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物理必修 第三册3 实验：导体电阻率的测量第二课时学案及答案
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这是一份物理必修 第三册3 实验：导体电阻率的测量第二课时学案及答案，共11页。
1.实验思路
可以用下图的实验电路做此实验．取一段金属电阻丝连接到实验电路中，只要测出电阻丝的________、________和________(S＝)，就可以计算出该电阻丝所用材料的电阻率，即ρ＝＝________．
2．物理量的测量
(1)电阻的测量：按实验电路图连接实物电路．改变____________滑片的位置，读取多组________、________，通过________图像求得电阻R.
(2)电阻丝有效长度的测量：电阻丝长度的测量工
具应选用________．需要注意，在测量电阻丝的长度时，测量的并不是电阻丝的总长度，而是接入电路的____________．反复测量多次，得到有效长度的________．
(3)电阻丝直径的测量：因为电阻丝比较细，所以直接用________测量就会产生比较大的误差．应选择游标卡尺或螺旋测微器．
3．数据分析
(1)在求Rx的平均值时可用两种方法：
①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值；
②用UI图线的斜率求电阻值．
(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＝.
4．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，因此不宜长时间给电阻丝通电．
(2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确．
目标一 电流表和电压表的读数
【归纳】——————————————————○
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．
【典例】——————————————————○
例1 (1)如图甲所示是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“－”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是________ A，对应刻度盘上的每一小格代表________ A，图甲所示示数为________ A；当使用电流表的“－”和“3”两接线柱时，对应刻度盘上的每一小格代表________ A，图甲所示示数为________ A.
(2)图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压的最大值不得超过________ V，对应刻度盘上的每一小格表示________ V，图乙所示示数为________ V；若使用的是较大量程时，则对应刻度盘上的每一小格表示________ V，图乙所示示数为________ V．
[训练1] 请完成下列各表的读数，把答案填在图下的横线上．
(1)量程为0～3 V和0～ 3 A的电表．
(2)量程为0～15 V的电压表读数．
(3)量程为0～0.6 A的电流表读数．
目标二 测定金属丝的电阻率
【归纳】——————————————————○
1．测量电路
(1)电流表外接法，如图所示．
由于电压表的分流，电流表测量的电流值偏大，测得的电阻值偏小，适用于测量小电阻．
(2)电流表内接法，如图所示．
由于电流表的分压，电压表测量的电压值偏大，测得的电阻值偏大，适用于测量大电阻．
2．控制电路
(1)滑动变阻器限流式接法，如图所示．
(2)滑动变阻器分压式接法，如图所示．
【典例】——————————————————○
例2 (多选)如图所示，用伏安法测电阻时( )
A．采用图甲所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于真实值
B．采用图甲所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于真实值
C．采用图乙所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于真实值
D．采用图乙所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于真实值
例3 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量3次，求出其平均值L，用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.
(1)采用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻，电阻的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．
(2)已知被测金属丝的电阻约为5 Ω，实验所用电源的电压为3 V，电流表内阻约为0.1 Ω，电压表内阻约为15 kΩ.请你根据电路图在图乙中进行实物连线．
(3)若测出金属丝的电阻为R，则金属丝的电阻率ρ＝________(用题中字母表示)．
思维提升
连接实物图时应注意以下几点
(1)从电源正极出发，经过用电器、开关等元件，回到电源负极．
(2)遇到复杂的电路图，先按照简单的串联或并联的画法一点一点分解．
(3)要注意导线不能交叉．
(4)注意电流表和电压表的区别．
(5)画完电路图后，按照从正极出发的方向走一遍，看是否正确．
(6)重点注意电流要从正接线柱流入电表，从负接线柱流出电表．
(7)注意电路是否会短路．
[训练2] 在测定金属丝电阻率的实验中：
(1)如图甲所示，用50分度游标卡尺测量待测金属丝的直径，其示数是________mm.
(2)按图乙所示的电路图在图丙中用笔画线代替导线，补充连接实物电路示意图．
[训练3] 利用螺旋测微器、米尺和图甲所示的器材(其中电流表的内阻约为1 Ω，电压表的内阻约为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率．
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表选择合适的量程(已知电源电压为6 V，滑动变阻器的阻值为0～20 Ω)．
(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度的示数如图乙所示，电流表、电压表的读数如图丙所示．则金属丝两端的电压U＝________，电流I＝________，金属丝的长度l＝________，直径d＝________．
(3)该金属丝的电阻率是__________________(保留两位有效数字)．
1．(1)如图所示，螺旋测微器的读数为________ mm，游标卡尺的读数为________ mm；
(2)电压表接0～3 V量程，电压表的读数为________ V；
(3)电流表接0～0.6 A量程，电流表的读数为________ A.
