面两位.
    (2)对于0~15 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0~0.6 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.
    【即学即练5】
    5.在图中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法不正确的是( )
    A.甲中R测>R真,乙中R测B.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法
    C.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫RA,故此法测较大电阻好
    D.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使R≪RV,故此法测较小电阻好
    【即学即练6】
    6.在图中,A、B两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下述说法正确的是( )
    A.A图的接法叫电流表内接法,B图的接法叫电流表的外接法
    B.A中R真>R测,B中R真<R测
    C.A中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使Rv << R,故此法测较小电阻好
    D.B中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使RA >> R,故此法测较大电阻好
    知识点04 测量金属丝的电阻率
    1、实验思路
    设计实验电路,如图3,取一段金属电阻丝连接到电路中,测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d(S=eq \f(πd2,4)),由R=ρeq \f(l,S)得:ρ=eq \f(RS,l)(用R、S、l表示)=eq \f(πd2R,4l)(用R、d、l表示),从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率.
    图3
    2、物理量的测量
    1.电阻的测量
    根据伏安法测电阻的思想:用电压表测电阻丝两端的电压,用电流表测电阻丝中的电流,读出多组电压、电流值,通过U-I图像求R.
    2.电阻丝有效长度的测量
    用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度l.反复测量多次,得到有效长度的平均值.
    3.电阻丝直径的测量
    电阻丝比较细,所以我们选取螺旋测微器来测量电阻丝的直径d.在不同位置测量三次,根据S=eq \f(1,4)πd2计算出电阻丝的横截面积S.
    3、数据分析
    1.数据处理
    (1)公式法求电阻:测量多组电流、电压值,求出对应的电阻后取平均值,不能对电流、电压取平均值.
    (2)图像法求电阻:作出U-I图像,由图像的斜率求出电阻值,在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要让各点均匀分布在直线的两侧,个别偏离较远的点可以不予考虑.
    (3)计算出导体的电阻率:将三个测量值代入公式ρ=eq \f(RS,l)=eq \f(πd2R,4l)即可求电阻丝的电阻率.
    2.误差分析
    (1)电阻丝通电时温度升高,使所测电阻率比常温下电阻率略大.
    (2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确.
    (3)采用电流表外接法测量电阻丝的电阻,使测量值比真实值小.
    【即学即练7】用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是( )
    A.电压表的内电阻越小,测量越精确
    B.电流表的内电阻越大,测量越精确
    C.电压表的读数大于Rx两端真实电压,Rx的测量值大于真实值
    D.由于电压表的分流作用,使Rx的测量值小于真实值
    【即学即练8】某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中,用米尺测量金属丝的接入长度为l,用螺旋测微器测量金属丝直径(刻度位置如图所示),用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为),然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
    在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下实验器材:
    A.直流电源:电动势约,内阻很小;
    B.电流表A:量程,内阻约为;
    C.电压表V:量程,内阻约;
    D.滑动变阻器:最大阻值
    E.开关、导线等。
    (1)从图中读出金属丝的直径d为______mm;
    (2)根据所提供的器材,在如图所示的方框中画出测定金属丝电阻率的实验电路图______;
    (3)若根据伏安法测出电阻丝的阻值为R,则这种金属材料的电阻率的表达式为______。

    能力拓展
    考法01 游标卡尺的原理及读数
    【典例1】
    1.用游标卡尺测量某一零件的内径时,应选用图中的___________(选填“A”、“B”或“C”)部位来测量。正确操作后,读取读数前,为防止游标尺滑动,应转动图中的___________(选填“D”、“E”)旋钮。
    考法02 螺旋测微器的原理及读数
    【典例2】
    2.完成下列读数:如图所示,螺旋测微器的示数为______mm。用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,此示数为______mm。
    考法03 电压表、电流表的读数
    【典例3】
    3.如图所示,用伏安法测电阻R0的值时,M、N接在恒压电源上,当S接a时电压表示数10V,电流表示数0.2A;当S接b时,电压表示数12V,电流表示数0.15A。下列叙述正确的是( )
    A.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为50Ω。
    B.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为70Ω。
    C.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为50Ω。
    D.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为70Ω。
    考法04 测量金属丝的电阻率
    【典例4】
    4.用电流表和电压表测量电阻R的阻值。当按照如图甲所示的方式接入电路测量时,电流表的示数为5.50mA,电压表的示数为2.75V;当按照如图乙所示的方式接入同一电路测量时,电流表的示数为5.55mA,电压表的示数为2.22V。图甲、图乙中的电流表和电压表相同,下列说法正确的是( )
    A.电阻的真实值更接近400Ω,且大于400Ω
    B.电阻的真实值更接近400Ω,且小于400Ω
    C.电阻的真实值更接近500Ω,且大于500Ω
    D.电阻的真实值更接近500Ω,且小于500Ω
    分层提分
    题组A 基础过关练
    1.如图示是用电压表V和电流表A测电阻的一种方法,Rx为待测电阻,如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则( )
    A.电压表V读数等于Rx两端的实际电压,电流表A读数大于通过Rx的实际电流
    B.电压表V读数大于Rx两端的实际电压,电流表A读数小于通过Rx的实际电流
    C.Rx的测量值大于Rx的实际值
    D.Rx的测量值等于Rx的实际值
    2.用伏安法测未知电阻Rx时,若不知Rx的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器如图所示接好,只空出一个电压表的一个接头K,然后将K分别与a,b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则( )
    A.若电流表示数有显著变化,K应接a
    B.若电流表示数有显著变化,K应接b
    C.若电压表示数有显著变化,K应接b
    D.以上说法均不正确
