- 螺旋测微器的使用
- 共55题
10.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为______mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径为____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为________Ω（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
直流电源E（电动势为4V，内阻不计）
电流表A1(量程为0～4mA，内阻约50Ω)
电流表A2(量程为0～10mA，内阻约30Ω)
电压表V1(量程为0～3V，内阻约10kΩ)
电压表V2(量程为0～15V，内阻约25kΩ)
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流为2.0A）
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）
开关S，导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。
正确答案
(1)50.20 （ ） (2)4.700（ ） (3)220 （ ）
(4)如图所示( )
解析
（1）主尺读数为50mm，游标上第4条刻度线与主尺对齐，读数为4×0.05mm=0.20mm，则长度为50.20mm．（2）螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm．
（3）电阻的阻值R=22×10Ω=220Ω（4）电源电动势为4V，电压表选V1．电阻中最大电流约为
则电流表选A2，因为电源电压较大，故采用分压器电路，所以滑动变阻器选R1因为
根据电路图画出的实物图如图所示：
故答案为：（1）50.20 （2）4.700 （3）如图所示
考查方向
解题思路
根据游标卡尺、螺旋测微器、多用电表读数方法读出各数据进行解答，测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计．测量电路要求精确，误差小，可根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表内、外接法．控制电路根据题目给的器材来确定是分压式接法还是限流式接法。
易错点
电路的内外接法的选择，各仪器的选择。
知识点
某实验小组为了探究材料未知、横截面积不同的金属丝甲、乙的电阻，采用了如图1所示的实验电路。A、B、C为两段金属丝的端点，F是卡在金属丝上可移动的小滑片。在实验过程中，首先将滑动变阻器调至适当的阻值并保持滑片P的位置不变，然后将滑片F从A端滑向C端，滑过的距离AF记为x，电压表、电流表的示数分别记为U、I。
24.（1）用螺旋测微器测出金属丝甲的直径d，测量结果如图2所示，d=_________mm；甲的电阻率的表达式ρ甲=_________(用题目所给字母表示)
（2）电压表读数U随距离x的变化数据如下表，该实验小组已经在图3将数据在U-x坐标中标出，请你在图3中绘出U随x变化的图线。
（3）若已测算出金属丝乙的横截面积为S=0.32mm2，电流表示数为I=1.20A，则金属丝乙的电阻率为_______Ω·m。
正确答案
（1）0.636； 
（3）
解析
（1）金属丝甲的直径d如图示：固定刻度为0.5mm，那么读数为0.5+0.01×13.6=0.636mm甲的电阻率由
（2）由闭合电路的欧姆定律分析可知，U与X成线性关系，故图象应为两段直线，如图示：
（3）由图象可知，电阻丝乙的长度约为L=160cm-100cm=60cm；
电阻丝乙分得的电压应为U=7.00V-6.2V=0.8V；故电阻丝电阻率约为
故答案为：（1）0.636；
考查方向
解题思路
甲的电阻率可由电阻决定式表示；由闭合电路的欧姆定律分析可知，电压表示数应正比于比联阻值，即U正比于X，故图象应为两段直线；从图象中可找到金属丝乙的长度及所分电压，列式求解即可。
易错点
由欧姆定律分析可知，U与X成线性关系，图象应为两段直线从图线改变处得到电阻丝乙的长度，从图象中读出此时的电压数值代入到电阻决定式中计算，注意单位要统一。
某课外活动小组利用小球的竖直上抛运动验证机械能守恒定律。
22.如图甲，弹射装置将小球竖直向上弹出，先后通过光电门A、B，光电计时器测出小球上升过程中通过A、B的时间分别为△tA、△tB，用刻度尺测出光电门A、B间的距离为h，用螺旋测微器测量小球的直径d，某次测量结果如图乙，其读数d=__________mm。当地的重力加速度为g。在误差范围内，若小球上升过程中机械能守恒，则题中给出的物理量d、△tA、△tB、g、h之间应满足的关系式为_______________________________。
正确答案
12.987 ± 0.002
解析
由螺旋测微仪的读书原则读出小球的直径。由
考查方向
解题思路
1、由螺旋测微仪的读书原则读出小球的直径2、根据机械能守恒有：
易错点
螺旋测微仪的读数原则和注意事项遗忘。
如图甲为某同学测量金属丝电阻率ρ的实验电路图，
23.用螺旋测微器测金属丝的直径d，如图乙所示，可读出d =
将P移到金属丝某一位置
将P移到金属丝另一位置
根据 R—x的关系图线，求得斜率 k为 ▲ 
写出金属丝电阻率表达式 
正确答案
0.400；0.18；0.18； 32.0（31.0—32.4）；
解析
螺旋测微器的固定刻度读数为0mm，可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm；故螺旋测微器的读数为：0+40×0.01=0.400mm；
因电阻受到温度的影响，因此通过电阻的电流不能太大，则电流表刻度对应的量程是0.6A，那么由图可知，此时电流表读数为0.18A；
本实验采用是替代法，即用电阻箱代替金属丝，使电流表示数相同，则电阻箱的阻值即为金属丝的电阻，那么示数仍为0.18A；
由图象可知，图象的斜率
由电阻定律可知：
L取单位长度1；
解得：
考查方向
解题思路
①螺旋测微器读数时先读固定部分，再读出转动部分，用固定部分加上转动部分与0.01的乘积；
根据电阻受到温度的影响，从而确定电流不能太大，并由读数，即可求解；
选取图象上的点，利用纵坐标与横坐标的比值即求出斜率即可．
易错点
螺旋测微器读数方法及替代法实验原理思想的理解。
22.弹簧的弹力与其形变量是遵循胡克定律的。其实橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F = kx，其中k是一个比例系数，类似于弹簧的劲度系数，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。理论与实验都表明
①物理公式能够反映物理量的单位关系，则在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是（ ）
②有一段横截面是圆形的橡皮筋，用螺旋测微器测量它的直径如上图所示，则读数
为 mm。
正确答案
N/m2 ②2.541～2.545(2分)③橡皮筋受力超出其弹性限度，不再遵循伸长量x与弹力F成正比的规律…
解析
由计算公式
考查方向
解题思路
1、由计算公式中的变量单位推导杨氏模量的单位。
2、根据螺旋测微仪的读书原则读出橡皮筋的直径。
3、分析这个实验的实验原理，得到图形表示的物理意义。
易错点
螺旋测微仪的读数原则和注意事项遗忘。
知识点
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