2．在“测定金属丝电阻率”的实验中，需要测出金属丝的长度L、直径d和电阻R.
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时，读数如图甲所示，则金属丝的直径为________ mm.
(2)若用图乙电路测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．
(3)用电压表和电流表测金属丝两端的电压和电流时，读数分别如图丙、丁所示，则电压表的读数为________ V，电流表的读数为________ A．
3．(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，(已知电流表选0.6 A量程，电压表选3 V量程)．则它们的读数值依次是________ mm、________ A、________ V.
(2)已知实验中所用的电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ，则本实验电路应当采用图丁中的________(选填“A”或“B”)，用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏________(选填“大”或“小”)．
(3)若测得电流为I、电压为U，金属丝的长度为L，直径为d，则该金属丝的电阻率ρ＝________(用题中字母代号表示)．
4．在“金属丝电阻率的测量”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 Ω，实验室备有下列实验器材．
A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)；
B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)；
C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)；
D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)；
E．滑动变阻器R1(0～10 Ω，0.6 A)；
F．滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)；
G．电池组E(3 V)；
H．开关S，导线若干．
(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填器材前面的序号)．
(2)为减小实验误差，本实验采用的电路图如图甲所示．请把图乙中的实物图用线连接起来．
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图丙所示，则金属丝的直径为________ mm，电阻值为________ Ω.
5．用伏安法测量电阻R的阻值，进而求出电阻率ρ，某实验小组测出了6组电压、电流值，并在UI图像中进行描点，如图所示．
(1)根据图像中描点情况，写出分析数据求解R值的步骤：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)求出的电阻值R＝________ Ω.(保留三位有效数字)
(3)待测电阻是由均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图甲、乙所示．由图可知其长度为________ cm，直径为________ cm.
(4)由以上数据可求出ρ＝________．(保留一位有效数字)
第2课时 实验2 金属丝电阻率的测量
导学 掌握必备知识
1．电阻R 长度l 直径d
2．(1)滑动变阻器 电压 电流值 UI (2)刻度尺 有效长度l 平均值 (3)刻度尺
共研 突破关键能力
目标一
[例1] 解析：(1)电流表和电压表的接线柱上的数字表示其量程．当使用电流表的“－”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是0.6 A，对应刻度盘上的每一小格代表 A＝0.02 A，电流表示数为17×0.02 A＝0.34 A；当使用电流表的“－”和“3”两接线柱时，对应刻度盘上的每一小格代表 A＝0.1 A，电流表示数为17.0×0.1 A＝1.70 A.
(2)电压表的较小量程为3 V，所以测量电压的最大值不得超过3 V，对应刻度盘上的每一小格表示 V＝0.1 V，电压表示数为22.0×0.1 V＝2.20 V；若使用的是较大量程时，则对应刻度盘上的每一小格表示 V＝0.5 V，电压表示数为22×0.5 V＝11.0 V.
答案：(1)0.6 0.02 0.34 0.1 1.70
(2)3 0.1 2.20 0.5 11.0
[训练1] 答案：(1)0.90 V 1.90 A
(2)10.0 V 10.5 V
(3)0.40 A 0.50 A 0.22 A 0.52 A
目标二
[例2] 解析：题图甲所示测量电路因电压表分流，使电阻测量值小于真实值，题图乙所示测量电路因电流表分压，使电阻测量值大于真实值，选项A、D正确．
答案：AD
[例3] 解析：(1)电阻的测量值R测＝，U测为真实值，而I测因电压表的分流作用比真实值偏大，所以R测比真实值偏小．
(2)由于电源电压为3 V，所以电压表选择0～3 V量程，被测金属丝的电阻约为5 Ω，流过金属丝的最大电流约为0.6 A，所以电流表选0～0.6 A量程，连线如图所示．
(3)由公式ρ＝和S＝，可得金属丝的电阻率ρ＝.
