2023屆高考物理一輪復(fù)習：第23講 電學(xué)實驗 (三)

第23講電學(xué)實驗

知識圖譜

知識精講

一.游標卡尺

1.結(jié)構(gòu)

游標卡尺主要由兩部分組成，即主尺和游標尺，游標卡尺可以方便地測量外徑、內(nèi)徑、深度，如圖所示。

內(nèi)測量緊固螺釘

外測量爪

2.原理

如果將主尺上的9mm等分10份作為游標尺的刻度，那么游標尺上的每一格與主尺上的每一格所表示的長度之

差就是01mm,同理，如果將主尺上的19mm、49mm分別等分20份、50份作為游標尺上的如格刻度、50格刻度,

那么游標尺上的每一格與主尺上的每格的長度之差分別是。.05mm、0.02mm。因此游標卡尺的測量精度可達0.1mm、

第23講電學(xué)實驗

知識圖譜

知識精講

一.游標卡尺

1.結(jié)構(gòu)

游標卡尺主要由兩部分組成，即主尺和游標尺，游標卡尺可以方便地測量外徑、內(nèi)徑、深度，如圖所示。

內(nèi)測量緊固螺釘

外測量爪

2.原理

如果將主尺上的9mm等分10份作為游標尺的刻度，那么游標尺上的每一格與主尺上的每一格所表示的長度之

差就是01mm,同理，如果將主尺上的19mm、49mm分別等分20份、50份作為游標尺上的如格刻度、50格刻度,

那么游標尺上的每一格與主尺上的每格的長度之差分別是。.05mm、0.02mm。因此游標卡尺的測量精度可達0.1mm、

0.05mm、0.02mm。

3.讀數(shù)方法

第一步：看游標尺總刻度確定精確度（10分度、20分度、50分度）；

第二步：讀出游標尺零刻度線左惻的主尺整亳米（％）;

第三步：找出游標尺與主尺刻度線“正對”的位置，并在游標尺上讀出對齊線到零刻度線的小格數(shù)（N）；

第四步：讀數(shù)L=4+Nx義（2表示精度，10分度的是0.1mm,20分度的是0.05mm,50分度的是0.02mm）。

二.螺旋測微儀

1.用途和構(gòu)造

螺旋測微儀，又叫千分尺，測長度可以準確到0.01mm,測量范圍為幾厘米。

螺旋測微儀的構(gòu)造如圖所示，小砧和固定刻度固定在框架上、旋鈕、微調(diào)旋鈕和可動刻度、測微旋鈕和可動刻

度、測微螺桿連在一起，通過精密螺紋套在固定刻度上。

螺旋測微器是依據(jù)螺旋放大的原理制成的，印螺桿在螺母中旋轉(zhuǎn)一周，螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進或后退一

個螺距的距離。因此，沿軸線方向移動的微小距離，就能用圓周上的讀數(shù)表示出來。螺旋測微器的精密螺紋的螺距

是0.5nim,可動刻度有5（）個等分刻度，可動刻度旋轉(zhuǎn)一周，測微螺桿可前進或后退0.5mm,因此旋轉(zhuǎn)每個小分度，

相當于測微螺桿前進或后退這O.5/5O=O.Olmm?？梢?，可動刻度每一小分度表示0.01mm,所以以螺旋測微器可準確

到0.01mm。由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺。

測量時，當小砧和測微螺桿并攏時，可動刻度的零點若恰好與同定刻度的零點重合，旋出測微螺桿，并使小砧

和測微螺桿的面正好接觸待測長度的兩端，那么測微螺桿向右移動的距離就是所測的長度。這個距離的整亳米數(shù)由

固定刻度上讀出，小數(shù)部分則由可動刻度讀出。

3.使用螺旋測微器應(yīng)注意以下幾點：

（I）測量時，在測微螺桿快靠近被測物體時應(yīng)停止使用旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕，避免產(chǎn)生過大的壓力，

既可使測量結(jié)果精確，又能保護螺旋測微器。

（2）在讀數(shù)時，要注意固定刻度尺上表示半亳米的刻線是否已經(jīng)露出。

（3）讀數(shù)時，千分位有一位估讀數(shù)字，不能隨便扔掉，即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度

線對齊，千分位上也應(yīng)讀取為“0”。

（4）當小砧和測微螺桿并攏時，可動刻度的零點與固定刻度的零點不相重合，將出現(xiàn)零誤差，應(yīng)加以修正，即在

最后測長度的讀數(shù)上去掉零誤差的數(shù)值。

三.電流表內(nèi)、外接法

1.內(nèi)外接法的比較

0.05mm、0.02mm。

3.讀數(shù)方法

第一步：看游標尺總刻度確定精確度（10分度、20分度、50分度）；

第二步：讀出游標尺零刻度線左惻的主尺整亳米（％）;