    3.已知电流表内阻约为0.1,电压表内阻约为10k,若待测电阻约为10,用伏安法测其电阻则( )
    A.应采用内接法,测量值偏大
    B.应采用内接法,测量值偏小
    C.应采用外接法,测量值偏大
    D.应采用外接法,测量值偏小
    4.金属导体中的电流是导体的自由电子在电场作用下做定向运动形成的。已知一段粗细均匀的铜线中通过的电流为2A,设每个铜原子提供一个自由电子为载流子,电子的电量为。另外还有一些可供选择的物理量:阿伏伽德罗常数,铜的摩尔质量,铜线的长度L,铜线的电阻R,铜线的质量m,铜线两端的电压U。则为估算出电子定向运动的速度,从以上物理量中应该选用的是( )
    A.、、m、RB.、m、U、RC.、、m、LD.、m、L、R
    5.在“测定金属的电阻率”的实验中,由ρ=可知,对实验结果的准确性影响最大的是( )
    A.导线直径d的测量B.电压U的测量
    C.电流I的测量D.导线长度的测量
    6.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示,分别将图a和b两种测量电路连接到电路中,按照a图时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照b图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是( )
    A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω
    B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω
    C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω
    D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω

    题组B 能力提升练
    1.在“测定金属的电阻率”实验中,下列关于误差的说法中错误的是( )
    A.电流表采用外接法,将会使 ρ 测<ρ 真
    B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差
    C.由 可知,I、d、U、l 中每一个物理量的测量都会引起 ρ 的测量误差
    D.由 可知,对实验结果准确性影响最大的是直径 d 的测量
    2.某待测电阻约200Ω左右,电压表内阻约为2000Ω,电流表内阻约为50Ω,采用伏安法测电阻时,应选择电流表何种接法,测量误差较小,测量值比真实值相比如何?( )
    A.内接法,比真实值偏大B.外接法,比真实值偏大
    C.内接法,比真实值偏小D.外接法,比真实值偏小
    3.如图所示,、间电压恒定,当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为;当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为。可以推断( )
    A.较准确的测量值是B.较准确的测量值是
    C.较准确的测量值是D.较准确的测量值是
    4.如图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么( )
    A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
    B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
    C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
    D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S无法确定应接a还是b

    5.某实验小组利用所提供的如下器材测量某一金属丝Rx(电阻约为10 Ω)的电阻率。使用刻度尺测得金属丝长度L=0.825 m,使用螺旋测微器测量金属丝的直径,可供选择的器材还有:
    电池组E(电动势为9.0 V,内阻约1 Ω);
    电流表A1(量程0~100 mA,内阻为5 Ω);
    电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.3 Ω);
    定值电阻R1=55 Ω;
    滑动变阻器R(0~5 Ω);
    开关一个、导线若干。
    (1)螺旋测微器示数如图甲所示,可知金属丝直径为________ mm。
    (2)若想更加精确地测出金属丝的电阻,请设计出测量电路图,并标明所用器材符号。要求使用提供的全部器材,能够测量多组数据,测量尽量准确__________。
    (3)按照所设计出的测量电路,在某次测量中获得的数据如图乙所示,则电流表A1的示数为________ mA,电流表A2的示数为________ A。
    (4)由以上所测的数据可算得金属丝的电阻率为________。
    A.9.90×10-4 Ω· m B.9.90×10-5 Ω·m
    C.9.90×10-6 Ω·m D.9.90×10-7 Ω·m
    6.小明学习测金属电阻率之后,用所学知识测量自来水的电阻率,做了如下实验。
    (1)小明找到一段内径为2cm、两端开口绝缘性能良好的圆柱形塑料管,并用游标卡尺测量塑料管的长度,如图甲所示,塑料管的长度为___________cm。小明将采集的水样装满塑料管,两端用电阻极小的圆形电极密封,制作成一段水柱电阻。
    (2)小明先用多用电表粗略测量水柱的电阻R,将选择开关旋至“×10kΩ”挡,将红表笔和黑表笔直接接触,调节___________旋钮,使指针指向“0Ω”;再将红表笔和黑表笔与水柱电阻两端圆形电极接触,表盘示数如图乙所示,则水柱电阻的阻值为___________kΩ。
    (3)该同学想用伏安法更精确地测量水柱的电阻R,可选用的器材如下:
    A.电流表A1(量程0-4mA,内阻约50Ω)
    B.电流表A2(量程0-20μA,内阻约1.5kΩ)
    C.电压表V1(量程0-3V,内阻约10kΩ)
    D.电压表V2(量程0-15V,内阻约25kΩ)
    E.电源E(电动势4V,有一定内阻)
    F.滑动变阻器R1(阻值范围0-15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
    G.开关S 导线若干
    为使实验误差较小,要求电压可以从零开始调节,电流表选择___________,电压表选择___________,(以上两空均选填仪器前面的序号)
    (4)请用笔画线表示导线,在图丙中完成测量水柱电阻的实验电路连接___________。
    (5)实验过程中,小明移动滑动变阻器的滑片,并记录两电表的多组测量数据,在坐标纸上描点、连线作出如图丁所示的U-I图像,则实验测得水样的电阻率ρ=___________Ω·m(计算结果保留2位有效数字)。
    题组C 培优拔尖练
    1.图示为伏安法测电阻的一种接法(其他元件未画出),如果考虑电流表和电压表电阻对测量结果的影响,则电压表与电流表的示数之比等于( )
    A.电流表的阻值B.电压表的阻值
    C.电压表和待测电阻并联的总电阻D.电流表和待测电阻串联的总电阻
    2.在许多精密的仪器中,如果需要较精确地调节某一 电阻两端的电压,常常采用如图所示的电路通过两只滑动变阻器和对一阻值为500Ω左右的电阻两端电压进行粗调和微调.已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200Ω和10Ω关于滑动变阻器、的连接关系和各自所起的作用,下列说法正确的是( )
    A.取=200Ω,=10Ω,调节起粗调作用
    B.取=10Ω,=200Ω,调节起微调作用
    C.取=200Ω,=10Ω,调节起粗调作用
    D.取=10Ω,=200Ω,调节起微调作用
    3.用伏安法测电阻的电路如图甲或乙所示,已知电流表的内电阻约为0.2 Ω,电压表的内电阻约为10 kΩ,若被测电阻R的电阻值约为4 Ω,则以下结论中正确的是
    A.选用甲电路测量结果更准确,且测量值大于电阻的真实
    B.选用甲电路测量结果更准确,且测量值小于电阻的真实值
    C.选用乙电路测量结果更准确,且测量值大于电阻的真实值
    D.选用乙电路测量结果更准确,且测量值小于电阻的真实值
    4.某同学用伏安法测电阻,分别采用电流表内接法和外接法.测量某Rx的阻值分别为与,则测量值与和真实值 之间的关系是
    A.B.C.D.