答案：(1)偏小 (2)图见解析 (3)
[训练2] 解析：
(1)由题图甲所示游标卡尺可知，其示数为0 mm＋26×0.02 mm＝0.52 mm.
(2)根据题图乙所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．
答案：(1)0.52 (2)图见解析
[训练3] 解析：(1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法．为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“A(B)、C”或“A(B)、D”几个接线柱，具体连线如图所示．
(2)由图可以看出，电压表的量程是0～3 V，所以读数是2.20 V；电流表的量程是0～0.6 A，所以读数是0.44 A；由于螺旋测微器的半毫米刻度线已经露出，因此读数是1.850×10－3 m；米尺的读数是40.50 cm－10.00 cm＝30.50 cm.
(3)由电阻定律得
ρ＝＝＝ Ω·m≈4.4×10－5 Ω·m.
答案：
(1)图见解析
(2)2.20 V 0.44 A 30.50 cm 1.850×10－3 m
(3)4.4×10－5 Ω·m
精练 落实学科素养
1．解析：(1)由题图所示螺旋测微器可知，其示数为6 mm＋12.2×0.01 mm＝6.122 mm.
由题图所示游标卡尺可知，游标尺为20分度，精度为0.05 mm，故其示数为50 mm＋17×0.05 mm＝50.85 mm.
(2)电压表量程为3 V，由题图所示电压表可知，其分度值为0.1 V，示数为2.15 V.
(3)电流表量程为0.6 A，由题图所示表盘可知，其分度值为0.02 A，示数为0.16 A.
答案：(1)6.122(6.121～6.124) 50.85
(2)2.15(2.14～2.16) (3)0.16
2．解析：(1)螺旋测微器的读数为d＝0.5 mm＋19.5×0.01 mm＝0.695 mm.
(2)题图乙电流表采用外接法，电流测量值偏大，故电阻测量值偏小．
(3)电压表的最小分度值为0.1 V，其读数为2.60 V；电流表的最小分度值为0.02 A，其读数为0.52 A.
答案：(1)0.695 (2)偏小 (3)2.60 0.52
3．解析：(1)螺旋测微器的读数为d＝0.5 mm＋2.6×0.01 mm＝0.526 mm；电流表的读数为I＝0.42 A；
电压表的读数为U＝2.20 V.
(2)根据题意，待测电阻阻值远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，故电路图A为应采用的最佳电路．此电路中，由于电压表的分流作用，故测量的金属丝电阻比真实值偏小．
(3)根据欧姆定律R＝，则金属丝电阻为
R＝ρ，解得ρ＝.
答案：(1)0.526(0.526～0.528均正确) 0.42 2.20
(2)A 小 (3)
4．解析：(1)因为电源电动势为3 V，所以电压表应选A；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I＝0.6 A，电流表应选D；根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器应选E；还要选用电池组和开关，导线若干．故应选用的实验器材有A、D、E、G、H.
(2)实物连接如图所示．
(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.636 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出通过电阻的电流为0.50 A，被测金属丝的阻值为Rx＝＝ Ω＝2.4 Ω.
答案：(1)ADEGH (2)图见解析
(3)0.636(0.634～0.638均可) 2.4
5．解析：(1)①作U I图线，图线应为过原点的直线，使直线过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，偏离直线较远的点(左起第2个点)应舍弃；②求该直线的斜率k，则R＝k.
(2)在图像中的直线上取相距较远的两点，求出R≈229 Ω.
(3)题图甲读数l＝8 mm＋0×0.02 mm＝8.00 mm＝0.800 cm.
题图乙读数d＝1 mm＋45×0.02 mm＝1.90 mm＝0.190 cm.
(4)由R＝ρ，得ρ＝＝ Ω·m≈8×10－2 Ω·m
答案：(1)见解析 (2)229 Ω(217～237 Ω均正确)
(3)0.800 0.190
(4)8×10－2 Ω·m核心素养定位
科学思维
掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法．
科学探究
学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率．
科学态度与责任
通过使用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，以及测量电阻等过程，进一步形成自觉遵守实验操作规范和谨慎操作的习惯．
1.实验思路
可以用下图的实验电路做此实验．取一段金属电阻丝连接到实验电路中，只要测出电阻丝的________、________和________(S＝)，就可以计算出该电阻丝所用材料的电阻率，即ρ＝＝________．
2．物理量的测量
(1)电阻的测量：按实验电路图连接实物电路．改变____________滑片的位置，读取多组________、________，通过________图像求得电阻R.