第三步：找出游標尺與主尺刻度線“正對”的位置，并在游標尺上讀出對齊線到零刻度線的小格數(shù)（N）；

第四步：讀數(shù)L=4+Nx義（2表示精度，10分度的是0.1mm,20分度的是0.05mm,50分度的是0.02mm）。

二.螺旋測微儀

1.用途和構(gòu)造

螺旋測微儀，又叫千分尺，測長度可以準確到0.01mm,測量范圍為幾厘米。

螺旋測微儀的構(gòu)造如圖所示，小砧和固定刻度固定在框架上、旋鈕、微調(diào)旋鈕和可動刻度、測微旋鈕和可動刻

度、測微螺桿連在一起，通過精密螺紋套在固定刻度上。

螺旋測微器是依據(jù)螺旋放大的原理制成的，印螺桿在螺母中旋轉(zhuǎn)一周，螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進或后退一

個螺距的距離。因此，沿軸線方向移動的微小距離，就能用圓周上的讀數(shù)表示出來。螺旋測微器的精密螺紋的螺距

是0.5nim,可動刻度有5（）個等分刻度，可動刻度旋轉(zhuǎn)一周，測微螺桿可前進或后退0.5mm,因此旋轉(zhuǎn)每個小分度，

相當于測微螺桿前進或后退這O.5/5O=O.Olmm?？梢?，可動刻度每一小分度表示0.01mm,所以以螺旋測微器可準確

到0.01mm。由于還能再估讀一位，可讀到毫米的千分位，故又名千分尺。

測量時，當小砧和測微螺桿并攏時，可動刻度的零點若恰好與同定刻度的零點重合，旋出測微螺桿，并使小砧

和測微螺桿的面正好接觸待測長度的兩端，那么測微螺桿向右移動的距離就是所測的長度。這個距離的整亳米數(shù)由

固定刻度上讀出，小數(shù)部分則由可動刻度讀出。

3.使用螺旋測微器應(yīng)注意以下幾點：

（I）測量時，在測微螺桿快靠近被測物體時應(yīng)停止使用旋鈕，而改用微調(diào)旋鈕，避免產(chǎn)生過大的壓力，

既可使測量結(jié)果精確，又能保護螺旋測微器。

（2）在讀數(shù)時，要注意固定刻度尺上表示半亳米的刻線是否已經(jīng)露出。

（3）讀數(shù)時，千分位有一位估讀數(shù)字，不能隨便扔掉，即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度

線對齊，千分位上也應(yīng)讀取為“0”。

（4）當小砧和測微螺桿并攏時，可動刻度的零點與固定刻度的零點不相重合，將出現(xiàn)零誤差，應(yīng)加以修正，即在

最后測長度的讀數(shù)上去掉零誤差的數(shù)值。

三.電流表內(nèi)、外接法

1.內(nèi)外接法的比較

比較內(nèi)接法外接法

—€)—r?-i

也路圖

電流表分壓電壓表分流

誤差分析

U.=UR+UA

蹤＞

G=f=R+RD-_----_--------R--R-<vK二R

電阻測量值*I.R+Rv

測量值大于真實值測量值小于真實值

適用條件R<y[^

2.內(nèi)、外接法的選擇

（1）比值判斷法：若生〈旦,R為大電阻，內(nèi)接法誤差小，應(yīng)選用內(nèi)接法；若漢〉旦,R為小電

RRARRA

阻，外接法誤差小，應(yīng)選用外接法。

（2）試觸法：當無法估計電阻的阻值，難以比較旦與上的大小時，可采用電壓表試觸法看電流表、

R呢

電壓表變化大小來確定，如圖所示：

四.滑動變阻器限流和分壓式接法

1.控制電路的比較

2.控制電路的選擇

從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流法；以下情況考慮分壓式：

（1）要求待測電路的U、I從0變化；

（2）與《《；

（3）題目要求測量范圍盡可能大或測量數(shù)據(jù)盡可能多時；

（4）選用限流式時，U、、，，過大（超過電表量程，燒壞電表、電源或用電器等）或4、過?。ㄗ畲?/p>

比較內(nèi)接法外接法

—€)—r?-i

也路圖

電流表分壓電壓表分流

誤差分析

U.=UR+UA

蹤＞

G=f=R+RD-_----_--------R--R-<vK二R

電阻測量值*I.R+Rv

測量值大于真實值測量值小于真實值

適用條件R<y[^

2.內(nèi)、外接法的選擇

（1）比值判斷法：若生〈旦,R為大電阻，內(nèi)接法誤差小，應(yīng)選用內(nèi)接法；若漢〉旦,R為小電

RRARRA

阻，外接法誤差小，應(yīng)選用外接法。

（2）試觸法：當無法估計電阻的阻值，難以比較旦與上的大小時，可采用電壓表試觸法看電流表、

R呢

電壓表變化大小來確定，如圖所示：

四.滑動變阻器限流和分壓式接法

1.控制電路的比較

2.控制電路的選擇

從節(jié)能的角度考慮，優(yōu)先選用限流法；以下情況考慮分壓式：

（1）要求待測電路的U、I從0變化；

（2）與《《；

（3）題目要求測量范圍盡可能大或測量數(shù)據(jù)盡可能多時；

（4）選用限流式時，U、、，，過大（超過電表量程，燒壞電表、電源或用電器等）或4、過?。ㄗ畲?/p>

值不超過電表量程的三分之一，讀數(shù)誤差大）。

五.電表的改裝

1.電流計改裝成電流表原理，將內(nèi)阻為《、滿偏電流為4的電流計的量程擴大為/=,需要并聯(lián)的電阻

IRR

為R,則心注二方，如圖所示:

