【基礎知識回顧】

1．螺旋測微器的構造原理及讀數

（1）螺旋測微器的構造

如圖所示是常用的螺旋測微器

它的小砧A和固定刻度S固定在框架F上。旋鈕K、微調旋旋鈕K’和可動刻度H、測微螺杆P連在一起，通過精密螺紋套在S上。

（2）螺旋測微器的原理

測微螺杆P與固定刻度S之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕K每旋轉一周，P前進或後退0.5mm，而可動刻度H上的刻度為50等份，每轉動一小格，P前進或後退0.01mm。即螺旋測微器的精确度為0.01 mm。讀數時誤差出現在毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。

（3）讀數：測量時被測物體長度的整數毫米數由固定刻度讀出，小數部分由可動刻度讀出。

測量值（毫米）=固定刻度數（毫米）（注意半毫米刻線是否露出）＋可動刻度數（估讀一位）×0．01（毫米）

2．遊标卡尺（如圖）

（1）構造：主尺、遊标尺（主尺和遊标尺上各有一個内外測量爪）、遊标尺上還有一個深度尺，尺身上還有一個緊固螺釘。

（2）用途：測量厚度、長度、深度、内徑、外徑。

（3）原理：利用主尺的最小分度與遊标尺的最小分度的差值制成的一種測量長度的工具。

不管遊标尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少l mm。

常見的遊标卡尺的遊标尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，見下表：

（2）讀數：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數，K表示從遊标尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的遊标的格數，則記錄結果表達為（x＋KX×精确度）mm。

3．電阻率的測定原理

歐姆定律和電阻定律，用毫米刻度尺測一段金屬絲導線的長度L，用螺旋測微器測導線的直徑d，用伏安法測導線的電阻R，由，得R=ρL/ S 得ρ=RS/L=πd2R/4L

2．兩種電路的選擇

滑動變阻器的兩種接法及其作用

6. 兩種連接方式的選擇原則

①要求回路中的某部分電路的電壓從零開始連續變化，必須選擇分壓接法

②若采用限流接法，題目所提供的實驗儀器，電表的量程或電阻的最大允許電流不夠，則選擇分壓接法.

③滑動變阻器的電阻遠小于被測電阻或電路中串聯的其他電阻時，必須選擇分壓接法，

7.電阻與電阻率的區别與聯系

1．用螺旋測微器在導線的三個不同位置上各測一次，取直徑d的平均值，然後計算出導線的橫截面積S；

2．将金屬絲兩端固定在接線柱上懸空挂直，用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度L（即有效長度），反複測量三次，求出平均值L；

3．依照圖中所示的電路圖用導線把器材連好，并把滑動變阻器的阻值調至最大；

1．電路經檢查無誤後，閉合電鍵S，改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，記入記錄表格内，斷開電鍵S，求出電阻R的平均值；

2．将測得R、L、d 的值，代入電阻率計算公式ρ=RS/L=πd2R/4L ，計算出金屬絲的電阻率；

3．整理好實驗器材，實驗結束。

【注意事項】

1．螺旋測微器的使用

（1）測量前須校對零點：先使小砧A與測微螺杆P并攏，觀察可動刻度零刻度線與固定刻度的軸向線是否重合，以及可動刻度的邊緣與固定刻度的零刻度線是否重合，不重合時，用存放螺旋測微器盒中的工具調節，直到完全重合為止。

（2）測量時，當測微螺杆P将要接觸被測物體時，要停止使用旋鈕K，改用微調旋鈕，以避免P和被測物體間産生過大的壓力。這樣，既可以保護儀器，又能保證測量結果準确。當聽到“咔、咔……”聲後，止動，即可讀數。

（3）螺旋測微器應估讀一位，即以mm作單位，應讀到小數點後面第三位。

（4）為防止讀出的數據出現差錯。可在讀數前估計大概讀數值，若發現最後讀數與開始估計數值相差較大，立即檢查出錯原因，如半毫米刻線是否露出。

2．測定金屬的電阻率

（1）本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，為了減少實驗的系統誤差，必須采用電流表外接法；

