发布时间 : 星期四 文章高中物理实验8测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)更新完毕开始阅读
高中物理实验八、测定金属的电阻率
（同时练习使用螺旋测微器）
江苏省特级教师 戴儒京
一、知识点梳理
电阻定律R??LRS，其中?为电阻率，则??，L为导线长度，用刻度尺测量，SLS为导线横截面积，S??d24，d为导线直径，用游标卡尺或螺旋测微器测量。
游标卡尺和螺旋测微器的结构、使用和读数
游标卡尺：先读主尺，再读游标尺，然后相加。游标尺的第几个格与主尺的某格对齐，则用游标卡尺的精确度乘以几。游标卡尺精确度一般有3种，即0.1mm(10个格的游标尺),0.05mm(20个格的游标尺),0.02mm(50个格的游标尺).游标卡尺不估读。
螺旋测微器：先读固定刻度，再可动刻度，然后相加。螺旋测微器要估读。
电阻R用伏安法测量。
1. 伏安法测电阻中电流表内接和外接电路
电路图如下甲图，是电流表外接，乙图则是电流表内接。
2.误差分析
电流表外接时，电压表分流引起系统误差，测量值
R测?RRVUUU??=，为电阻R与电压表内阻RV的并联值，所
UUIIR?IVR?RV?RRV以，测量值小于真实值。 电流表内接时，测量值为R测?UUR?UA??R?RA，为电阻与电流表内阻的II串联值，所以，测量值大于真实值。
所以，当电阻小于小于电压表内阻时，是小电阻用电流表外接法，当电阻大于大于电流表内阻时，是大电阻，用电流表内接法。。 3.怎样才算小电阻和大电阻呢？
取R中?RARV，待测电阻R，若R?R中，则为小电阻，用电流表外接法；若
R?R中，则为大电阻，用电流表内接法。
关于伏安法测电阻实验中的电流表外接和内接的问题，是高考的重点和热点，也是学生学习中的难点，有的同学总有点似懂非懂、似是而非的感觉。通过例题谈一谈测电阻实验中的电流表内接和电流表外接的问题。
二、例题和习题
1.一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0 Ω）；?V可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：
（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；
（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；
（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表?V的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表?V的示数U2；
（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）； （5）重复步骤（3），得到如下数据： 1 2 3 4 5 U1/V U2/V U2 U10.25 0.86 3.44 0.30 1.03 3.43 0.36 1.22 3.39 0.40 1.36 3.40 0.44 1.49 3.39 （6）利用上述5次测量所得位小数）
【解析】实验原理：
Rx?U2的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1U1U1?U?U2?U1，其中I?，代入得Rx=?2?1?R0
R0I?U1?【答案】23．（1）
?U? （4）?2?1?R0 （6）48.2
?U1?
2.某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10 kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：
A．电压表（量程0~1 V，内阻约为10 kΩ）
B．电压表（量程0~10 V，内阻约为100 kΩ） C．电流表（0~1 mA内阻约为30 Ω） D．电流表（0~0.6 A，内阻约为0.05 Ω）
E．电源（电动势1.5 V，额定电流0.5 A，内阻不计） F．电源（电动势12 V，额定电流2 A，内阻不计） G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10 Ω，额定电流2 A）
①为使测量尽量准确，电压表选用_________，电流表选用______________，电源选用______________。（均填器材的字母代号）； ②画出测量Rx阻值的实验电路图。
③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会______________其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），
原因是____________________________。
【解析】因为待测电阻很大，所以电路图中电流表内接。
已经满足电流表内阻很小，电压表内阻很大，所以器材选择主要考虑误差小。当电源电动势1.5 V时，电路电流约为I?电路电流约为I?E?0.15mA，当电源电动势12 V时，RxE?1.2mA，所以电流表选C，因为如果选D，电流表指针偏Rx转太小，则误差太大。
此时电源要选F,因为如果选E，电流太小；电压表要选B。
R测?Rx?RA
【答案】9.（3）①B；C；F②③大于；电压表的读数大于待
测电阻两端实际电压（其他正确表述也可）
3.小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．
实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，?和电流表的相应示数I1，I2，?．然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，?，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，?．