《R

1R

RR,R,

改裝后電流表的內(nèi)阻為：

2.電流計改裝成電壓表原理

內(nèi)組為R,、滿偏電流為4的電沆計能夠承受的電壓是U,如將其量程擴大為U=〃4，則需要串聯(lián)電

U-UenU-Uv/、

阻R（如圖所示），貝U：R=—^=T--=（?-l）^o

Vj-H?~1R1~

%......................:

改裝成的電壓表的內(nèi)阻％=R+4=。

由以上可知，利用并聯(lián)或串聯(lián)不同阻值的電阻，可以改變電表的量程。

三點剖析

課程目標：

1.理解游標卜尺和螺旋測微器的工作原理，并且會讀數(shù)

2.理解電流表和電壓表的改裝原理

游標卡尺和螺旋測微器的原理和使用

例題1、（1）用20分度的游標卡尺測量某物長度如圖甲所示，可知其長度為mm；

（2）用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑如圖乙所示，可知其直徑為mm；

甲

例題2、（1）用游標卡尺測量某鋼管的外徑，某次游標卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數(shù)如圖1所示，其

讀數(shù)為cm.

（2）如圖2所示，螺旋測微器測出的某物件的寬度是_______mm.

值不超過電表量程的三分之一，讀數(shù)誤差大）。

五.電表的改裝

1.電流計改裝成電流表原理，將內(nèi)阻為《、滿偏電流為4的電流計的量程擴大為/=,需要并聯(lián)的電阻

IRR

為R,則心注二方，如圖所示:

《R

1R

RR,R,

改裝后電流表的內(nèi)阻為：

2.電流計改裝成電壓表原理

內(nèi)組為R,、滿偏電流為4的電沆計能夠承受的電壓是U,如將其量程擴大為U=〃4，則需要串聯(lián)電

U-UenU-Uv/、

阻R（如圖所示），貝U：R=—^=T--=（?-l）^o

Vj-H?~1R1~

%......................:

改裝成的電壓表的內(nèi)阻％=R+4=。

由以上可知，利用并聯(lián)或串聯(lián)不同阻值的電阻，可以改變電表的量程。

三點剖析

課程目標：

1.理解游標卜尺和螺旋測微器的工作原理，并且會讀數(shù)

2.理解電流表和電壓表的改裝原理

游標卡尺和螺旋測微器的原理和使用

例題1、（1）用20分度的游標卡尺測量某物長度如圖甲所示，可知其長度為mm；

（2）用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑如圖乙所示，可知其直徑為mm；

甲

例題2、（1）用游標卡尺測量某鋼管的外徑，某次游標卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數(shù)如圖1所示，其

讀數(shù)為cm.

（2）如圖2所示，螺旋測微器測出的某物件的寬度是_______mm.

5

隨練1、某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖甲所示，則所

測金屬板的厚度為wmm。用游標卡尺測金屬板的直徑如圖乙所示，則金屬板直徑為cm。

40---------------------------------------------------------------------------------

E與-hIIII????[II]IIIJ」」I

30|IIIIJIIII|fIII|Illi|

三

二

甲

隨練2、如圖中游標卡尺的讀數(shù)是mm,螺旋測微器的讀數(shù)是mm。

電流表、電壓表的女裝

例題1、如圖所示的甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成，它們之中一個是測電

壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是（）

甲乙

A.甲表是電流表，R增大時量程增大B.乙表是電壓表，R增大時量程減小

C.甲表是電流表，R增大時量程減小D.乙表是電流表，R增大時量程減小

例題2、如圖所示，其中電流表A的最程為0.6A,表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02A；R】的阻值等

于電流表內(nèi)阻的,；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍.若用電流表A的表盤刻度表示流過接線住1的電流值，則

2

下列分析正確的是（）

r一

A.將接線住1、2接入電路時,每一小格表示0.04A

B.將接線住1、2接入電路時,每一小格表示0.02A

C.將接線住工、3接入電路時,每一小格表示0.06A

D.將接線住1、3接入電路時,每一小格表示0Q1A

例題3、（多選）四個相同的表頭分別改裝成兩個電流表和兩個電壓表，電流表Ai的量程大于A2的量程，電壓表

5

隨練1、某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器測量金屬板厚度時的示數(shù)如圖甲所示，則所

測金屬板的厚度為wmm。用游標卡尺測金屬板的直徑如圖乙所示，則金屬板直徑為cm。

40---------------------------------------------------------------------------------

E與-hIIII????[II]IIIJ」」I

30|IIIIJIIII|fIII|Illi|

三

二

甲

隨練2、如圖中游標卡尺的讀數(shù)是mm,螺旋測微器的讀數(shù)是mm。

電流表、電壓表的女裝

例題1、如圖所示的甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成，它們之中一個是測電

壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結(jié)論中正確的是（）

甲乙

A.甲表是電流表，R增大時量程增大B.乙表是電壓表，R增大時量程減小

C.甲表是電流表，R增大時量程減小D.乙表是電流表，R增大時量程減小

例題2、如圖所示，其中電流表A的最程為0.6A,表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02A；R】的阻值等

于電流表內(nèi)阻的,；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍.若用電流表A的表盤刻度表示流過接線住1的電流值，則

