1、1第 42 讲 测定金属的电阻率一、实验目的1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。2掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法。3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。二、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，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺。考点一 实验原理与操作1实验原理由电阻定律 R 得 R 。金属丝的电阻 R 用伏安法测量，金属丝的长度 l 用毫lS Sl米刻度尺测量，金属丝的横截面积 S 可由其直径 d 算出，即 S 2，直径 d 可由螺旋测(d2)微器测出。2实验步骤(1)用螺旋测微器测金属丝的直径
2、d，计算出金属丝的横截面积 S。(2)按图甲或图乙所示电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路(金属丝电阻很小，电流表用外接法)，甲图中把滑动变阻器的滑片调到使接入电路中的电阻值最大的位置，乙图中把滑动变阻器的滑片调到使被测电阻两端电压为零的位置。(3)将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝的有效长度 l。(4)闭合开关 S，改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电流表、电压表的读数。(5)采用计算法或采用图象法求电阻 R。(6)把测量数据代入电阻率公式 ，计算出金属的电阻率。 Rd24l(2014海南高考)现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱
3、体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体2的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示。(1)由图甲读得圆柱体的直径为_ mm，由图乙读得圆柱体的长度为_ cm。(2)若流经圆柱体的电流为 I，圆柱体两端之间的电压为 U，圆柱体的直径和长度分别用 D、 L 表示，则用 D、 L、 I、 U 表示的电阻率的关系式为 _。解析 (1)根据螺旋测微器的读数规则可读得圆柱体的直径为 d1.5 mm0.344 mm1.844 mm，根据游标卡尺的读数规则可读得圆柱体的长度为 l42 mm0.05 mm842.40 mm4.240 cm。(2)由电阻定律： R ，知
4、，而 R ， S D2，故 。LS RSL UI 14 D2U4IL答案 (1)1.844(在 1.8421.846 范围内的均正确) 4.240 (2) D2U4IL方法感悟用一段长 80 cm 的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验。(1)用多用表粗测电阻丝的电阻，测量值约为 6.0 。(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，结果如图甲所示，由此可知金属丝直径的测量结果为_ mm。3(3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：A直流电源(电动势约为 4.5 V，内阻很小)B电压表(量程 03 V，内阻约 3 k)C电压表(量程 015 V，内阻约 15 k)D电流表(量程 0
5、0.6 A，内阻约 0.125 )E电流表(量程 03 A，内阻约 0.025 )F滑动变阻器(阻值范围 015 ，最大允许电流 1 A)G滑动变阻器(阻值范围 0200 ，最大允许电流 2 A)H开关、导线若干要求有较高的测量精度，并能测得多组数据，在供选择的器材中，电流表应选择_，电压表应选择_，滑动变阻器应选择_。(填字母代号)(4)根据上面选择的器材，在图乙中完成实验电路的连接。答案 (2)0.936(0.9350.938 均可)(3)D B F (4)图见解析解析 (2)螺旋测微器固定刻度读数为 0.5 mm，可动刻度的读数为 0.0143.6 mm0.436 mm，所以最终读数为：
