第十一章電路及其應(yīng)用人教版(2019)必修第二冊(cè)11.3

實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量游標(biāo)卡尺的構(gòu)造(1)內(nèi)測(cè)量爪：用來(lái)測(cè)量槽的寬度和小圓管的內(nèi)徑等。(2)外測(cè)量爪：用來(lái)測(cè)量小鋼球的直徑、小圓管的外徑、教科書(shū)的厚度等。(3)深度尺：固定在游標(biāo)尺上，用來(lái)測(cè)量槽、孔和筒的深度。(4)緊固螺釘：讀數(shù)時(shí)，為了防止游標(biāo)尺移動(dòng)，旋緊緊固螺釘可使游標(biāo)尺固定在主尺上。測(cè)深度測(cè)外徑測(cè)內(nèi)徑游標(biāo)卡尺的功能10分度20分度50分度游標(biāo)卡尺的分度原理:是利用主尺的單位刻度(1mm)與游標(biāo)尺的單位刻度之間固定的微量差值來(lái)提高測(cè)量精度的。精度：不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度,它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同數(shù)量的小等分刻度少1mm。常見(jiàn)的游標(biāo)卡尺有10分度、20分度和50分度三種。見(jiàn)下表:刻度格數(shù)(分度)刻度總長(zhǎng)度每小格與1mm的值精確度(可準(zhǔn)確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm游標(biāo)卡尺的精度游標(biāo)卡尺使用方法1.將量爪并攏，查看游標(biāo)和主尺身的零刻度線是否對(duì)齊，如果對(duì)齊就可以進(jìn)行測(cè)量。2.測(cè)量時(shí)，右手拿住尺身，大拇指移動(dòng)游標(biāo)，左手拿待測(cè)外徑（或內(nèi)徑）的物體，使待測(cè)物位于外測(cè)量爪之間，當(dāng)與量爪緊緊相貼時(shí)，擰緊緊固螺釘。注意：（1）用量爪卡緊物體時(shí)，用力不能太大；（2）卡尺測(cè)量不宜在工件上隨意滑動(dòng)，防止量爪面磨損。（3）使用后要擦干凈，將兩尺零線對(duì)齊，放入卡尺專(zhuān)用盒內(nèi)，存放在干燥處。讀數(shù)方法：先讀主尺上的刻度，當(dāng)游標(biāo)尺上第N條刻度線與主尺上某一刻度線對(duì)齊時(shí)，則：注意：(1)游標(biāo)卡尺是根據(jù)刻度線對(duì)齊來(lái)讀數(shù)的，所以不需要估讀。但讀數(shù)要注意最小精確度所在的位數(shù)，如果讀數(shù)最后一位是零，該零不能去掉。讀數(shù)時(shí)一般以毫米為單位，再進(jìn)行單位換算。(2)讀數(shù)時(shí)，要注意游標(biāo)尺第幾條刻度線(不含零刻度線)與主尺對(duì)齊。測(cè)量值=主尺整毫米數(shù)+

N×0.1mm(精度)主尺012340主尺讀數(shù)：4mm

游標(biāo)尺讀數(shù)：3×0.1mm=0.3mm測(cè)量值=4mm+3×0.1mm=4.3mm10游標(biāo)尺N指游標(biāo)上第幾根線與主尺對(duì)齊游標(biāo)卡尺讀數(shù)法則（1）10分度主尺cm10游標(biāo)尺0265×0.0520L=26mm+0.25mm=26.25mm測(cè)量值=主尺整毫米數(shù)+N×0.05mm（精度）（2）20分度游標(biāo)卡尺讀數(shù)法則34（3）50分度主尺2游標(biāo)尺0105L=105mm+0.000×0.02=105.00mm4111213測(cè)量值=主尺整毫米數(shù)+N×0.02mm（精度）游標(biāo)卡尺讀數(shù)法則cm主尺1游標(biāo)尺02cm1020L=+×

=兩刻度對(duì)齊

5mm

170.05mm5.85mmN一看精度;二看游標(biāo)尺上的0刻度線位置，區(qū)分零刻度與標(biāo)尺最前端;三看游標(biāo)尺的哪條(第N條)刻度線與主尺上的刻度線對(duì)齊。規(guī)律總結(jié)使用演示：【讀數(shù)練習(xí)】

螺旋測(cè)微器的解構(gòu)與功能

螺旋測(cè)微器（又叫千分尺）是比游標(biāo)卡尺更精密的測(cè)量長(zhǎng)度的工具，用它測(cè)長(zhǎng)度可以準(zhǔn)確到0.01mm，測(cè)量范圍為幾個(gè)厘米。螺旋測(cè)微器

螺旋測(cè)微器的精密螺紋的螺距是0.5mm，可動(dòng)刻度有50個(gè)等分刻度，可動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)微螺桿可前進(jìn)或后退0.5mm，所以可動(dòng)刻度每一小格表示0.01mm。讀數(shù)時(shí)再估讀一位，則估讀到毫米的千分位，因此，螺旋測(cè)微器又叫千分尺。