2

下列分析正確的是（）

r一

A.將接線住1、2接入電路時,每一小格表示0.04A

B.將接線住1、2接入電路時,每一小格表示0.02A

C.將接線住工、3接入電路時,每一小格表示0.06A

D.將接線住1、3接入電路時,每一小格表示0Q1A

例題3、（多選）四個相同的表頭分別改裝成兩個電流表和兩個電壓表，電流表Ai的量程大于A2的量程，電壓表

V1的量程大于V2的量程，把它們按如圖所示接入電路，則()

AA的讀數(shù)比A2的讀數(shù)小B.Vi的讀數(shù)比V2的讀數(shù)大

C.A】指針偏轉(zhuǎn)角度與Az的一樣大DM指針偏轉(zhuǎn)角度比V2指針偏轉(zhuǎn)角度小

例題4、如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖.已知電流表G的景程為0-1()0卬\,內(nèi)阻為600Q.求圖中串聯(lián)的

分壓電阻Ri、R2的電阻值.

6o

?5VI5V

隨練1、某同學(xué)利用一塊表頭和三個定值電阻設(shè)計了如圖所示的電表，該電表有1、2兩個量程。關(guān)于該電表，下

列說法中正確的是()

A.測電壓時，量程1一定小于量程2,與R】、Rz和R3的阻值無關(guān)

B.測電流時，量程1一定大于量程2,與R1、R2和R3的阻值無關(guān)

C.測電壓時，量程1與量程2間的大小關(guān)系與Ri、R2和R3的限值有關(guān)

D.測電流時，量程1與量程2間的大小關(guān)系與Ri、R2和R3的阻值有關(guān)

隨練2、用兩個相同的小吊程電流表，分別改裝成了兩個晟程不同的大吊程電流表4、A2,若把A】、Az分別采用

并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合電鍵后，下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是

()

A.圖甲中的Ai、Az的示數(shù)相同B.圖甲中的Ai、A2的指針偏角相同

C.圖乙中的Al、A2的示數(shù)和偏角都不同D.圖乙中的A1、Az的指針偏角相同

測定金屬的電阻率

知識精講

一.實驗?zāi)康?/p>

1.掌握用伏安法測電阻的原理，熟練掌握選擇電流表內(nèi)接、外接的方法;

2.鞏固螺旋測微器的使用方法；

3.掌握電阻定律測量電阻率的原理方法。

二.實驗原理

V1的量程大于V2的量程，把它們按如圖所示接入電路，則()

AA的讀數(shù)比A2的讀數(shù)小B.Vi的讀數(shù)比V2的讀數(shù)大

C.A】指針偏轉(zhuǎn)角度與Az的一樣大DM指針偏轉(zhuǎn)角度比V2指針偏轉(zhuǎn)角度小

例題4、如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖.已知電流表G的景程為0-1()0卬\,內(nèi)阻為600Q.求圖中串聯(lián)的

分壓電阻Ri、R2的電阻值.

6o

?5VI5V

隨練1、某同學(xué)利用一塊表頭和三個定值電阻設(shè)計了如圖所示的電表，該電表有1、2兩個量程。關(guān)于該電表，下

列說法中正確的是()

A.測電壓時，量程1一定小于量程2,與R】、Rz和R3的阻值無關(guān)

B.測電流時，量程1一定大于量程2,與R1、R2和R3的阻值無關(guān)

C.測電壓時，量程1與量程2間的大小關(guān)系與Ri、R2和R3的限值有關(guān)

D.測電流時，量程1與量程2間的大小關(guān)系與Ri、R2和R3的阻值有關(guān)

隨練2、用兩個相同的小吊程電流表，分別改裝成了兩個晟程不同的大吊程電流表4、A2,若把A】、Az分別采用

并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合電鍵后，下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是

()

A.圖甲中的Ai、Az的示數(shù)相同B.圖甲中的Ai、A2的指針偏角相同

C.圖乙中的Al、A2的示數(shù)和偏角都不同D.圖乙中的A1、Az的指針偏角相同

測定金屬的電阻率

知識精講

一.實驗?zāi)康?/p>

1.掌握用伏安法測電阻的原理，熟練掌握選擇電流表內(nèi)接、外接的方法;

2.鞏固螺旋測微器的使用方法；

3.掌握電阻定律測量電阻率的原理方法。

二.實驗原理

兀/U

1.由R=P1=P—7一~3得P二等《二

S〃（力2）一4/4〃

2.電路設(shè)計：由于被測電阻絲的阻值較小，所以選用電流表外接法；本實驗不要求電壓調(diào)多范圍，滑動變阻

器可選用限流接法。

三.實驗器材

電池（電源）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、待測金屬導(dǎo)線、亳米刻度尺、螺旋測微器。