    5.某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
    (1)如图甲所示,先用多用电表“”挡粗测其电阻为_________,然后用图乙的螺旋测微器测其直径为________,再用图丙的毫米刻度尺测其长度为________。
    (2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
    A.电压表V(量程,内阻约为;量程,内阻约为)
    B.电流表A(量程,内阻约为;量程,内阻约为)
    C.滑动变阻器
    D.滑动变阻器
    E.的干电池两节,内阻不计
    F.开关S,导线若干
    为了测多组实验数据并使电阻丝的电压能从零开始连续增大,则滑动变阻器应选用_____(填“”或“”)。
    (3)请在方框内设计最合理的电路图,并完成图丁中的实物连线。(_______)





    课程标准
    课标解读
    1.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法.
    2.掌握电流表、电压表的读数方法.
    1.掌握测量金属丝电阻率的实验原理和方法.
    2.了解伏安法测电阻的思路及实验数据的处理方法.
    刻度格数(分度)
    刻度总长度
    1 mm与每小格的差值
    精确度(可精确到)
    10
    9 mm
    0.1 mm
    0.1 mm
    20
    19 mm
    0.05 mm
    0.05 mm
    50
    49 mm
    0.02 mm
    0.02 mm
    第11课 测量金属丝的电阻率

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    知识精讲
    知识点01 游标卡尺的原理及读数
    1.构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图1所示)
    图1
    2.原理:利用主尺的单位刻度与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度.
    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.常见的游标尺上小等分刻度有10个、20个、50个的,其规格见下表:

    3.用途:测量厚度、长度、深度、内径、外径.
    4.读数
    若用x表示由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度线对齐的游标尺的格数,则记录结果表达为(x+K×精确度)mm.
    5.注意事项
    (1)游标卡尺是根据刻度线对齐来读数的,所以不需要估读,但读数要注意最小精确度所在的位数,如果读数最后一位是零,该零不能去掉.
    (2)读数时,要注意与主尺对齐的游标尺刻度线条数(不含零刻度线).
    【即学即练1】
    1.如图甲所示为用游标卡尺测量某仪器深度图,测量时应用游标卡尺的_______(填“A”、“B”或“C”)部位测量,读数为_________
    【答案】C 1.135
    【详解】
    [1]如果测物体的内径,用A卡住物体内径,在C部位测量,如果测物体外径或物体的长度,用B部位卡住物体,用C部位测量;
    [2]卡尺的精确度为0.05mm,主尺读数为1.1cm,游标第七条刻线与主尺对齐,所以读数为
    【即学即练2】
    2.如图甲所示是用单摆测重力加速度的实验装置,细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球。用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,小球的直径D=___________mm。
    【答案】18.6
    【详解】
    [1]游标卡尺为:主尺的读数+游标尺的读数分度值=18mm+60.1mm=18.6mm。
    知识点02 螺旋测微器的原理及读数
    1.构造
    如图2所示,它的小砧A和固定刻度G固定在U形框架F上,可调刻度H、粗调旋钮K和微调旋钮K′是与测微螺杆P连在一起的,并通过精密螺纹穿过F,用锁给予锁定.
    图2
    2.使用方法
    当A与P并拢时,可调刻度H的零点恰好跟固定刻度G的零点重合,旋转粗调旋钮K,将测微螺杆P旋出,把被测物体放入A、P之间的夹缝中,再旋转粗调旋钮K,P快要接触被测物时,要停止使用旋钮K,改用微调旋钮K′,听到“喀喀”声时停止,然后读数.
    3.读数方法
    L=固定刻度示数+可动刻度示数(估读一位)×0.01 mm.
    4.注意事项
    (1)读数时准确到0.01 mm,要估读到0.001 mm,测量结果若用毫米做单位,则小数点后面必须保留三位.
    (2)读数时,要注意固定刻度上半毫米刻度线是否露出.