6、0.5 mm0.436 mm0.936 mm，因为需要估读，故在0.9350.938 mm 范围内均正确。(3)选择电表时，要使指针偏转大一些，偏转到其满刻度的 左右比较准确，电源电动23势约为 4.5 V，故电压表选 B，电路中最大电流约为 A0.5 A，故电流表选 D，待测电阻36为 6 左右，为了便于调节，因此选择阻值范围 015 的滑动变阻器 F 便可以。(4)采用限流接法(分压也可以)，待测电阻较小，因此电流表外接，其实物图如图所示。4考点二 数据处理与误差分析1测定金属的电阻率的数据处理(1)公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值。(
7、2)图象法求电阻：作出 UI 图象，由图象的斜率求出电阻值。在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点尽量落在直线上，不能落在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。2测定金属的电阻率的误差分析(1)金属丝的直径测量是产生误差的主要来源之一。(2)采用伏安法测电阻时，电表的内阻会带来系统误差。(3)在测量长度、电流、电压的过程中，测量工具读数时会带来偶然误差。(4)由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成误差。在“测定金属的电阻率”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
8、，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为_ mm。(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，内阻约为 1 5)、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 1 2 3 4 5 6 7U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520由以上实验数据可知，他们测量 Rx是采用如图中
9、的_(选填“甲”或“乙”)图。(3)如图是测量 Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，闭合开关前滑动变阻器的滑片 P 置于最左端。请根据(2)所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。(4)这个小组的同学在坐标纸上建立 U、 I 坐标系，如图所示，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 2、4、6 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)6(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_(填选项前的字母)。A110 2 m B110 3 mC110 6 m D110 8
10、 m(6)任何实验测量都存在误差。下列关于误差的说法中正确的是_(填选项前的字母)。A用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由电表引起的系统误差D用 UI 图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差解析 (1)由图可知，螺旋测微器读数为：0 mm39.80.01 mm0.398 mm(0.3960.399 均正确)。(2)如果用限流接法，最小电压为 0.6 V，而表中电压都到 0.10 V 了，所以滑动变阻器肯定是分压接法，故采用甲图。(3)如图甲所示。(4)UI 图线如图乙所示。由所
11、画图象知，第 6 组数据偏离图线最远应舍去。由图线得电阻 Rx 4.5 (4.34.7 均正确)。 U I 10.227(5)由 R 得： ，代入数据得： 1.1210 6 m，故选 C。LS SRL (d2)2RL(6)由于原理、器材等不完善造成的误差为系统误差；由读数等偶然因素造成的误差为偶然误差，故 A、B 错误，C 正确。为了减小偶然误差可采用多次测量求平均值或用图象法处理数据，故 D 正确。答案 (1)0.398(0.3960.399 均可) (2)甲(3)见解析图甲 (4)见解析图乙 4.5(4.34.7 均可)(5)C (6)CD方法感悟 1 可 考 虑 通 过 选 取 合 适