四.實驗步驟

1.測出金屬絲接入電路部分的長度/,選取三個不同位置測金屬絲的直徑"，求d的平均值，計算出導(dǎo)線的橫

截面積s=起；

4

2.用伏安法測出金屬導(dǎo)線的電阻/?=彳，改變電壓、電流，分別測量電阻，并求平均值；

3.有電阻定律計算金屬導(dǎo)線的電阻率過/?。

4/

五.誤差分析

1.測量過程中讀數(shù)的偶然誤差；

2.由于電壓表的分流作用，伏安法測量的金屬導(dǎo)線阻值比真實值偏小，最后計算出的電阻率也比真實值偏?。?/p>

3.金屬導(dǎo)線通電后發(fā)熱升溫，會使金屬導(dǎo)線的電阻率變大。

六.注意事項

1.測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即甩壓表兩端點之

間的待測導(dǎo)線長度，測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直；

2.在用伏安法測電阻時，通過待測導(dǎo)線的電流強度/不宜過大（電流表用0-0.6A量程），通電時間不宜過長,

以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大；

3.為減小實驗誤差，可多次測量金屬絲直徑d、長度/,并分別取4/的平均值，測多組電壓U和電流/下的電阻，

并取平均值計算電阻率。

三點割折

課程目標：

1.根據(jù)電阻定律，掌握測量導(dǎo)體電阻率的實驗原理、器材、實驗步驟等

測定金屬的電阻率

例題1、在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5Q,要求測量結(jié)果盡量準確，提供一下

器材供選擇：

兀/U

1.由R=P1=P—7一~3得P二等《二

S〃（力2）一4/4〃

2.電路設(shè)計：由于被測電阻絲的阻值較小，所以選用電流表外接法；本實驗不要求電壓調(diào)多范圍，滑動變阻

器可選用限流接法。

三.實驗器材

電池（電源）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、待測金屬導(dǎo)線、亳米刻度尺、螺旋測微器。

四.實驗步驟

1.測出金屬絲接入電路部分的長度/,選取三個不同位置測金屬絲的直徑"，求d的平均值，計算出導(dǎo)線的橫

截面積s=起；

4

2.用伏安法測出金屬導(dǎo)線的電阻/?=彳，改變電壓、電流，分別測量電阻，并求平均值；

3.有電阻定律計算金屬導(dǎo)線的電阻率過/?。

4/

五.誤差分析

1.測量過程中讀數(shù)的偶然誤差；

2.由于電壓表的分流作用，伏安法測量的金屬導(dǎo)線阻值比真實值偏小，最后計算出的電阻率也比真實值偏小；

3.金屬導(dǎo)線通電后發(fā)熱升溫，會使金屬導(dǎo)線的電阻率變大。

六.注意事項

1.測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即甩壓表兩端點之

間的待測導(dǎo)線長度，測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直；

2.在用伏安法測電阻時，通過待測導(dǎo)線的電流強度/不宜過大（電流表用0-0.6A量程），通電時間不宜過長,

以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大；

3.為減小實驗誤差，可多次測量金屬絲直徑d、長度/,并分別取4/的平均值，測多組電壓U和電流/下的電阻，

并取平均值計算電阻率。

三點割折

課程目標：

1.根據(jù)電阻定律，掌握測量導(dǎo)體電阻率的實驗原理、器材、實驗步驟等

測定金屬的電阻率

例題1、在做“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，若待測金屬絲的電阻約為5Q,要求測量結(jié)果盡量準確，提供一下

器材供選擇：

A.電池組（3V,內(nèi)阻1。）

B.電沆表（0?3A,內(nèi)阻0.0125Q）

C.電流表（0?0.6A,內(nèi)阻約0.125C）

D.電壓表（0?3V,內(nèi)阻4kQ）

E.電壓表（0?15V,內(nèi)阻15k。）

F.滑卻變阻器（0~200,允許最大電流1A）

Go滑動變阻器（0-2000Q,允許最大電流0.3A）

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）實驗時電流表、電壓表、滑動變動阻選用（填寫儀器前字母代號）；

（2）測電阻時，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻Rx在組成測最電路時，應(yīng)采用電流表接法，待測金屬

絲電阻的測量值比真實值偏（選填“大'域"小"）：

（3）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖所示，則讀數(shù)為mm：

（4）若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R,請寫出計算金屬絲電阻率的表達式p=o

例題2、有一根細而均勻的圓柱體導(dǎo)體棒樣品（如圖甲所示），電阻約為100。，為了測量其電阻率p,可先測其

電阻R,,現(xiàn)提供以下實驗器材：

甲

A.10分度的游標卡尺

B.螺旋測微器

C.電流表Ai（量程50mA,,內(nèi)阻門為100C）

D.電流表A2（量程100mA,內(nèi)阻n約為40C）

E.電流表A3（量程1A,內(nèi)阻門約為0.1C）

F.滑動變阻器Ri（20Q,額定電流1A）

G.滑動變阻器R2（0?2kC,額定電流0.1A）H.直流電源E（12V,內(nèi)阻不計）

I.圓柱體導(dǎo)體棒樣品Rx（電阻&約為100C）J.

