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1、主干梳理 对点激活1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。2学会使用螺旋测微器测量金属丝直径。3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。1把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻，Rx，电路如图所示。2用毫米刻度尺测金属丝接入电路部分的长度l，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，算出横截面积Sd2。3根据电阻定律R，得金属丝电阻率。毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电流表和直流电压表、滑动变阻器(阻值范围050 )、电池组、开关、被测金属丝、导线若干。1求金属丝横截面积S：在准备好的金属丝上三个不同位置用螺旋测微器各测一次直径，求出其平均值d，则横截面积S。2按照电路图连好电路。3测量金属丝有效
2、长度l：将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度(即有效长度)，反复测量三次，求出平均值l。4求金属丝的电阻Rx：把滑动变阻器调到接入电路中的阻值最大的位置，检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流值和电压值记录在表格中，断开开关S，求出金属丝电阻Rx的平均值。5整理仪器。1求Rx的两种方法(1)用Rx算出各次的数值，再取平均值。(2)用UI图线的斜率求出。2计算电阻率：将记录的数据Rx、l、d的值，代入电阻率计算公式RxRx。1金属丝直径、长度的测量带来误差。2电路中因为电流表外接，所以R测R真，由R，知测，所以应采用电流表内接法测
3、量，他们采用的是A电路图。由于电流表有分压作用，故电压表的示数大于电阻Rx两端的实际电压，则Rx的真实值小于测量值50 。变式1 (2018合肥质检)为了测定金属丝的电阻率，某实验小组将一段金属丝拉直并固定在米尺上，其两端可作为接线柱，一小金属夹夹在金属丝上，且可在金属丝上滑动。请完成以下内容。(1)某次用螺旋测微器测该金属丝的直径，示数如图甲所示，则其直径d_mm。(2)实验中先用欧姆表测出该金属丝的阻值约为3 。(3)实验室提供的实验器材如下：A电压表V(03 V，内阻约20 k)B定值电阻10 C定值电阻100 D蓄电池(电动势约12 V，内阻不计)E开关S一只F导线若干实验小组利用上述
4、器材设计并完成实验。实验中通过改变金属夹位置进行了多次测量，在实验操作和测量无误的前提下，记录了金属丝接入电路中的长度l和相应的电压表的示数U，并作出关系图线如图乙所示。根据题目要求，在虚线框内完成设计的实验电路图，其中定值电阻R应选_(选填“B”或“C”)；金属丝电阻率的表达式_(用a、b、c、d、R表示)。答案(1)0.751(0.7500.752均可)(3)如图所示B解析(1)由螺旋测微器的读数规则可知，该金属丝的直径为d0.5 mm25.10.01 mm0.751 mm。(3)为了完成测量，电路设计如图所示，由欧姆定律可知，将Rx3 代入，分析可知R9 ，因此定值电阻R应选B；由电路可
5、知URx，Rx，Sd2，整理得，结合题图乙可知b、，整理可得。考点2数据处理与误差分析例2(2018太原五中段考)在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲所示，其读数应为_ cm(该值接近多次测量的平均值)。(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020 ，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数12345
6、678U/V00.100.300.701.001.501.702.30I/A00.020.060.160.220.340.460.52由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图中的_(填“乙”或“丙”)图。(3)如图丁是测量Rx的实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图，补充完成图丁中实物间的连线。(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图戊所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第3、5、7次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值Rx_ (保留两位有效数字)。(5)根据以上数据可以估算出金属丝的电
