步步高2017年高考物理人教版一轮复习讲义第7章实验

1、标准实验基础知识一、螺旋测微器的使用1.构造：如图 1 所示，B 为固定刻度，E 为可动刻度.图 1原理：测微螺杆 F 与固定刻度 B 之间的精密螺纹的螺距为 0.5 mm，即旋钮 D 每旋转一周， F 前进或后退 0.5 mm，而可动刻度 E 上的刻度为 50 等份，每转动一小格，F 前进或后退 0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为 0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺.读数：测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(mm).如图 2 所示，固定刻度示数为 2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读

2、的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.图 2二、游标卡尺1.构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺.(如图 3 所示)知识内容必考要求加试要求实验 10：探究导体电阻与其影响(包括材料)的关系(同时练习使用螺旋测微器)图 3 2.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径.3.原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成.不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少 1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有 10 个的、20 个的、50 个的，其规格见下表：

3、4.读数：若用 x 表示从主尺上读出的整毫米数，K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则结果表示为(xK精确度)mm.探究导体电阻与其影响的关系基本实验要求实验原理根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径 d，计算出横截面积 S，并用伏安法测出电阻 Rx，即可计算出金属丝的电阻率.实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(00.6 A)，电压表(03 V)，滑动变阻器(50 )，开关，刻度格数(分度)刻度总长度每小格与 1 mm 的差值精确度(可精确到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm

4、0.02 mm导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺. 3.实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值 d. (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置.闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数 I 和 U的值，填入表格内.d2l(6)将测得的 Rx、l、d 值，代入公式 RS和 S中，计算出金属丝的电阻率.4规律方法总结1.数据处理电阻 R 的数值可用以下两种方法确定：(1)计算法：利用每次测量的 U、

5、I 值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果. (2)图象法：可建立 IU 坐标系，将测量的 U、I 值描点作出图象，利用图象的斜率求出电阻值 R.2.实验注意事项(1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法. (2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态.测量 l 时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的 3 个不同位置上用螺旋测微器测量直径 d.电流不宜过大(电流表用 00.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化.考点一螺旋测微器、游标卡尺的读数1.直尺和游标卡尺的读数某同学测

6、定一金属杆的长度和直径，示数如图 4 甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为 cm 和 mm.图 460.104.20刻度尺的分度值为 1 mm，要估读到 0.1 mm.游标卡尺读数4 mm100.02 mm4.20 mm.2.螺旋测微器的读数完成下列读数(如图 5 所示)图 5b. mm d.mma.mm c.mma.0.486(0.4840.488) b.0.536(0.5340.538) c.4.078(4.0774.079)d.5.663(5.6615.665)考点二实验原理与操作d2U3.实验原理在“探究导体电阻与其影响的关系”的实验中，由可知，对实验4Il结果的准确性影响最大的是

7、( A.金属丝直径 d 的测量C.电流 I 的测量A)B.电压 U 的测量D.金属丝长度 l 的测量四个选项中的四个物理量对金属丝的电阻率均有影响，但影响最大的是金属丝直径 d的测量，因为在计算式中取直径的二次方.4.实验操作(多选)在“探究导体电阻与其影响的关系”的实验中，以下操作中正确的是()A.用毫米刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值 C.用伏安法测电阻时，采用电流表内接法，多次测量后算出平均值D.实验中应保持金属丝的温度不变 BD实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；

8、金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法，A、C 错误.故选 B、D.5.器材选择与实物连接在“探究导体电阻与其影响的关系”的实验中，有两节新的干电池、开关、若干导线和待测金属管，其阻值约为 5 及下列器材：电压表 03 V，内阻约 10 k电压表 015 V，内阻约 50 k电流表 00.6 A，内阻约 0.05 电流表 03 A，内阻约 0.01 E.滑动变阻器，010 F.滑动变阻器，0100 (1)要求较准确地测出其阻值，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选；(填序号)(2)实验中他的实物接线如图 6 所示，请接线中的两

9、处明显错误.图 6错误 1： 错误 2： (1)ACE(2)导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法(1)由于两节干电池的电动势为 3 V，所以电压表应选 A；由于通过金属管的最大电流约为 Im U 3 A0.6 A，所以电流表应选 C.Rx5(2)由于待测金属管阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，连线图中的两处明显错误分别是：错误 1：导线连接在滑动变阻器的滑片上；错误 2：采用了电流表内接法.考点三仪器的读数和实验数据的处理6.仪器的读数与实验器材在“探究导体电阻与其影响的关系”实验中，某同学测量金属丝直径时，螺旋测微器示数如图 7 所示，读数是 mm；若要测量该金属丝的电

10、阻率，还需要用到的测量仪器有.图 70.638刻度尺、电压表、电流表7.仪器读数和数据处理利用螺旋测微器、刻度尺和如图 8 所示的器材(其中电流表的内阻为1 ，电压表的内阻为 5 k)测量一根粗细均匀的阻值约为 5 的金属丝的电阻率.(1)用笔画线代替导线，将图 8 中的器材连接成实物电路，要求尽量避免交叉，电流表、电压表应当选择合适的量程(已知电源的电动势为 6V，滑动变阻器的阻值为 020 ).图 8图 9图 10实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用刻度尺测量金属丝的长度示数如图 9 所示，电流表、电压表的读数如图 10 所示.由图可以读出金属丝两端的电压 U，流过金属丝的电流 I，金

11、属丝的长度 L，金属丝的直径 d.该金属丝的电阻率是.(保留两位有效数字)图(2)2.20 V0.44 A30.50 cm1.850103 m(3)4.4105 m(1)见(1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法；由题图可以看出电流表应该连接“”接线柱和“0.6”接线柱，电压表应该连接“”接线柱和“3”接线柱，具体连线如图所示.(2)由题图可以看出：电压表的量程是 3 V，所以读数是 2.20 V；电流表的量程是 0.6 A，所以读数是 0.44 A；由于螺旋测微器的半毫米刻度线已经露出，因此读数是 1.85

12、0103 m；刻度尺的读数是 40.50 cm10.00 cm30.50 cm.(3)由电阻定律得2.203.141.8501032RSUd2 L 4IL m40.4430.501024.4105 m.8.伏安法测电阻与数据处理值.对 2B 铅笔芯的导电性能感，于是用伏安法测量其电阻(1)图 11 是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图中画出.图 11图 12(2)用电流表内接法和外接法分别测量了一段 2B 铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到 UI 图上，如图 12 所示.在图中，由电流表外接法得到的数据点是用(填“”或“”)表示的.(3)请你选择一组数据点，在图上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为 .(结果保留两位有效数字)(1)见图甲(2)(3)见图乙用“”表示的数据连线时，电阻为 1