    【即学即练3】
    3.螺旋测微器示数如图,读数为___________mm。
    【答案】6.216(6.215~6.217)
    【详解】
    螺旋测微器固定刻度读数6mm,可动刻度读数为0.01×21.6mm=0.216mm,所以螺旋测微器为6mm+0.216mm=6.216mm,由于误差(6.215~6.217)均可。
    【即学即练4】
    4.如图所示的螺旋测微器的读数是___________。
    【答案】1.750mm
    【详解】
    螺旋测微器的固定刻度读数1.5mm,可动刻度读数
    0.01×25.0=0.250mm
    所以螺旋测微器的总读数为
    1.5mm+0.250mm=1.750mm
    知识点03 电压表、电流表的读数
    1.首先要弄清电表量程,即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值.
    2.根据表盘总的刻度数确定精确度,即每一小格表示的值,同时确定读数有效数字所在的位数.
    3.按照指针的实际位置进行读数.
    4.(1)0~3 V量程的电压表和0~3 A量程的电流表读数方法相同,此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A,读到0.1的下一位,即读到小数点后面两位.
    (2)对于0~15 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0~0.6 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.
    【即学即练5】
    5.在图中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法不正确的是( )
    A.甲中R测>R真,乙中R测B.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法
    C.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫RA,故此法测较大电阻好
    D.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使R≪RV,故此法测较小电阻好
    【答案】A
    【详解】
    A.甲图中,电压表测量值准确,又由于电压表的分流作用,电流表测量值偏大,根据欧姆定律,电阻测量值偏小,即R测<R真;乙图中,电流表测量值准确,又由于电流表的分压作用,电压表测量值偏大,根据欧姆定律,电阻测量值偏大,即R测>R真,故A错误,符合题意;
    B.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表的内接法,故B正确,不符合题意;
    C.乙图中,误差来源与电流表的分压作用,为了减小误差,应使R≫RA,故此法测较大电阻好,故C正确,不符合题意;
    D.甲图中,误差来源与电压表的分流作用,为了减小误差,应使RRv,故此法测较小电阻好,故D正确,不符合题意。
    故选A。
    【即学即练6】
    5.在图中,A、B两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下述说法正确的是( )
    A.A图的接法叫电流表内接法,B图的接法叫电流表的外接法
    B.A中R真>R测,B中R真<R测
    C.A中误差由电压表分流引起,为了减小误差,就使Rv << R,故此法测较小电阻好
    D.B中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使RA >> R,故此法测较大电阻好
    【答案】B
    【详解】
    A. A图的接法叫电流表外接法,B图的接法叫电流表的内接法,故A错误;
    B. A图中测量的电阻实际上是电压表和灯泡并联以后的总电阻,所以R测R真,故B正确;
    C. A中的误差是由电压表的分流引起的,为了减小误差,当R<D. B中的误差由电流表的分压引起的,为了减小误差,当R>>RA时,电流表所分得的电压可以忽略不计,故采用内接法比较好,故D错误。
    故选B。
    知识点04 测量金属丝的电阻率
    1、实验思路
    设计实验电路,如图3,取一段金属电阻丝连接到电路中,测出电阻丝的电阻R、长度l和直径d(S=eq \f(πd2,4)),由R=ρeq \f(l,S)得:ρ=eq \f(RS,l)(用R、S、l表示)=eq \f(πd2R,4l)(用R、d、l表示),从而计算出该电阻丝所用材料的电阻率.
    图3
    2、物理量的测量
    1.电阻的测量
    根据伏安法测电阻的思想:用电压表测电阻丝两端的电压,用电流表测电阻丝中的电流,读出多组电压、电流值,通过U-I图像求R.
    2.电阻丝有效长度的测量
    用刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度l.反复测量多次,得到有效长度的平均值.
    3.电阻丝直径的测量
    电阻丝比较细,所以我们选取螺旋测微器来测量电阻丝的直径d.在不同位置测量三次,根据S=eq \f(1,4)πd2计算出电阻丝的横截面积S.
    3、数据分析
    1.数据处理
    (1)公式法求电阻:测量多组电流、电压值,求出对应的电阻后取平均值,不能对电流、电压取平均值.
    (2)图像法求电阻:作出U-I图像,由图像的斜率求出电阻值,在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些,连线时要让各点均匀分布在直线的两侧,个别偏离较远的点可以不予考虑.
    (3)计算出导体的电阻率:将三个测量值代入公式ρ=eq \f(RS,l)=eq \f(πd2R,4l)即可求电阻丝的电阻率.
    2.误差分析
    (1)电阻丝通电时温度升高,使所测电阻率比常温下电阻率略大.
    (2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确.
    (3)采用电流表外接法测量电阻丝的电阻,使测量值比真实值小.