（2）實驗連線時，應先從電源的正極出發，依次将電源、電鍵、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主幹線路（閉合電路），然後再把電壓表并聯在待測金屬絲的兩端；

（3）測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，即電壓表兩并入點間的部分待測導線長度，測量時應将導線拉直；

（4）閉合電鍵S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置；

（5）在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流I的值不宜過大（電流表用0～0.6 A量程），通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度過高，造成其電阻率在實驗過程中增大；

（6）求R的平均值可用兩種方法：第一種是用算出各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖象U一I（圖線）的斜率來求出．若采用圖象法，在描點時，要盡量使點間的距離拉大一些，連線時要讓各點均勻分布在直線兩側，個别明顯偏離較遠的點可以不予考慮；

（7）連接實物圖時，所連的導線不要交叉，且接到接線柱上；

（8）電流表與電壓表的讀數，注意有效數字的位數。

【誤差分析——誤差來源】

1．直徑測量；

2．長度測量；

3．測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響；

4．通電電流大小，時間長短，緻使電阻絲發熱，電阻率随之變化；

由于本實驗采用電流表外接法，所以R測＜R真，由ρ=RxS/L,所以ρ測＜ρ真

題型一 遊标卡尺、螺旋測微器的讀數

遊标卡尺、螺旋測微器是兩個精密測量長度的儀器，在近幾年的高考試題中不斷出現重點是考查兩個儀器的讀數。

【典例1】某同學利用遊标卡尺和螺旋測微器分别測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結果如圖4(a)和(b)所示。該工件的直徑為________cm，高度為________mm。

【針對訓練】

(1) 如圖所示的兩把遊标卡尺，它們的遊标尺從左到右分别為9 mm長10等分、19 mm長20等分，它們的讀數依次________mm，________mm。

(1) 使用螺旋測微器測量兩個金屬絲的直徑，示數如圖所示，則甲、乙金屬絲的直徑分别為______mm，______mm。

題型二利用伏安法測電阻或電阻率

伏安法測電阻是電學實驗的基礎，是高考考查的熱點，也是難點。它滲透在電學實驗的各個環節中，如測未知電阻、測電阻率、測各種電表内阻等。本質上都是伏安法測電阻在不同情景下的具體應用。主要涉及電壓表、電流表的選擇以及實物連線等。

【典例2】某同學測量阻值約25 kΩ的電阻Rx，現備有下列器材：

A.電流表(量程100 μA，内阻約2 kΩ)；

B.電流表(量程500 μA，内阻約300 Ω)；

C.電壓表(量程15 V，内阻約100 kΩ)；

D.電壓表(量程50 V，内阻約500 kΩ)；

E.直流電源(20 V，允許最大電流1 A)；

F.滑動變阻器(最大阻值1 kΩ，額定功率1 W)；

G.開關和導線若幹。

(1)電流表應選________，電壓表應選________。(填器材代号)

(2)該同學正确選擇儀器後連接了如圖所示電路，為保證實驗順利進行，并使測量誤差盡量減小，實驗前請你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問題：

①______________________________________________________________；

②______________________________________________________________。

【典例3】在“測定金屬的電阻率”的實驗中,待測金屬導線的電阻約為.,實驗室備有下列實驗器材:

電壓表V1(量程3V,内阻約為15KΩ；電壓表V2(量程15V,内阻約為75KΩ）

電流表A1(量程3A,内阻約為0.2Ω；電流表A2(量程600mA,内阻約為1Ω)

變阻器R1(0~100Ω,0.6A)

變阻器R2(0~2000Ω,0.1A)

電池E(電動勢為3V,内阻約為0.3Ω)

開關S,導線若幹

①為提高實驗精确度,減小實驗誤差,應選用的實驗器材除G、H外,還有.(填選項代碼)

②為減小實驗誤差,應選用下圖中(填“(a)”或“(b)”)為該實驗的電路圖.此接法的測量值______真實值

③若兩電表的示數分别如圖c所示,則電阻值為Ω．

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