高考物理考点——实验:测定金属的电阻率

考点解读

 

一、螺旋测微器的使用和读数

1.螺旋测微器常用来测量较小物体的长度,由于读数需估读到0.001 mm,即千分之一毫米位,所以螺旋测微器也叫千分尺。

2.读数时要分三步:一找整数毫米,二看半毫米,三读螺旋刻度。

3.读数规则:

测量值=固定刻度整数毫米(半毫米刻度露出,需读0.5 mm)+0.01 mm×可动刻度(估读)

 

二、测定金属的电阻率

1.实验原理:电阻定律

2.实验器材:

待测材料(规则柱形元器件或提供可塑形装置)、刻度尺(测量L)、螺旋测微器(测量并计算S)、直流电源、电流表、电压表、滑动变阻器(测量多次电阻)、开关、导线若干。

3.主要实验步骤:

(1)测量材料器件的尺寸参数,包括横截面积和长度,需多次测量取平均值;

(2)测量材料器件的电阻(根据提供器材和器件的性质选定测量方法);

(3)根据电阻定律计算材料电阻率。

4.已知电阻率测量元器件的尺寸参数:

实验目的是为了测量用刻度尺和螺旋测微器不易测量的尺寸参数,如较长导线的长度、不规则的横截面积、对螺旋测微器的测量范围仍然较小的尺寸等。

(1)测量材料器件便于测量的尺寸参数,计算横截面积或长度;

(2)测量材料器件的电阻;[来源:ZXXK]

(3)根据已知电阻率和电阻定律计算材料的未知尺寸参数。

5.误差分析:

刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表读数时的偶然误差,电阻测量方法存在的系统误差等。

重点考向

考向一 螺旋测微器的使用

典例引领

2018·福建省师大附中高二上学期期中考试物理试题)现有一合金制成的圆柱体,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)和图(b)所示。

(1)由图(a)读得圆柱体的直径为___________mm;

(2)由图(b)读得圆柱体的长度为___________mm。

 

【参考答案】(1)1.847±0.002  (2)42.40

【详细解析】(1)由图(a)读得圆柱体的直径为:1.5 mm+0.01 mm×34.7=1.847 mm;

(2)由图(b)读得圆柱体的长度为:4.2 cm+0.05 mm×8=42.40 mm。

【易错警示】螺旋测微器和游标卡尺在读数时一般所读数以毫米为单位,要特别注意题目所要求的读数单位是否也为毫米;注意游标卡尺的主尺刻度单位,每小格为1 mm,每大格为1 cm,用主尺刻度加游标刻度时最好统一单位,以免计算错误。

 

 

变式拓展

1.某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示,测量金属板厚度时的示数如图(b)所示。图(a)所示读数为_________mm,图(b)所示读数为_________mm,所测金属板的厚度为_________mm。

 

【答案】0.010  6.870  6.860

【解析】图(a)所示读数为0.01×1.0 mm=0.010 mm,图(b)所示读数为6.5 mm+0.01×37.0 mm=6.870 mm,所测金属板的厚度为6.870 mm–0.010 mm=6.860 mm。

 

2.(2018·湖北省荆门市龙泉中学电磁学部分综合考察试题)下图A、B、C中分别为用游标卡尺测某物体宽度d,用电压表、电流表测某一电阻上电压U和电流I的刻度示意图,请分别写出对应的读数:

d=_____________mm,U=_____________V,I=_____________A。

       

【答案】10.55  2.62  0.52

【解析】d=1 cm+0.05 mm×11=10.55 mm;电压表最小刻度为0.1 V,则读数U=2.62 V ;电流表最小刻度为0.02 A,则读数I=0.52 A。

 

考向二 测定电阻率

典例引领

 

变式拓展

 

考向三 测量元器件尺寸参数

典例引领

变式拓展

 

练习精选

 

考点闯关

 

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