    【即学即练7】用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是( )
    A.电压表的内电阻越小,测量越精确
    B.电流表的内电阻越大,测量越精确
    C.电压表的读数大于Rx两端真实电压,Rx的测量值大于真实值
    D.由于电压表的分流作用,使Rx的测量值小于真实值
    【答案】C
    【详解】
    A.图示的电路待所测量的电阻为电流表内阻加Rx的阻值,其原因在于电压表的测量值为两者电压之和,与电压表的内阻大小无关系,则A错误;
    B.因实验中串联了电流表的内阻,则内阻越小测量越准确。则B错误;
    C.电压表的读数大于Rx两端真实电压,则Rx的测量值大于真实值,则C正确;
    D.电流表为分压作用,测量值大于真实值。则D错误。
    故选C。
    【即学即练8】某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中,用米尺测量金属丝的接入长度为l,用螺旋测微器测量金属丝直径(刻度位置如图所示),用伏安法测出金属丝的电阻(阻值大约为),然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
    在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下实验器材:
    A.直流电源:电动势约,内阻很小;
    B.电流表A:量程,内阻约为;
    C.电压表V:量程,内阻约;
    D.滑动变阻器:最大阻值
    E.开关、导线等。
    (1)从图中读出金属丝的直径d为______mm;
    (2)根据所提供的器材,在如图所示的方框中画出测定金属丝电阻率的实验电路图______;
    (3)若根据伏安法测出电阻丝的阻值为R,则这种金属材料的电阻率的表达式为______。
    【答案】0.935
    【详解】
    (1)[1]从图中读出金属丝的直径为
    (2)[2]因测量金属丝的电阻率电流不能太大,由结合电流表读数原理,电流表应满足偏转一半以上,故总电阻大于10Ω小于5Ω,可见滑动变阻器可以用限流式;由于待测电阻的电阻值较小,电流表应用外接法,电路图如图所示:
    (3)[3]根据欧姆定律,有
    根据电阻定律,有
    其中


    能力拓展
    考法01 游标卡尺的原理及读数
    【典例1】
    1.用游标卡尺测量某一零件的内径时,应选用图中的___________(选填“A”、“B”或“C”)部位来测量。正确操作后,读取读数前,为防止游标尺滑动,应转动图中的___________(选填“D”、“E”)旋钮。
    【答案】A D
    【详解】
    [1]用游标卡尺测量某一零件的内径时应使用内爪,故应选用图中的A部位来测量;
    [2]正确操作后,读取读数前,为防止游标尺滑动,应转动紧固旋钮固定,即图中的D旋钮。
    考法02 螺旋测微器的原理及读数
    【典例2】
    2.完成下列读数:如图所示,螺旋测微器的示数为______mm。用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时,此示数为______mm。
    【答案】1.626-1.628 10.90
    【详解】
    [1]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为12.7×0.01mm=0.127mm,所以最终读数为1.5mm+0.127mm=1.627mm.
    [2] 游标卡尺的主尺读数为:1cm=10mm,游标尺上第45个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为45×0.02mm=0.90mm,所以最终读数为:10mm+0.90mm=10.90mm.
    考法03 电压表、电流表的读数
    【典例3】
    3.如图所示,用伏安法测电阻R0的值时,M、N接在恒压电源上,当S接a时电压表示数10V,电流表示数0.2A;当S接b时,电压表示数12V,电流表示数0.15A。下列叙述正确的是( )
    A.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为50Ω。
    B.为了较准确地测定R0的值,S应接在a点,R0的真实值为70Ω。
    C.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为50Ω。
    D.为了较准确地测定R0的值,S应接在b点,R0的真实值为70Ω。
    【答案】D
    【详解】
    由题意可知
    由此可知,电压表分流对实验影响较大,电流表应采用内接法,故S应接在b点。
    设电源的电压为U,电流表的内阻为RA,由题得
    U=12V
    则有:
    S接a时
    U=U1+I1RA

    U=10V+0.2A×RA
    S接b时
    U=I2(RX+RA)

    U=0.15A×(RX+RA)
    联立解得
    Rx=70Ω
    即Rx真实值为70
    故选D。
    考法04 测量金属丝的电阻率
    【典例4】
    4.用电流表和电压表测量电阻R的阻值。当按照如图甲所示的方式接入电路测量时,电流表的示数为5.50mA,电压表的示数为2.75V;当按照如图乙所示的方式接入同一电路测量时,电流表的示数为5.55mA,电压表的示数为2.22V。图甲、图乙中的电流表和电压表相同,下列说法正确的是( )
    A.电阻的真实值更接近400Ω,且大于400Ω
    B.电阻的真实值更接近400Ω,且小于400Ω
    C.电阻的真实值更接近500Ω,且大于500Ω
    D.电阻的真实值更接近500Ω,且小于500Ω
    【答案】A
    【详解】
    当按照如图甲和图乙所示的方式接入电路测量时,电流表的示数变
    |△I|=5.55mA-5.50mA=0.05mA
    电压表的示数变化
    |△U|=2.75V-2.22V=0.53V
    由此可知,电压表的示数变化大,说明电流表的内电阻影响大,采用电流表外接更准确,即采用图乙测量更准确,则电阻的真实值接近
    根据外接法测量时,电流表的示数偏大,使得测得的电阻偏小,所以电阻的实际值大于400Ω,故A正确、BCD错误。
    故选A。
    分层提分
    题组A 基础过关练
    1.如图示是用电压表V和电流表A测电阻的一种方法,Rx为待测电阻,如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则( )