56

||小山山

010

乙

（1）用游標卡尺測得該樣品的長度如圖乙所示，其示數(shù)L=cm：用螺旋測微器測得該樣品的直徑如圖

丙所示，其示數(shù)D=mm。

（2）為了盡可能精確地測量原件電旺請選擇合適電學(xué)儀器，在方框中畫出實驗電路圖，所選器材注意角標區(qū)

分。

（3）閉合開關(guān)，測量出需要測量的物理量。需要測量的物理量是

A.電池組（3V,內(nèi)阻1。）

B.電沆表（0?3A,內(nèi)阻0.0125Q）

C.電流表（0?0.6A,內(nèi)阻約0.125C）

D.電壓表（0?3V,內(nèi)阻4kQ）

E.電壓表（0?15V,內(nèi)阻15k。）

F.滑卻變阻器（0~200,允許最大電流1A）

Go滑動變阻器（0-2000Q,允許最大電流0.3A）

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）實驗時電流表、電壓表、滑動變動阻選用（填寫儀器前字母代號）；

（2）測電阻時，電流表、電壓表、待測金屬絲電阻Rx在組成測最電路時，應(yīng)采用電流表接法，待測金屬

絲電阻的測量值比真實值偏（選填“大'域"小"）：

（3）若用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖所示，則讀數(shù)為mm：

（4）若用L表示金屬絲的長度，d表示直徑，測得電阻為R,請寫出計算金屬絲電阻率的表達式p=o

例題2、有一根細而均勻的圓柱體導(dǎo)體棒樣品（如圖甲所示），電阻約為100。，為了測量其電阻率p,可先測其

電阻R,,現(xiàn)提供以下實驗器材：

甲

A.10分度的游標卡尺

B.螺旋測微器

C.電流表Ai（量程50mA,,內(nèi)阻門為100C）

D.電流表A2（量程100mA,內(nèi)阻n約為40C）

E.電流表A3（量程1A,內(nèi)阻門約為0.1C）

F.滑動變阻器Ri（20Q,額定電流1A）

G.滑動變阻器R2（0?2kC,額定電流0.1A）H.直流電源E（12V,內(nèi)阻不計）

I.圓柱體導(dǎo)體棒樣品Rx（電阻&約為100C）J.

56

||小山山

010

乙

（1）用游標卡尺測得該樣品的長度如圖乙所示，其示數(shù)L=cm：用螺旋測微器測得該樣品的直徑如圖

丙所示，其示數(shù)D=mm。

（2）為了盡可能精確地測量原件電旺請選擇合適電學(xué)儀器，在方框中畫出實驗電路圖，所選器材注意角標區(qū)

分。

（3）閉合開關(guān)，測量出需要測量的物理量。需要測量的物理量是

（4）根據(jù)（1）（3）步測量的數(shù)據(jù)字母，表示出電阻率p=。

隨練1、如圖所示，為一段粗細均勻的圓柱形新型導(dǎo)電材料棒，阻值約為IkQ,現(xiàn)測量該材料的電阻率。

L

（I）分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的直徑和長度，某次測量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示，直徑為

m,長度為.cm。

（2）在下列器材中選用合適器材用伏安法盡可能精確地測量其電阻，應(yīng)選________（填序號）。

A.電流表Ai：量程為10mA,內(nèi)阻約為10。

B.電流表Az：量程為3A,內(nèi)阻約為0.1C

C.電壓表Vi：量程為15V,內(nèi)阻約為30kC

D.電壓表V2：量程為6V,內(nèi)阻約為15kQ

E.滑動變阻器：最大阻值為20Q,額定電流1A

F.低壓直流電源：電壓6V,內(nèi)阻忽略

G.電鍵K,導(dǎo)線若干

（3）請在虛線框中畫出完整的實驗電路圖。

;------------------------------------\

（4）日于實驗中使用的電表不是理想電表，會對實驗結(jié)果造成一定的影響，則該小組同學(xué)實驗測出的電阻值

氐的真實值。＜填V”或，="）

（5）如果實驗中電流表示數(shù)為/,電壓表示數(shù)為U,并測出該棒的長度為L、直徑為。，則該材料的電阻率〃=

（用測出的物理量的符號表示）.

隨練2、GB/T）規(guī)定自來水在15℃時電阻率應(yīng)大于13dm。某同學(xué)利用圖甲電路測量15c自來水的電阻

率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接?細管，細管上加有閥門K?以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有

導(dǎo)電活塞（活塞電阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移動。實驗器材還有：

電源（電動勢約為3V,內(nèi)阻可忽略）：電壓表V】和V2（量程均為3V,內(nèi)阻很大）：

定值電阻Ri（阻值4kQ）；定值電阻R2（阻值2kQ）；

電阻箱R（最大阻值9999。）：

單刀雙擲開關(guān)S；導(dǎo)線若干；游標卡尺；刻度尺。

C育）CZ.3匚丙）

實驗步驟如下：

A.用游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d；

B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；

C.把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)；

（4）根據(jù)（1）（3）步測量的數(shù)據(jù)字母，表示出電阻率p=。

隨練1、如圖所示，為一段粗細均勻的圓柱形新型導(dǎo)電材料棒，阻值約為IkQ,現(xiàn)測量該材料的電阻率。

L

（I）分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的直徑和長度，某次測量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示，直徑為

m,長度為.cm。

（2）在下列器材中選用合適器材用伏安法盡可能精確地測量其電阻，應(yīng)選________（填序號）。

A.電流表Ai：量程為10mA,內(nèi)阻約為10。

B.電流表Az：量程為3A,內(nèi)阻約為0.1C

C.電壓表Vi：量程為15V,內(nèi)阻約為30kC

D.電壓表V2：量程為6V,內(nèi)阻約為15kQ

E.滑動變阻器：最大阻值為20Q,額定電流1A

F.低壓直流電源：電壓6V,內(nèi)阻忽略

G.電鍵K,導(dǎo)線若干

（3）請在虛線框中畫出完整的實驗電路圖。

;------------------------------------\

（4）日于實驗中使用的電表不是理想電表，會對實驗結(jié)果造成一定的影響，則該小組同學(xué)實驗測出的電阻值

氐的真實值。＜填V”或，="）

（5）如果實驗中電流表示數(shù)為/,電壓表示數(shù)為U,并測出該棒的長度為L、直徑為。，則該材料的電阻率〃=

（用測出的物理量的符號表示）.