(2)电阻丝有效长度的测量：电阻丝长度的测量工
具应选用________．需要注意，在测量电阻丝的长度时，测量的并不是电阻丝的总长度，而是接入电路的____________．反复测量多次，得到有效长度的________．
(3)电阻丝直径的测量：因为电阻丝比较细，所以直接用________测量就会产生比较大的误差．应选择游标卡尺或螺旋测微器．
3．数据分析
(1)在求Rx的平均值时可用两种方法：
①用Rx＝分别算出各次的数值，再取平均值；
②用UI图线的斜率求电阻值．
(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＝.
4．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，因此不宜长时间给电阻丝通电．
(2)电阻丝长度及电阻丝直径测量不准确．
目标一 电流表和电压表的读数
【归纳】——————————————————○
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．
【典例】——————————————————○
例1 (1)如图甲所示是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“－”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是________ A，对应刻度盘上的每一小格代表________ A，图甲所示示数为________ A；当使用电流表的“－”和“3”两接线柱时，对应刻度盘上的每一小格代表________ A，图甲所示示数为________ A.
(2)图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压的最大值不得超过________ V，对应刻度盘上的每一小格表示________ V，图乙所示示数为________ V；若使用的是较大量程时，则对应刻度盘上的每一小格表示________ V，图乙所示示数为________ V．
[训练1] 请完成下列各表的读数，把答案填在图下的横线上．
(1)量程为0～3 V和0～ 3 A的电表．
(2)量程为0～15 V的电压表读数．
(3)量程为0～0.6 A的电流表读数．
目标二 测定金属丝的电阻率
【归纳】——————————————————○
1．测量电路
(1)电流表外接法，如图所示．
由于电压表的分流，电流表测量的电流值偏大，测得的电阻值偏小，适用于测量小电阻．
(2)电流表内接法，如图所示．
由于电流表的分压，电压表测量的电压值偏大，测得的电阻值偏大，适用于测量大电阻．
2．控制电路
(1)滑动变阻器限流式接法，如图所示．
(2)滑动变阻器分压式接法，如图所示．
【典例】——————————————————○
例2 (多选)如图所示，用伏安法测电阻时( )
A．采用图甲所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于真实值
B．采用图甲所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于真实值
C．采用图乙所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于真实值
D．采用图乙所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于真实值
例3 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量3次，求出其平均值L，用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d.
(1)采用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻，电阻的测量值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．
(2)已知被测金属丝的电阻约为5 Ω，实验所用电源的电压为3 V，电流表内阻约为0.1 Ω，电压表内阻约为15 kΩ.请你根据电路图在图乙中进行实物连线．
(3)若测出金属丝的电阻为R，则金属丝的电阻率ρ＝________(用题中字母表示)．
思维提升
连接实物图时应注意以下几点
(1)从电源正极出发，经过用电器、开关等元件，回到电源负极．
(2)遇到复杂的电路图，先按照简单的串联或并联的画法一点一点分解．
(3)要注意导线不能交叉．
(4)注意电流表和电压表的区别．
(5)画完电路图后，按照从正极出发的方向走一遍，看是否正确．
(6)重点注意电流要从正接线柱流入电表，从负接线柱流出电表．
(7)注意电路是否会短路．
[训练2] 在测定金属丝电阻率的实验中：
(1)如图甲所示，用50分度游标卡尺测量待测金属丝的直径，其示数是________mm.
(2)按图乙所示的电路图在图丙中用笔画线代替导线，补充连接实物电路示意图．
[训练3] 利用螺旋测微器、米尺和图甲所示的器材(其中电流表的内阻约为1 Ω，电压表的内阻约为5 kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5 Ω的金属丝的电阻率．
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表选择合适的量程(已知电源电压为6 V，滑动变阻器的阻值为0～20 Ω)．
(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度的示数如图乙所示，电流表、电压表的读数如图丙所示．则金属丝两端的电压U＝________，电流I＝________，金属丝的长度l＝________，直径d＝________．
(3)该金属丝的电阻率是__________________(保留两位有效数字)．
1．(1)如图所示，螺旋测微器的读数为________ mm，游标卡尺的读数为________ mm；
(2)电压表接0～3 V量程，电压表的读数为________ V；
(3)电流表接0～0.6 A量程，电流表的读数为________ A.