    A.电压表V读数等于Rx两端的实际电压,电流表A读数大于通过Rx的实际电流
    B.电压表V读数大于Rx两端的实际电压,电流表A读数小于通过Rx的实际电流
    C.Rx的测量值大于Rx的实际值
    D.Rx的测量值等于Rx的实际值
    【答案】A
    【详解】
    AB.电压表并联在待测电阻两端;故电压表读数等于Rx两端的实际电压,而由于电压表的分流,电流表A读数大于通过Rx的实际电流,故A正确,B错误;
    CD.本接法中电压表示数是准确的,但由于电压内阻不是无穷大,故电压表会分流导致电流表示数偏大;再由欧姆定律直接求解时,导致测量值偏小,故CD错误。
    故选A。
    2.用伏安法测未知电阻Rx时,若不知Rx的大约数值,为了选择正确的电流表接法以减小误差,可将仪器如图所示接好,只空出一个电压表的一个接头K,然后将K分别与a,b接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,则( )
    A.若电流表示数有显著变化,K应接a
    B.若电流表示数有显著变化,K应接b
    C.若电压表示数有显著变化,K应接b
    D.以上说法均不正确
    【答案】B
    【详解】
    AB.若K从a移到b时,安培表读数有显著变化,说明伏特表的分流明显,K应接在b处,故A错误,B正确;
    CD.若K从a移到b时,伏特表读数有显著变化,说明电流表的分压明显,K应接在a处,故CD错误。
    故选B。
    3.已知电流表内阻约为0.1,电压表内阻约为10k,若待测电阻约为10,用伏安法测其电阻则( )
    A.应采用内接法,测量值偏大
    B.应采用内接法,测量值偏小
    C.应采用外接法,测量值偏大
    D.应采用外接法,测量值偏小
    【答案】D
    【详解】
    电流表的内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为10kΩ,待测电阻约为10Ω,电压表内阻是待测电阻的1000倍,待测电阻阻值是电流表内阻的100倍,由此可知本电阻为小电阻,故应采用电流表的外接法;在电流表的外接法中,由于电压表的分流作用,电流表的测量值I大于真实值,由
    可知电阻的测量值小于电阻的真实值,即电阻真实值大于测量值,故选D。
    4.金属导体中的电流是导体的自由电子在电场作用下做定向运动形成的。已知一段粗细均匀的铜线中通过的电流为2A,设每个铜原子提供一个自由电子为载流子,电子的电量为。另外还有一些可供选择的物理量:阿伏伽德罗常数,铜的摩尔质量,铜线的长度L,铜线的电阻R,铜线的质量m,铜线两端的电压U。则为估算出电子定向运动的速度,从以上物理量中应该选用的是( )
    A.、、m、RB.、m、U、RC.、、m、LD.、m、L、R
    【答案】C
    【分析】
    可设自由电子定向移动的速率为v和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,求出导线中自由电子的数目,根据电流的定义式推导出电流的微观表达式,再解得自由电子定向移动的速率。自由电子的数目等于摩尔数与阿弗加德罗常数的乘积,摩尔数等于质量除以摩尔质量。
    【详解】
    设自由电子定向移动的速率为v,导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t,则
    对铜导体研究:每个铜原子可提供一个自由电子,则铜原子数目与自由电子的总数相等,为
    t时间内通过导体截面的电荷量
    则电流强度为

    由于电流I是已知的,所以不需要使用
    计算。故ABD错误,C正确;
    故选C。
    【点睛】
    本题关键要建立物理模型,利用电流表的定义式推导出电流的微观表达式流
    再进行求解。
    5.在“测定金属的电阻率”的实验中,由ρ=可知,对实验结果的准确性影响最大的是( )
    A.导线直径d的测量B.电压U的测量
    C.电流I的测量D.导线长度的测量
    【答案】A
    【详解】
    从公式中涉及的4个物理量,对实验结果均有影响,但只有直径的指数是2,其余均为1,所以影响最大的是金属丝的直径的测量误差。
    故选A。
    6.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示,分别将图a和b两种测量电路连接到电路中,按照a图时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照b图时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是( )
    A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω
    B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω
    C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω
    D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω
    【答案】B
    【详解】
    两次测量电流表分压的变化
    电压表分流示数变化

    即电流表分压的变化较小,所以采用电流表内接,测量的更接近真实值,且测量值大于真实值;所以电流表内接法所测电阻

    故ACD错误,B正确.
    故选B。
    题组B 能力提升练
    1.在“测定金属的电阻率”实验中,下列关于误差的说法中错误的是( )
    A.电流表采用外接法,将会使 ρ 测<ρ 真
    B.电流表采用外接法,由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差
    C.由 可知,I、d、U、l 中每一个物理量的测量都会引起 ρ 的测量误差
    D.由 可知,对实验结果准确性影响最大的是直径 d 的测量
    【答案】B
    【详解】
    AB.电流表采用外接法时,电压表直接并联在待测金属丝两端,电压表示数即为待测金属丝两端电压的真实值,但电压表的并联分流使得电流表的示数较实际流过待测金属丝的电流大,根据欧姆定律可知,根据电阻定律可知,故A正确,B错误;
    CD.由可知,I、d、U、l 中每一个物理量的测量都会引起 ρ 的测量误差,但其中d的次幂为2,其误差在乘方之后也会被“放大”,因此对实验结果准确性影响最大的是直径 d 的测量,故CD正确。