7、阻率约为_ m(保留两位有效数字)。尝试解答(1)0.0397(0.03950.0399均可)_(2)乙(3)如图甲所示_(4)如图乙所示_4.5(4.34.7均可)(5)1.1106。(1)螺旋测微器的读数d(039.70.01) mm0.397 mm0.0397 cm。(2)从记录数据表格中可以看出，电流、电压从0开始，滑动变阻器须采用分压式接法，故应选乙电路。(3)实物连接如尝试解答图甲所示。(4)描绘出UI图线如尝试解答图乙所示。由图中斜率可求得其电阻Rx4.5 。(5)由电阻定律Rx，得，代入数据求得金属丝的电阻率1.1106 m。变式2(2018云南七校适应性考试)市场上销售的铜质
8、电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现一个是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜；再一个就是铜材质量可能合格，但截面积较小。某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格。小组成员经查阅，纯铜的电阻率为1.8108 m。现取横截面积约为1 mm2、长度为100 m(真实长度)的铜电线，进行实验测量其电阻率，实验室现有的器材如下：A电源(电动势约为5 V，内阻不计)；B待测长度为100 m的铜电线，横截面积约1 mm2；C电压表V1(量程为3 V，内阻约为0.5 k)；D电压表V2(量程为5 V，内阻约为3 k)；E电阻箱R(阻值范围0999.9
9、 )；F定值电阻R01 ；G开关、导线若干。(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d，如图甲所示，则d_ mm。(2)小组设计的测量电路如图乙所示，则P是_，N是_，通过实验作出的图象如图丙所示。(填器材名称及对应符号)(3)这捆铜电线的电阻率_(结果保留三位有效数字)；你认为电阻率大的可能原因是_。(4)本实验中铜电线的电阻率测量值比真实值将会_(填“偏大”“不变”或“偏小”)，原因是_。答案(1)1.125(1.1231.127均可)(2)电压表V2电压表V1(3)2.58108 m铜线使用的可能是再生铜或含过多杂质的次铜(其他合理答案也可)(4)偏大没有考虑到电压表V1的分流解析
10、(1)铜电线的直径d1.0 mm12.50.01 mm1.125 mm。(2)P测量的电压大于N测量的电压，故P是电压表V2，N是电压表V1。(3)分析电路可知通过铜电线的电流IxIR，RxRR，整理得1Rx，根据题图丙可知斜率kRx 2.60 ，Sr220.994 mm2， m2.58108 m，故电阻率达不到要求，使用的有可能是再生铜或含过多杂质的次铜。(4)偏大，由于没考虑电压表V1的分流，使测得的铜电线的电阻偏大，由Rx知，电阻率的测量值较真实值偏大。考点3实验的改进与创新例3(2018河北名校联盟联考)冬春季节降水量少，广东沿海附近江河水位降低，涨潮时海水倒灌，出现所谓的“咸湖”现象
11、，因此沿海地区城市自来水的离子浓度增高，水质受到影响。为了研究“咸湖”出现的规律，某同学设计了一个检测河水电阻率的实验，他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图1所示，两电极相距L0.314 m，其间充满待测的河水，安装前他用如图2所示的游标卡尺测量玻璃管的内径，结果如图3所示。他还选用了以下仪器：量程15 V、内阻约300 k 的电压表；量程300 A、内阻约为50 的电流表；最大阻值1 k的滑动变阻器；电动势E12 V、内阻r6 的电池，开关一只以及导线若干。图4坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的8个点表示他测得的8组电流I、电压U的值，根据以上材料完成以下问题。(1)测量
12、玻璃管的内径时，应将图2中游标卡尺的A、B、C三部分中的_与玻璃管内壁接触(填代号)。(2)玻璃管的内径d_ mm。(3)图5中的实物仪器有一部分已连线，将其他部分连接成能测出图4数据的实物连线图。(4)河水的电阻率_(结果保留两位有效数字)。尝试解答(1)A(2)5.50(3)图见解析(4)7.6 m。(1)根据游标卡尺的使用方法可知，测量玻璃管内径时，应用题图2中游标卡尺的A部分与玻璃管的内径接触。(2)游标卡尺读数为d5 mm100.05 mm5.50 mm。(3)在测量水柱的电阻时，滑动变阻器应用分压式接法，由题给数据水柱的电阻远大于电流表内阻，所以电流表应用内接法，实物连线图如图1所示。(4)在坐标图中画出UI图线如图2所示，由UI图象可求出水柱电阻R 1105 ，再