螺旋測(cè)微器的原理1.先讀固定刻度：找到固定刻度右邊第一根主尺線（注意半刻度線有沒(méi)有露出來(lái)）：讀得4.5mm如果半刻度線沒(méi)有露出來(lái)那就是4.0mm055102.再讀可動(dòng)刻度:找到軸線與可動(dòng)刻度對(duì)齊的地方，讀數(shù)從下面起且要往后估讀一位。讀得9.2對(duì)應(yīng)的數(shù)值為：9.2×0.01mm=0.092mm3.把固定刻度讀數(shù)與可動(dòng)刻度讀數(shù)相加：4.5mm+0.092mm=4.592mm螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法讀數(shù)公式測(cè)量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)＋可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)05510可動(dòng)刻度半毫米刻度固定刻度注意：必須估讀注意事項(xiàng)(1)測(cè)量時(shí)，在測(cè)微螺桿快靠近被測(cè)物體時(shí)應(yīng)停止使用旋鈕，改用微調(diào)旋鈕，避免產(chǎn)生過(guò)大的壓力，既可使測(cè)量結(jié)果精確，又能保護(hù)螺旋測(cè)微器。(2)讀數(shù)時(shí)準(zhǔn)確到0.01mm，要估讀到0.001mm，測(cè)量結(jié)果若用毫米作單位，則小數(shù)點(diǎn)后面必須保留

位數(shù)字。三使用演示：【讀數(shù)練習(xí)】電流表和電壓表的使用及讀數(shù)1、選擇合適量程：使得測(cè)量時(shí)指針偏轉(zhuǎn)角度要盡可能大，一般要求超過(guò)量程的1/3，但又不能超過(guò)量程2、使用前應(yīng)先進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整(機(jī)械調(diào)零)3、電流從+接線柱流進(jìn)表，從—接線柱流出表電流表和電壓表的使用電壓表、電流表的讀數(shù)方法（1）對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問(wèn)題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓或電流，然后根據(jù)表盤(pán)總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)即可。（2）讀數(shù)原則：最小刻度是1、0.1、0.01，按十分之一估讀，分別估讀到0.1、0.01、0.001；最小刻度是2、0.2、0.02，按二分之一估讀，分別估讀到1、0.1、0.01；最小刻度是5、0.5、0.05，按五分之一估讀，分別估讀到1、0.1、0.01。電流表、電壓表量程精度估讀(本位→精度位)0～3V0～15V0～3A0～0.6A0.1V1/10估讀（X.XX）估讀到精度下一位0.5V1/5估讀（X.X）本位估讀，到精度位0.1A1/10估讀（X.XX）估讀到精度下一位0.02A1/2估讀（X.XX）本位估讀，到精度位【讀數(shù)練習(xí)】一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量金屬絲的電阻率二、實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理與器材實(shí)驗(yàn)：測(cè)金屬電阻率思考與討論1.待測(cè)電阻絲阻值較小時(shí)，電流表采用內(nèi)接法，還是外接法？由于電阻絲阻值較小，故選擇電流表外接法。2.為調(diào)節(jié)方便，盡可能測(cè)量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，還是分壓式接法？閉合開(kāi)關(guān)S之前，滑動(dòng)變阻器的滑片處在什么位置？分壓式接法調(diào)壓范圍稍大，數(shù)據(jù)點(diǎn)可以更分散一些，選擇分壓式接法，此時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使待測(cè)電阻絲兩端的電壓從零開(kāi)始。3.請(qǐng)畫(huà)出測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)電路圖。實(shí)驗(yàn)器材

螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、電壓表、電流表、定值電阻、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線、被測(cè)金屬導(dǎo)線、電池、滑動(dòng)變阻器。1.測(cè)直徑:在被測(cè)金屬絲上三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,并記錄;2.量長(zhǎng)度:測(cè)有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量3次;3.連電路:按原理圖所示的電路圖連接實(shí)驗(yàn)電路;4.求電阻:改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記入表格內(nèi),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。5.拆除實(shí)驗(yàn)電路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理：求RX的兩種方法：計(jì)算電阻率ρ：1.因一般金屬絲電阻較小,為了減少實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差,應(yīng)選擇電流表外接法。2.本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器若用分壓式接法,在接通電源之前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到電壓表為零的狀態(tài)。3.測(cè)量L時(shí)應(yīng)測(cè)接入電路中的金屬絲的有效長(zhǎng)度(即兩接線柱之間的長(zhǎng)度);在金屬絲的3個(gè)不同位置上用螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺測(cè)量直徑d。4.電流不宜過(guò)大(電流表用0-0.6A量程),通電時(shí)間不宜太長(zhǎng),以免電阻率因溫度升高而變化。注意事項(xiàng)誤差分析：1、直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一；2、電流表外接，測(cè)量值小于真實(shí)值，電阻率的測(cè)量值偏??；3、金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電表的讀數(shù)等均會(huì)帶來(lái)偶然誤差；4、金屬絲通電后發(fā)熱升溫，使金屬絲的電阻率變大，造成誤差；實(shí)驗(yàn)演示：