12、的 器 材 ， 设 计 合 理 的 实 验 方 案 来 减 小 系 统 误 差 。 2 可 考 虑 多 次 测 量 求 平 均 值 或 用 图 象 法 处 理 数 据 来 减 小 偶 然 误 差 。某同学要测量一根均匀电阻丝的电阻率。他在电阻丝两端分别接了接线柱 a、 b，并将电阻丝固定在米尺上，米尺的中间设置了一个可沿电阻丝滑动的触头 c， c 的上端为接线柱，a、 c 间的长度可在米尺上直接读出，如图 1 所示。可供选择的器材有：A待测电阻丝(长约 80 cm，阻值小于 5 )；B电压表 03 V，内阻约 3 k；C电流表 00.6 A，内阻约 0.5 ；D电池组：电动势 3 V，内阻很小
13、；E滑动变阻器 R，总阻值 10 ；F开关，导线若干；G螺旋测微器。(1)该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其刻度如图 2 所示，读数为_ mm。(2)该同学认为，应尽量避免由于电流热效应导致的电阻率变化，为此，应使 a、 b 间电压保持不变，只改变触头 c 的位置，测量 a、 c 间的电压 U，寻找 U 和 a、 c 间电阻丝长度 L 的关系，即可实现测量电阻率的目的。根据上述分析，完成下列问题：实验中采用的思想方法是_。(将选项前的字母填在横线上)A等效替代法 B建立理想模型法C控制变量法 D实验推理法8滑动变阻器所起的作用主要是_。(将选项前的字母填在横线上)A调节电压表和电流表的示数
14、，实现多次测量B使电阻丝 a、 b 间保持适当电压，充当保护电阻的作用根据以上分析，将图 3 连成实验电路。(3)该同学通过改变触头 c 的位置，分别测出了五组长度 L 与对应的电压 U 的数据(电流表示数保持在 0.50 A 不变)，并已描在坐标纸上，如图 4 所示。请根据图 4 上的数据点描绘出图线，算出图线的斜率 k_V/m。(结果保留两位有效数字)(4)根据上面提供的有关数据计算该电阻丝的电阻率 _ m。(结果保留两位有效数字)答案 (1)1.978(1.9771.979 均正确)(2)C B 见解析图甲(3)见解析图乙 1.9 (4)1.210 5解析 (1)螺旋测微器读数为(1.5
15、47.80.01) mm1.978 mm。(2)保持 a、 b 间电压不变，即保持电阻丝中电流不变， a、 c 间的电压 U 与电阻丝长度 L 成正比，采用了控制变量法，C 正确。滑动变阻器使电阻丝 a、 b 间保持适当电压，充当保护电阻的作用，B 正确。电阻丝总阻值远小于电压表内阻，应采用电流表外接法。9(3)图线如图乙所示。由图乙图线可知，斜率 k 1.9 V/m。UL(4)a、 c 间电压 U IR I ，电阻丝的截面积 S d2，可得电阻率 k ，LS 4 d24I代入 k、 d、 I 的数值，得 1.210 5 m。考点三 实验改进与创新1实验目的创新根据 R ，实验不仅能测量电阻率
16、，还可测量导线长度、横截面积、直径等。LS2实验原理创新测量电阻时还可应用等效替代法、半偏法、多用电表、电桥法、双电流表法、双电压表法等。参见第 46 讲。3实验器材创新(1)实验中若没有螺旋测微器测电阻丝的直径，可将电阻丝紧密地缠绕在圆柱形铅笔上3050 匝，测总长度，然后求出直径。(2)本实验中还可以把电压表、电流表更换为电压、电流传感器。在测金属电阻率的实验中，用以下器材可测量电阻 Rx的阻值。待测电阻 Rx，阻值约为 600 ；电源 E，电动势约为 6.0 V，内阻可忽略不计；电压表 V1，量程为 0500 mV，内阻 r11000 ；电压表 V2，量程为 06 V，内阻 r2约为 1
17、0 k；电流表 A，量程为 00.6 A，内阻 r3约为 1 ；定值电阻 R0， R060 ；滑动变阻器 R，最大阻值为 150 ；单刀单掷开关 S 一个，导线若干。(1)测量中要求两只电表的读数都不小于其量程的 ，并能测量多组数据，请在虚线框1310中画出测量电阻 Rx的实验电路图。(2)若选择测量数据中的一组来计算 Rx，则由已知量和测量物理量计算 Rx的表达式为Rx_，式中各符号的意义是_。(所有物理量用题中代表符号表示)解析 (1)电路的最大电流为 I 0.01 A，电流表量程太大，可以把电压表6 V600 V1并联一个定值电阻改装成电流表，电压表选择 V2即可，要求测量多组数据，滑动
18、变阻器需要采用分压式接法，电路如图。(2)流过被测电阻的电流为 I ，被测电阻阻值为 Rx U1r1 U1R0 U1 R0 r1R0r1 U2 U1I。 U2 U1 R0r1U1 R0 r1答案 (1)图见解析(2) U1为电压表 V1的读数， U2为电压表 V2的读数， r1为电压表 V1的 U2 U1 R0r1U1 R0 r1内阻， R0为定值电阻方法感悟测金属电阻率的关键是测出金属丝的电阻、长度、直径，测金属丝的电阻除可应用伏安法外，还可应用其他多种方法来测量；金属丝的直径、长度的测量也有多种方法，数据处理上也可应用解析法、图象法等不同的方法。11(2018福州质检)国标(GB/T)规定