2．在“测定金属丝电阻率”的实验中，需要测出金属丝的长度L、直径d和电阻R.
(1)用螺旋测微器测金属丝直径时，读数如图甲所示，则金属丝的直径为________ mm.
(2)若用图乙电路测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)．
(3)用电压表和电流表测金属丝两端的电压和电流时，读数分别如图丙、丁所示，则电压表的读数为________ V，电流表的读数为________ A．
3．(1)某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图甲、乙、丙所示，(已知电流表选0.6 A量程，电压表选3 V量程)．则它们的读数值依次是________ mm、________ A、________ V.
(2)已知实验中所用的电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ，则本实验电路应当采用图丁中的________(选填“A”或“B”)，用此电路测量的金属丝电阻比真实值偏________(选填“大”或“小”)．
(3)若测得电流为I、电压为U，金属丝的长度为L，直径为d，则该金属丝的电阻率ρ＝________(用题中字母代号表示)．
4．在“金属丝电阻率的测量”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为5 Ω，实验室备有下列实验器材．
A．电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)；
B．电压表(量程0～15 V，内阻约为75 kΩ)；
C．电流表(量程0～3 A，内阻约为0.2 Ω)；
D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω)；
E．滑动变阻器R1(0～10 Ω，0.6 A)；
F．滑动变阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A)；
G．电池组E(3 V)；
H．开关S，导线若干．
(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有________(填器材前面的序号)．
(2)为减小实验误差，本实验采用的电路图如图甲所示．请把图乙中的实物图用线连接起来．
(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图丙所示，则金属丝的直径为________ mm，电阻值为________ Ω.
5．用伏安法测量电阻R的阻值，进而求出电阻率ρ，某实验小组测出了6组电压、电流值，并在UI图像中进行描点，如图所示．
(1)根据图像中描点情况，写出分析数据求解R值的步骤：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(2)求出的电阻值R＝________ Ω.(保留三位有效数字)
(3)待测电阻是由均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图甲、乙所示．由图可知其长度为________ cm，直径为________ cm.
(4)由以上数据可求出ρ＝________．(保留一位有效数字)
第2课时 实验2 金属丝电阻率的测量
导学 掌握必备知识
1．电阻R 长度l 直径d
2．(1)滑动变阻器 电压 电流值 UI (2)刻度尺 有效长度l 平均值 (3)刻度尺
共研 突破关键能力
目标一
[例1] 解析：(1)电流表和电压表的接线柱上的数字表示其量程．当使用电流表的“－”和“0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是0.6 A，对应刻度盘上的每一小格代表 A＝0.02 A，电流表示数为17×0.02 A＝0.34 A；当使用电流表的“－”和“3”两接线柱时，对应刻度盘上的每一小格代表 A＝0.1 A，电流表示数为17.0×0.1 A＝1.70 A.
(2)电压表的较小量程为3 V，所以测量电压的最大值不得超过3 V，对应刻度盘上的每一小格表示 V＝0.1 V，电压表示数为22.0×0.1 V＝2.20 V；若使用的是较大量程时，则对应刻度盘上的每一小格表示 V＝0.5 V，电压表示数为22×0.5 V＝11.0 V.
答案：(1)0.6 0.02 0.34 0.1 1.70
(2)3 0.1 2.20 0.5 11.0
[训练1] 答案：(1)0.90 V 1.90 A
(2)10.0 V 10.5 V
(3)0.40 A 0.50 A 0.22 A 0.52 A
目标二
[例2] 解析：题图甲所示测量电路因电压表分流，使电阻测量值小于真实值，题图乙所示测量电路因电流表分压，使电阻测量值大于真实值，选项A、D正确．
答案：AD
[例3] 解析：(1)电阻的测量值R测＝，U测为真实值，而I测因电压表的分流作用比真实值偏大，所以R测比真实值偏小．
(2)由于电源电压为3 V，所以电压表选择0～3 V量程，被测金属丝的电阻约为5 Ω，流过金属丝的最大电流约为0.6 A，所以电流表选0～0.6 A量程，连线如图所示．
(3)由公式ρ＝和S＝，可得金属丝的电阻率ρ＝.