隨練2、GB/T）規(guī)定自來水在15℃時電阻率應(yīng)大于13dm。某同學(xué)利用圖甲電路測量15c自來水的電阻

率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接?細管，細管上加有閥門K?以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有

導(dǎo)電活塞（活塞電阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移動。實驗器材還有：

電源（電動勢約為3V,內(nèi)阻可忽略）：電壓表V】和V2（量程均為3V,內(nèi)阻很大）：

定值電阻Ri（阻值4kQ）；定值電阻R2（阻值2kQ）；

電阻箱R（最大阻值9999。）：

單刀雙擲開關(guān)S；導(dǎo)線若干；游標卡尺；刻度尺。

C育）CZ.3匚丙）

實驗步驟如下：

A.用游標卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d；

B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測量水柱長度L；

C.把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)；

D.把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表Vi示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R；

E.改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實驗步驟C、D,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；

F.斷開S,整理好器材。

（1）測玻璃管內(nèi)徑d時游標卡■尺示數(shù)如圖乙，則d=mm；

（2）玻璃管內(nèi)水柱的電阻值Rx的表達式為：Rx=（用Ri、R2、R表示）。

（3）利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的

右：關(guān)系圖象。則自來水的電阻率p=Q-m（保留兩位有效數(shù)字）。

（4）本實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測豉結(jié)果將（填“偏大”"不變"或"偏小〃）。

隨練3、測定金屬絲的電阻率，提供實驗器材如下：

A.待測金屬絲R（電阻約8C）

B.電流表A（0.6A,內(nèi)阻約0.6C）

C.電壓表V（3V,內(nèi)阻約3kC）

D.滑動變阻器Ri（0-5Q,2A）

E.電源E（6V）F.開關(guān)，導(dǎo)線若干

（1）用螺旋測微器測出金屬絲的直徑如圖甲所示，則金屬絲的直徑為mnio

（2）某同學(xué)采用圖乙所示電路進行實驗，請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖丙中將實物電路圖連接完整。

（3）測得金屬絲的直徑為d,改變金屬夾P的位置，測得多組金屬絲接入電路的長度L及

相應(yīng)電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I,作出彳-力圖象，如圖丁所示。測得圖線斜率為匕則該金屬絲的電阻率p為

（用符號d、k表示）。

（4）關(guān)于電阻率的測量，下列說法中正確的有

A.開關(guān)S閉合前，滑動變阻器Ri的滑片應(yīng)置于最左端

B.實驗中，滑動變阻器R的滑片位置確定后不可移動

C.待測金屬絲R長時間通電，會導(dǎo)致電阻率測量結(jié)果偏小

D.該實驗方案中電流表A的內(nèi)阻對電阻率測量結(jié)果沒有影響

描繪小燈泡的伏安特性曲線

知識精講

實驗?zāi)康?/p>

1.熟練掌握滑動變阻器的使用方法及連接方式；

2.掌握伏安特性曲線的描繪方法，理解小燈泡的伏安特性曲線是曲線的原因。

二.實驗原理

1.描繪小燈泡的伏安特性曲線的一般要求是從零開始測晨較多的數(shù)據(jù)，所以在實驗儀

器允許的條件下一般采用分壓接法。小燈泡的電阻一般不大，一般采用電流表的外接法。

2.用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（U、/）值;

D.把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表Vi示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R；

E.改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實驗步驟C、D,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；

F.斷開S,整理好器材。

（1）測玻璃管內(nèi)徑d時游標卡■尺示數(shù)如圖乙，則d=mm；

（2）玻璃管內(nèi)水柱的電阻值Rx的表達式為：Rx=（用Ri、R2、R表示）。

（3）利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的

右：關(guān)系圖象。則自來水的電阻率p=Q-m（保留兩位有效數(shù)字）。

（4）本實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測豉結(jié)果將（填“偏大”"不變"或"偏小〃）。

隨練3、測定金屬絲的電阻率，提供實驗器材如下：

A.待測金屬絲R（電阻約8C）

B.電流表A（0.6A,內(nèi)阻約0.6C）

C.電壓表V（3V,內(nèi)阻約3kC）

D.滑動變阻器Ri（0-5Q,2A）

E.電源E（6V）F.開關(guān)，導(dǎo)線若干

（1）用螺旋測微器測出金屬絲的直徑如圖甲所示，則金屬絲的直徑為mnio

（2）某同學(xué)采用圖乙所示電路進行實驗，請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖丙中將實物電路圖連接完整。

（3）測得金屬絲的直徑為d,改變金屬夾P的位置，測得多組金屬絲接入電路的長度L及

相應(yīng)電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I,作出彳-力圖象，如圖丁所示。測得圖線斜率為匕則該金屬絲的電阻率p為