19、自来水在 15 时电阻率应大于 13 m。某同学利用如图所示电路测量 15 自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门 K 以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源(电动势约为 3 V，内阻可忽略)，电压表 V1(量程为 3 V，内阻很大)，电压表 V2(量程为 3 V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值为 4 k)，定值电阻 R2(阻值为 2 k)，电阻箱 R(最大阻值 9999 )，单刀双掷开关 S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验步骤如下：A用游标卡尺测量玻璃管的内径 d；B向玻璃管内注满
20、自来水，并用刻度尺测量水柱长度 L；C把 S 拨到 1 位置，记录电压表 V1示数；D把 S 拨到 2 位置，调整电阻箱阻值，使电压表 V2示数与电压表 V1示数相同，记录电阻箱的阻值 R；E改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤 C、D，记录每一次水柱长度 L 和电阻箱阻值 R；F断开 S，整理好器材。(1)测玻璃管内径 d 时游标卡尺示数如图所示，则 d_ mm。(2)玻璃管内水柱的电阻 Rx的表达式为 Rx_(用 R1、 R2、 R 表示)。(3)利用记录的多组水柱长度 L 和对应的电阻箱阻值 R 的数据，绘制出如图所示的 R关系图象。自来水的电阻率 _ m。(保留两位有效数字)1L12(4
21、)本实验中若电压表 V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将_(选填“偏大” “不变”或“偏小”)。答案 (1)30.00 (2) (3)14 (4)偏大R1R2R解析 (1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径 d30 mm00.05 mm30.00 mm。(2)把 S 拨到 1 位置，记录电压表 V1示数为 U，得到通过水柱的电流 I1 。由闭合UR1电路欧姆定律得 E U Rx；把 S 拨到 2 位置，调整电阻箱阻值，使电压表 V2示数与电压UR1表 V1示数相同也为 U，记录电阻箱的阻值 R，得到通过 R 的电流 I2 。由闭合电路欧姆定UR律得 E U R2，联立解得 Rx 。UR
22、R1R2R(3)由电阻定律得 Rx ，又 Rx ，联立解得 R 。 R 图象的斜率 k LS R1R2R R1R2S 1L 1L， S ，解得 14 m。R1R2S d24 R1R2Sk(4)本实验中若电压表 V1内阻不是很大，则通过水柱的电流 I1大于测量值，即Rx R2，可得 Rx ，即自来水电阻测量值偏大，自来水电阻率测量结果将偏大。UR1 UR R1R2R课后作业1(2018东北三省三校一模考试)某实验小组利用所提供的如下器材测量某一金属丝Rx(电阻约为 10 )的电阻率。使用刻度尺测得金属丝长度 L0.825 m，使用螺旋测微器测量金属丝的直径，可供选择的器材还有：电池组 E(电动势
23、为 9.0 V，内阻约 1 )；电流表 A1(量程 0100 mA，内阻为 5 )；电流表 A2(量程 00.6 A，内阻约 0.3 )；定值电阻 R155 ；滑动变阻器 R(05 )；开关一个、导线若干。(1)螺旋测微器示数如图所示，可知金属丝直径为_ mm。13(2)若想更加精确地测出金属丝的电阻，请设计出测量电路图，并标明所用器材符号。要求使用提供的全部器材，能够测量多组数据，测量尽量准确。(3)按照所设计出的测量电路，在某次测量中获得的数据如下图，则电流表 A1的示数为_ mA，电流表 A2的示数为_ A。(4)由以上所测的数据可算得金属丝的电阻率为_。A9.9010 4 m B9.9
24、010 5 mC9.9010 6 m D9.9010 7 m答案 (1)1.000 (2)如图所示 (3)65 0.44 (4)C14解析 (1)螺旋测微器读数为 1 mm0.000 mm1.000 mm。(2)因为无电压表，可用已知内阻的电流表 A1与定值电阻 R1串联组成电压表，因改装后的电压表内阻已知，电流表 A2采用外接法；为了测量多组数据且测量准确，滑动变阻器采用分压式接法，如答图所示。(3)电流表 A1的示数为 65 mA，电流表 A2的示数为 0.44 A。(4)根据(3)问 I10.065 A， I0.44 A，所以 Ix I I10.375 A， Rx UxIx10.4 ，