    故选B。
    2.某待测电阻约200Ω左右,电压表内阻约为2000Ω,电流表内阻约为50Ω,采用伏安法测电阻时,应选择电流表何种接法,测量误差较小,测量值比真实值相比如何?( )
    A.内接法,比真实值偏大B.外接法,比真实值偏大
    C.内接法,比真实值偏小D.外接法,比真实值偏小
    【答案】D
    【详解】
    因为
    所以待测电阻阻值更接近电流表内阻,应该用电流表外接法。由于电压表分流,导致电流表测量结果偏大,所以测量值偏小。
    故选D。
    3.如图所示,、间电压恒定,当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为;当开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为。可以推断( )
    A.较准确的测量值是B.较准确的测量值是
    C.较准确的测量值是D.较准确的测量值是
    【答案】B
    【详解】
    由题意可知,开关合在点时,电压表示数为,电流表示数为,当合在点时,电压表示数为,电流表示数为,则电压表的读数变化率
    电流表的读数变化率为
    因此电流表的示数变化较大,说明电压表分流较多,要减小误差必须用电流表内接法,则电阻较准确的测量值
    故选B。
    4.如图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么( )
    A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
    B.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
    C.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
    D.若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S无法确定应接a还是b
    【答案】A
    【详解】
    AB.电压表示数有明显变化,说明电流表的分压较大,说明待测电阻较小,应采用电流表外接法,即S接a,可减小误差,故A正确,B错误;
    CD.电流表示数有明显变化,说明电压表的分流较大,待测电阻较大,应采用电流表内接法,即S接b,可减小误差,故CD错误。
    故选A。
    【点睛】
    正确理解伏安法测电阻误差产生的原因是解答本题的关键,本题的方法称为实验试探法,在不知道电压表、电流表和被测电阻的大约阻值时,常常采用这种方法。
    5.某实验小组利用所提供的如下器材测量某一金属丝Rx(电阻约为10 Ω)的电阻率。使用刻度尺测得金属丝长度L=0.825 m,使用螺旋测微器测量金属丝的直径,可供选择的器材还有:
    电池组E(电动势为9.0 V,内阻约1 Ω);
    电流表A1(量程0~100 mA,内阻为5 Ω);
    电流表A2(量程0~0.6 A,内阻约0.3 Ω);
    定值电阻R1=55 Ω;
    滑动变阻器R(0~5 Ω);
    开关一个、导线若干。
    (1)螺旋测微器示数如图甲所示,可知金属丝直径为________ mm。
    (2)若想更加精确地测出金属丝的电阻,请设计出测量电路图,并标明所用器材符号。要求使用提供的全部器材,能够测量多组数据,测量尽量准确__________。
    (3)按照所设计出的测量电路,在某次测量中获得的数据如图乙所示,则电流表A1的示数为________ mA,电流表A2的示数为________ A。
    (4)由以上所测的数据可算得金属丝的电阻率为________。
    A.9.90×10-4 Ω· m B.9.90×10-5 Ω·m
    C.9.90×10-6 Ω·m D.9.90×10-7 Ω·m
    【答案】0.998(0.997~0.999均可) 65 0.44 C
    【详解】
    (1)[1]螺旋测微器读数为0.5 mm+49.8×0.01 mm=0.998 mm。
    (2)[2]题中没有电压表,有两个电流表,其中电流表A1内阻已知,使A1与R1串联改装成量程为100 mA×(55+5) Ω=6 V的电压表,其内阻RV=60 Ω已知,所以采用电流表外接法来测Rx电阻。为了测量多组数据且测量准确,滑动变阻器应采用分压接法使测量电路的电流从0增大到最大值,电路图如图。
    (3)[3][4]由表盘可知,电流表A1的示数为65mA,电流表A2的示数为0.44A。
    (4)[5]根据(3)问I1=0.065 A,I2=0.44 A,可得
    Ix=I2-I1=0.375 A
    Rx===10.4 Ω
    Rx的电阻率
    ρ=Rx·=Rx·≈9.90×10-6 Ω·m
    C正确。
    6.小明学习测金属电阻率之后,用所学知识测量自来水的电阻率,做了如下实验。
    (1)小明找到一段内径为2cm、两端开口绝缘性能良好的圆柱形塑料管,并用游标卡尺测量塑料管的长度,如图甲所示,塑料管的长度为___________cm。小明将采集的水样装满塑料管,两端用电阻极小的圆形电极密封,制作成一段水柱电阻。
    (2)小明先用多用电表粗略测量水柱的电阻R,将选择开关旋至“×10kΩ”挡,将红表笔和黑表笔直接接触,调节___________旋钮,使指针指向“0Ω”;再将红表笔和黑表笔与水柱电阻两端圆形电极接触,表盘示数如图乙所示,则水柱电阻的阻值为___________kΩ。
    (3)该同学想用伏安法更精确地测量水柱的电阻R,可选用的器材如下:
    A.电流表A1(量程0-4mA,内阻约50Ω)
    B.电流表A2(量程0-20μA,内阻约1.5kΩ)
    C.电压表V1(量程0-3V,内阻约10kΩ)
    D.电压表V2(量程0-15V,内阻约25kΩ)
    E.电源E(电动势4V,有一定内阻)
    F.滑动变阻器R1(阻值范围0-15Ω,允许通过的最大电流2.0A)
    G.开关S 导线若干
    为使实验误差较小,要求电压可以从零开始调节,电流表选择___________,电压表选择___________,(以上两空均选填仪器前面的序号)
    (4)请用笔画线表示导线,在图丙中完成测量水柱电阻的实验电路连接___________。
    (5)实验过程中,小明移动滑动变阻器的滑片,并记录两电表的多组测量数据,在坐标纸上描点、连线作出如图丁所示的U-I图像,则实验测得水样的电阻率ρ=___________Ω·m(计算结果保留2位有效数字)。