（用符號d、k表示）。

（4）關(guān)于電阻率的測量，下列說法中正確的有

A.開關(guān)S閉合前，滑動變阻器Ri的滑片應(yīng)置于最左端

B.實驗中，滑動變阻器R的滑片位置確定后不可移動

C.待測金屬絲R長時間通電，會導(dǎo)致電阻率測量結(jié)果偏小

D.該實驗方案中電流表A的內(nèi)阻對電阻率測量結(jié)果沒有影響

描繪小燈泡的伏安特性曲線

知識精講

實驗?zāi)康?/p>

1.熟練掌握滑動變阻器的使用方法及連接方式；

2.掌握伏安特性曲線的描繪方法，理解小燈泡的伏安特性曲線是曲線的原因。

二.實驗原理

1.描繪小燈泡的伏安特性曲線的一般要求是從零開始測晨較多的數(shù)據(jù)，所以在實驗儀

器允許的條件下一般采用分壓接法。小燈泡的電阻一般不大，一般采用電流表的外接法。

2.用電流表測出流過小燈泡的電流，用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，測出多組（U、/）值;

3.圖像處理法：以路端電壓U為縱軸，干路電流I為橫軸，在U-I坐標系中描出各對應(yīng)點，用一條平滑的曲

線將這些點連接起來。

三.實驗器材

小燈泡，學(xué)生電源，滑動變阻器，電壓表，電流表，開關(guān)，導(dǎo)線若干，坐標紙，鉛筆。

四.實驗步驟

1.畫出電路圖，如下:

---------J~~@-

2.根據(jù)電路圖將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連起來:

3.測量與記錄

移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不同電壓值和電流值，并將測量數(shù)據(jù)填入表格。

五.數(shù)據(jù)處理

1.在坐標紙上以U為縱軸，I為橫軸，建立直角坐標系；

2.在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點，將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線;

六.誤差分析

1.電流表外接，由于電壓表的分流，使電流表示數(shù)偏大：

2.測量時讀數(shù)帶來的誤差；

3.在坐標紙上描點，作圖帶來誤差。

七.注意事項

1.閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的觸頭應(yīng)移動到使小燈泡分得電壓為零的一端；

2.加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓；

3.讀數(shù)要快，每次讀數(shù)后立即斷開電源，避免長時間通電小燈泡的溫度增高，電阻變大。

，^三點剖析

課程目標：

掌握描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中電路的連接、器材選擇

描繪小燈泡的伏安特性曲線

例題1、在“描繪小燈泡的伏安特性曲線''的實驗中，小燈”泡額定電壓2.5V,額定電流250mAo現(xiàn)有器材規(guī)格如下:

直流也流表4（量程0?300mA,內(nèi)阻約0.5Q）；

直流電流表八2（量程。?500mA,內(nèi)阻約0.2C）；

直流電壓表%（量程0?3V,內(nèi)阻約5kQ）；

直流電壓表?（量程。?15V,內(nèi)阻約10kQ）；

直流電源E（電動勢6V,內(nèi)阻不計）；

滑動變阻器R（阻值范圍。?15。，允許最大電流1.0A）；

電鍵1個，導(dǎo)線若干條。

（1）實驗時電流表應(yīng)選擇，電壓表應(yīng)選擇。（填儀器字母代號）

（2）根據(jù)電路圖在實物圖中完成其余連線使之成為完整的實驗電路。

3.圖像處理法：以路端電壓U為縱軸，干路電流I為橫軸，在U-I坐標系中描出各對應(yīng)點，用一條平滑的曲

線將這些點連接起來。

三.實驗器材

小燈泡，學(xué)生電源，滑動變阻器，電壓表，電流表，開關(guān)，導(dǎo)線若干，坐標紙，鉛筆。

四.實驗步驟

1.畫出電路圖，如下:

---------J~~@-

2.根據(jù)電路圖將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)用導(dǎo)線連起來:

3.測量與記錄

移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不同電壓值和電流值，并將測量數(shù)據(jù)填入表格。

五.數(shù)據(jù)處理

1.在坐標紙上以U為縱軸，I為橫軸，建立直角坐標系；

2.在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點，將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小燈泡的伏安特性曲線;

六.誤差分析

1.電流表外接，由于電壓表的分流，使電流表示數(shù)偏大：

2.測量時讀數(shù)帶來的誤差；

3.在坐標紙上描點，作圖帶來誤差。

七.注意事項

1.閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的觸頭應(yīng)移動到使小燈泡分得電壓為零的一端；

2.加在小燈泡兩端的電壓不要超過其額定電壓；

3.讀數(shù)要快，每次讀數(shù)后立即斷開電源，避免長時間通電小燈泡的溫度增高，電阻變大。

，^三點剖析

課程目標：

掌握描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中電路的連接、器材選擇

描繪小燈泡的伏安特性曲線

例題1、在“描繪小燈泡的伏安特性曲線''的實驗中，小燈”泡額定電壓2.5V,額定電流250mAo現(xiàn)有器材規(guī)格如下:

直流也流表4（量程0?300mA,內(nèi)阻約0.5Q）；

直流電流表八2（量程。?500mA,內(nèi)阻約0.2C）；

直流電壓表%（量程