25、Rx的电阻率 Rx Rx 9.9010 6 m，C 正确。I1 R1 RA1Ix Sl d24l2某同学在学完“测量金属的电阻率”实验后，找到一个柱状导体材料，想利用实验测量其电阻率，利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量该导体的长度和粗细。(1)用螺旋测微器测量导体直径如图甲，则该材料的直径为_ mm；利用 20 分度的游标卡尺测量导体长度如图乙，但该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，该导体材料长度为_ cm。(2)在本实验中，为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差，采用了如图丙所示的电路。测电阻过程中，首先，闭合开关 S1，将开关 S2接 2，调节滑动变阻器 RP和 R，使电压表
26、读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数 U1、 I1；然后，将开关 S2接 1，读出这时电压表和电流表的示数 U2、 I2。则待测材料的电阻可以表示为_。(3)若本实验中，测得导体的长度为 L，直径为 D，电阻为 Rx，则该导体电阻率的表达式为_。答案 (1)1.783(1.7821.784 均正确) 10.15515(2) (3)U1I2 U2I1I1I2 D2Rx4L解析 (1)螺旋测微器的读数为 D1.5 mm28.30.01 mm1.783 mm；游标卡尺的游标尺左端看不清，不能按正常规则读数，主尺 112 mm 刻度线与游标尺第 11 格刻度线对齐，利用游标卡尺原理，可知游
27、标卡尺的读数为 L112 mm11 mm101.55 1920mm10.155 cm。(2)开关 S2接 2 时应有 U1 I1(Rx RA RP)，开关 S2接 1 时应有 U2 I2(RA RP)，联立以上两式解得 Rx 。U1I2 U2I1I1I2(3)根据电阻定律 Rx 可得，导体电阻率为 。 L14 D2 D2Rx4L3(2018河北石家庄二模)为测量某金属丝的电阻率，小芳同学利用如图甲所示的电路测量金属丝的电阻。已知被测金属丝的总电阻约为 20 ，金属丝装在木板上的 a 和 b两个固定接线柱上。提供的器材有：电池组 E：电动势为 3.0 V，内阻约 1 ；电流表 A1：量程 010
28、0 mA，内阻约 5 ；电流表 A2：量程 00.6 A，内阻约 0.2 ；电阻箱 R：0999.9 ；开关、导线若干。实验操作的主要步骤如下：(1)用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，可知直径 d_ mm。(2)为了更精准测量金属丝的长度，小芳在木板上的 a、 b 两个接线柱之间设计了类似十分度游标卡尺的装置，开始时主尺的 0 刻线、游标尺 0 刻度线与 a 接线柱对齐，可滑动接线柱 c 固定在游标尺 0 刻度线位置上，读出卡尺的读数即为金属丝接入电路的长度。某次测量金属丝的长度如图甲所示，长度 L_ mm。(3)小芳按照如图甲所示连接好电路，她选择的电流表是_(填“A 1”或“A 2”
29、)。调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，将接线柱 c 滑至金属丝上 a 位置。(4)闭合开关，接线柱 c 移至某位置，调整电阻箱的阻值，使电流表满偏；改变 c 位置再次调节电阻箱，使电流表满偏。重复多次，记录每一次电阻箱的电阻值 R 和接入电路的金属丝长度 L。用记录的多组数据得到 RL 关系如图丙所示，已知该图线的斜率大小为 0.2 /m。利用上述数据，可计算出金属丝的电阻率 _ m。(结果保留一位有效数字)16答案 (1)2.722(2.7212.723 均正确) (2)88.5 (3)A 1 (4)110 6解析 (1)由螺旋测微器读数规则可知读数为(2.522.20.01)mm2.7
30、22 mm。(2)由游标卡尺原理可知读数为 93.0 mm 5 mm88.5 mm。910(3)估算电路中的最大电流约为 I 0.14 A，故小芳选择的电流表为 A1。ER金 属 丝 r(4)由闭合电路欧姆定律得 E I ，整理得(R RA r 4Ld2 )R L RA r， RL 图象斜率大小 k ，代入数据解得 110 6 m。4 d2 EI 4 d24(2018河南郑州质检)要测定一卷阻值约为 20 的金属漆包线的长度(两端绝缘层已去除)，实验室提供有下列器材：A电流表 A：量程00.6 A，内阻约为 1 ；量程03 A，内阻约为 0.2 B电压表 V：量程03 V，内阻约为 2 k；量