答案：(1)偏小 (2)图见解析 (3)
[训练2] 解析：
(1)由题图甲所示游标卡尺可知，其示数为0 mm＋26×0.02 mm＝0.52 mm.
(2)根据题图乙所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．
答案：(1)0.52 (2)图见解析
[训练3] 解析：(1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法．为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“A(B)、C”或“A(B)、D”几个接线柱，具体连线如图所示．
(2)由图可以看出，电压表的量程是0～3 V，所以读数是2.20 V；电流表的量程是0～0.6 A，所以读数是0.44 A；由于螺旋测微器的半毫米刻度线已经露出，因此读数是1.850×10－3 m；米尺的读数是40.50 cm－10.00 cm＝30.50 cm.
(3)由电阻定律得
ρ＝＝＝ Ω·m≈4.4×10－5 Ω·m.
答案：
(1)图见解析
(2)2.20 V 0.44 A 30.50 cm 1.850×10－3 m
(3)4.4×10－5 Ω·m
精练 落实学科素养
1．解析：(1)由题图所示螺旋测微器可知，其示数为6 mm＋12.2×0.01 mm＝6.122 mm.
由题图所示游标卡尺可知，游标尺为20分度，精度为0.05 mm，故其示数为50 mm＋17×0.05 mm＝50.85 mm.
(2)电压表量程为3 V，由题图所示电压表可知，其分度值为0.1 V，示数为2.15 V.
(3)电流表量程为0.6 A，由题图所示表盘可知，其分度值为0.02 A，示数为0.16 A.
答案：(1)6.122(6.121～6.124) 50.85
(2)2.15(2.14～2.16) (3)0.16
2．解析：(1)螺旋测微器的读数为d＝0.5 mm＋19.5×0.01 mm＝0.695 mm.
(2)题图乙电流表采用外接法，电流测量值偏大，故电阻测量值偏小．
(3)电压表的最小分度值为0.1 V，其读数为2.60 V；电流表的最小分度值为0.02 A，其读数为0.52 A.
答案：(1)0.695 (2)偏小 (3)2.60 0.52
3．解析：(1)螺旋测微器的读数为d＝0.5 mm＋2.6×0.01 mm＝0.526 mm；电流表的读数为I＝0.42 A；
电压表的读数为U＝2.20 V.
(2)根据题意，待测电阻阻值远小于电压表内阻，故电流表应用外接法，故电路图A为应采用的最佳电路．此电路中，由于电压表的分流作用，故测量的金属丝电阻比真实值偏小．
(3)根据欧姆定律R＝，则金属丝电阻为
R＝ρ，解得ρ＝.
答案：(1)0.526(0.526～0.528均正确) 0.42 2.20
(2)A 小 (3)
4．解析：(1)因为电源电动势为3 V，所以电压表应选A；被测电阻约为5 Ω，电路中的最大电流约为I＝0.6 A，电流表应选D；根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器应选E；还要选用电池组和开关，导线若干．故应选用的实验器材有A、D、E、G、H.
(2)实物连接如图所示．
(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.636 mm，从电压表可以读出电阻两端电压为1.20 V，从电流表可以读出通过电阻的电流为0.50 A，被测金属丝的阻值为Rx＝＝ Ω＝2.4 Ω.
答案：(1)ADEGH (2)图见解析
(3)0.636(0.634～0.638均可) 2.4
5．解析：(1)①作U I图线，图线应为过原点的直线，使直线过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，偏离直线较远的点(左起第2个点)应舍弃；②求该直线的斜率k，则R＝k.
(2)在图像中的直线上取相距较远的两点，求出R≈229 Ω.
(3)题图甲读数l＝8 mm＋0×0.02 mm＝8.00 mm＝0.800 cm.
题图乙读数d＝1 mm＋45×0.02 mm＝1.90 mm＝0.190 cm.
(4)由R＝ρ，得ρ＝＝ Ω·m≈8×10－2 Ω·m
答案：(1)见解析 (2)229 Ω(217～237 Ω均正确)
(3)0.800 0.190
(4)8×10－2 Ω·m核心素养定位
科学思维
掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法．
科学探究
学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率．
科学态度与责任
通过使用游标卡尺或螺旋测微器测量长度，以及测量电阻等过程，进一步形成自觉遵守实验操作规范和谨慎操作的习惯．
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