如圖甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)測(cè)量一鋼筆帽的內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的____(選填“A”“B”或“C”)進(jìn)行測(cè)量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內(nèi)徑為_(kāi)_____mm。例1A11.25

如圖甲、乙、丙所示的三把游標(biāo)卡尺，它們的讀數(shù)依次為_(kāi)______mm、________mm、________mm。例217.323.3510.38

螺旋測(cè)微器為精密儀器，用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑時(shí)，為防止螺旋測(cè)微器損傷，當(dāng)測(cè)砧和測(cè)微螺桿快接觸合金絲時(shí)應(yīng)改為旋轉(zhuǎn)圖甲所示的部件____(選填“A”“B”“C”或“D”)，將會(huì)聽(tīng)到“喀喀”響聲，表示已經(jīng)夾緊，為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前還應(yīng)先旋緊如圖甲所示的部件____(選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖乙中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為_(kāi)______mm。例3DB3.700

讀出下面螺旋測(cè)微器測(cè)量的讀數(shù)。例4甲_______mm，乙_______mm，丙_______mm。3.5503.2050.800返回

如圖為電流表和電壓表的刻度盤(pán)。例5(1)圖甲使用0.6A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表_______A，圖中表針的示數(shù)是______A；當(dāng)使用3A量程時(shí)，對(duì)應(yīng)刻度盤(pán)上每一小格代表_____A，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_____A。(2)圖乙使用較小量程時(shí)，每小格表示______V，圖中表針的示數(shù)為_(kāi)_____V；若使用的是較大量程，則這時(shí)表盤(pán)刻度每小格表示______V，圖中表針示數(shù)為_(kāi)_____V。0.020.440.12.200.11.700.58.5

請(qǐng)完成下列各表的讀數(shù)，把答案填在圖下的橫線上。(1)量程為0～3V和0～3A的電表讀數(shù)。例6讀數(shù)________讀數(shù)________(2)量程為0～15V的電壓表讀數(shù)。讀數(shù)________讀數(shù)________________0.90V1.90A10.0V10.2V(或10.3V)(3)量程為0～0.6A的電流表讀數(shù)。讀數(shù)________讀數(shù)________0.40A0.50A返回

某物理學(xué)習(xí)小組的兩位同學(xué)采用伏安法測(cè)金屬絲的電阻率，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：A.電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻約為15kΩ)B.電壓表(量程0～15V，內(nèi)阻約為75kΩ)C.電流表(量程0～3A，內(nèi)阻約為0.2Ω)D.電流表(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω)E.滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω，0.6A)F.滑動(dòng)變阻器R2(0～2000Ω，0.1A)G.電池組E(電壓為3V)H.待測(cè)金屬絲Rx(阻值約為5Ω)I.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干，米尺，螺旋測(cè)微器等例1(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選用_____；電流表應(yīng)選用_____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____。(均填字母代號(hào))ADE(2)兩位同學(xué)分別畫(huà)出了兩個(gè)電路圖，如圖甲、乙所示。本實(shí)驗(yàn)選用_____(填“甲”或“乙”)圖比較合適。甲(3)實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，使用時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)微螺桿與測(cè)砧直接接觸時(shí)讀數(shù)如圖丙所示，測(cè)量金屬絲直徑時(shí)如圖丁所示，則金屬絲的直徑d＝________mm。0.510(4)如果實(shí)驗(yàn)中測(cè)得金屬絲的電阻值為R，用米尺測(cè)出的金屬絲長(zhǎng)度為l，用螺旋測(cè)微器測(cè)出的金屬絲的直徑為d，則其電阻率ρ＝______。(用所給字母表示)

在“測(cè)量金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)_____________________mm(該值接近多次測(cè)量的平均值)。例20.398(0.397、0.399均可)(2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx。實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電壓為3V)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0～20Ω，額定電流2A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如右：由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx采用的是圖中的_____圖(選填“乙”或“丙”)。次數(shù)U/VI/A10.100.02020.300.06030.700.16041.000.22051.500.34061.700.46072.300.520乙(3)如圖丁所示是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)(2)中所選的電路圖，補(bǔ)充完整圖丁中實(shí)物間的連線，要求閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。(4)該小組同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U－I坐標(biāo)系，如圖戊所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的5個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U－I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝____Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。4.5(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_(kāi)____。A.1×10－2Ω·m B.1×10－3Ω·mC.1×10－6Ω·m D.1×10－8Ω·mC(6)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差。本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法正確的是______。A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B.由電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的