31、程015 V，内阻约为 10 kC学生电源 E：电动势约为 30 V，内阻 r 可以忽略D滑动变阻器 R1：阻值范围 010 ，标定电流 4 AE滑动变阻器 R2：阻值范围 0500 ，标定电流 0.5 AF开关 S 及导线若干(1)使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图甲所示，则漆包线的直径为d_ mm。(2)为了调节方便，并能较准确地测出该漆包线的电阻，电流表应选择量程_(填量程序号)，电压表应选择量程_(填量程序号)，滑动变阻器应选择_(填“ R1”或“ R2”)，请设计合理的实验电路，将电路图完整地补画在虚线框中。17(3)根据正确的电路图进行测量，某次实验中电压表与电流表的表盘示意图
32、如图乙，可求出这卷漆包线的电阻为_ (结果保留三位有效数字)。(4)已知这种漆包线金属丝的直径为 d，材料的电阻率为 ，忽略漆包线的绝缘层的厚度，则这卷漆包线的长度 L_(用 U、 I、 d、 、 表示)。答案 (1)0.830(0.8290.831 均正确)(2) R1图见解析 (3)21.3(4) d2U4I解析 (1)螺旋测微器的固定刻度为 0.5 mm，可动刻度为 33.00.01 mm0.330 mm，所以漆包线的直径为 d0.5 mm0.330 mm0.830 mm。(2)题目中给出的电源电动势约为 30 V，为了安全起见，电压表应选择量程。为了便于控制，滑动变阻器采用分压接法，故
33、滑动变阻器选总电阻较小的 R1。通过金属漆包线的最大电流不超过 Imax A0.75 A，所以电流表应选择量程。由于 Rx ，URx 1520 RARV为小电阻，故电流表选择外接法，电路图如图所示。(3)电压表量程为 015 V，分度值为 0.5 V，故读数为 11.5 V，电流表量程为 00.6 A，分度值为 0.02 A，则指针示数为 0.54 A，所以这卷漆包线的电阻为 Rx UI 11.50.5421.3 。(4)由欧姆定律和电阻定律可知 Rx ，解得漆包线的长度 L 。UI LS L (d2)2 d2U4I5(2018湖南师大附中三月试卷)在电子线路制作中常用到覆铜板，覆铜板是将补强
34、18材料(加入橡胶中可以显著提高其力学性能的材料)浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板，它是做印制电路板的基本材料，常叫基材。小明同学是电子制作爱好者，他想应用所学的物理知识来测量覆铜板的导电铜膜厚度。于是他从资料上查得导电铜膜的电阻率 1.7510 8 m，并利用下列器材完成了这个实验：A电源 E(电动势为 6 V，内阻不计)；B取待测长方形覆铜板一块(一面覆铜箔)，将两个粗铜条 A、 B 平行压置在覆铜板的两端，与覆铜板接触良好，用作电极，如此就制成了待测电阻 Rx(阻值约为 2 )；C滑动变阻器 R1(总阻值约为 10 )；D定值电阻 R2(电阻值 R
35、26 )；E毫米刻度尺和游标卡尺；F电压表 (量程为 6 V，内阻很大)；G电流表 (量程为 0.6 A，内阻约为 5 )；H开关 K，导线若干。(1)请在图甲的实物图中完成实物连线，要求实验测量精度高。(2)小明在接通电路之前，先用游标卡尺测得覆铜板宽度 d 如图乙所示，则游标卡尺的读数为_ mm。(3)小明用毫米刻度尺测两电极 A、 B 间的距离 L1.0010 m。(4)图丙中的 6 个点表示实验中测得的 6 组电流 I、电压 U 的值，请完成作图。若所得19图线的斜率用 k 表示，则导电铜膜的电阻 Rx_(用 k 及题中所给字母表示)，根据实验数据及 IU 图线求出导电铜膜的电阻 Rx
36、_ (计算结果保留两位有效数字)。(5)计算导电铜膜厚度 h 的值为_ mm(计算结果保留两位有效数字)。答案 (1)如图 1 所示 (2)8.02(4)如图 2 所示 R2 2.31k(5)9.5104 (在 9.4104 9.610 4 范围内均正确)解析 (1)铜膜电阻很小，为保护电路应把定值电阻与待测电阻串联，电压表内阻远大于铜膜电阻，电流表采用外接法；为测多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，则实物图如图 1 所示。(2)游标卡尺的读数为：0.8 cm10.02 mm8.02 mm。(4)作出 IU 图象如图 2 所示。因： Rx R2 ，则 Rx R2；UI 1k 1k由图线可知： k ，解得： Rx2.3 。0.484 325(5)根据 Rx ，LS Ldh解得： h m9.510 7 m9.510 4 mm。 LdRx 1.7510 81.00108.0210 32.320