    【答案】5.235 欧姆调零 190 B C 见解析 1.0×103Ω·m-1.2×103Ω·m
    【详解】
    (1)[1] 塑料管的长度
    (2)[2][3]在选择档位之后,调整欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指到“0Ω”,然后其测量电阻值;由于欧姆档时倍率档,因此测量值为
    (3)[4][5]由于电源电动势为4V,为了准确,电压表应选量程为3V的电压表C,而流过待测电阻的电流最大值
    因此电流表选用量程为20μA的B。
    (4)[6]由于电压从零开始调节,滑动变阻器采用分压式接法,由于待测电阻阻值较大,采用电流表内接法,电路连接图如图所示
    (5)[7]根据图像可得电阻值为
    根据
    可得

    题组C 培优拔尖练
    1.图示为伏安法测电阻的一种接法(其他元件未画出),如果考虑电流表和电压表电阻对测量结果的影响,则电压表与电流表的示数之比等于( )
    A.电流表的阻值B.电压表的阻值
    C.电压表和待测电阻并联的总电阻D.电流表和待测电阻串联的总电阻
    【答案】C
    【详解】
    根据伏安法测电阻的原理
    如果考虑电压表和电流表本身电阻的影响,电压表测量Rx两端的电压,其测量结果准确,而电流表测量电阻Rx和电压表的总电流,示数比实际通过Rx的电流大,测量值会比真实值偏小;由电路图可知,电压表与Rx并联又与电流表串联,故该方法测的是电压表和待测电阻并联的总电阻,有
    故C正确。
    故选C。
    2.在许多精密的仪器中,如果需要较精确地调节某一 电阻两端的电压,常常采用如图所示的电路通过两只滑动变阻器和对一阻值为500Ω左右的电阻两端电压进行粗调和微调.已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200Ω和10Ω关于滑动变阻器、的连接关系和各自所起的作用,下列说法正确的是( )
    A.取=200Ω,=10Ω,调节起粗调作用
    B.取=10Ω,=200Ω,调节起微调作用
    C.取=200Ω,=10Ω,调节起粗调作用
    D.取=10Ω,=200Ω,调节起微调作用
    【答案】B
    【详解】
    若=200Ω,=10Ω,则与R0组成的部分电路的电阻远小于,移动上的滑片很不方便调节两端的电压.
    当=10Ω,=200Ω时,移动上的滑片使两端的电压变化较快,移动上的滑片使R0两端的电压变化相对较慢,故B对;ACD错
    故选B
    【点睛】
    滑动变阻器采用分压式接法时,为使电压变化明显,滑动变阻器的总电阻要远小于被测电阻的电阻值.
    3.用伏安法测电阻的电路如图甲或乙所示,已知电流表的内电阻约为0.2 Ω,电压表的内电阻约为10 kΩ,若被测电阻R的电阻值约为4 Ω,则以下结论中正确的是
    A.选用甲电路测量结果更准确,且测量值大于电阻的真实
    B.选用甲电路测量结果更准确,且测量值小于电阻的真实值
    C.选用乙电路测量结果更准确,且测量值大于电阻的真实值
    D.选用乙电路测量结果更准确,且测量值小于电阻的真实值
    【答案】D
    【解析】
    因为,所以电流表外接法误差相对小点,故采用乙图测量结果更准确点,在乙图中,电压表测量的是R的准确电压,但由于电压表分流,电流表测量的电流为电压表和R的电流之和,故电流测量偏大,根据可知测量值偏小,D正确.
    【点睛】应明确:电流表内外接法的选择方法是:当满足时,电流表应用外接法,此时测量值小于真实值;当满足时,电流表应用内接法,此时测量值大于真实值.
    4.某同学用伏安法测电阻,分别采用电流表内接法和外接法.测量某Rx的阻值分别为与,则测量值与和真实值 之间的关系是
    A.B.C.D.
    【答案】A
    【解析】
    伏安法测电阻,由于电表并非理想电表,电流表内接时,,故测量值大于真实值;电流表外接时,,故测量值小于真实值.综上分析,A正确.
    5.某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验。
    (1)如图甲所示,先用多用电表“”挡粗测其电阻为_________,然后用图乙的螺旋测微器测其直径为________,再用图丙的毫米刻度尺测其长度为________。
    (2)为了减小实验误差,需进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有的实验器材如下:
    A.电压表V(量程,内阻约为;量程,内阻约为)
    B.电流表A(量程,内阻约为;量程,内阻约为)
    C.滑动变阻器
    D.滑动变阻器
    E.的干电池两节,内阻不计
    F.开关S,导线若干
    为了测多组实验数据并使电阻丝的电压能从零开始连续增大,则滑动变阻器应选用_____(填“”或“”)。
    (3)请在方框内设计最合理的电路图,并完成图丁中的实物连线。(_______)
    【答案】7.0 4.699(均可) 9.15(均可)
    【详解】
    (1)[1][2][3]多用表的读数为电阻的粗测值,其电阻为;根据螺旋测微器读数规则,固定刻度读数可动刻度读数估读,圆柱体的厚度为;毫米刻度尺测其长度为。
    (2)[4]滑动变阻器的阻值比待测金属丝阻值大得太多,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选,最大阻值。
    (3)[5]为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,由于被测电阻阻值较小,则电流表应采用外接法,实验电路图如图甲所示。根据实验电路图连接实物电路图,如图乙所示
    课程标准
    课标解读
    1.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法.
    2.掌握电流表、电压表的读数方法.
    1.掌握测量金属丝电阻率的实验原理和方法.
    2.了解伏安法测电阻的思路及实验数据的处理方法.
    刻度格数(分度)
    刻度总长度
    1 mm与每小格的差值
    精确度(可精确到)
    10
    9 mm
    0.1 mm
    0.1 mm
    20
    19 mm
    0.05 mm
    0.05 mm
    50
    49 mm
    0.02 mm
    0.02 mm
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