山东省济南济北中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：2.3实验中的误差和有效数字 课后训练（含解析）

2.3实验中的误差和有效数字 课后训练（含解析）
1．某次测量中，下面两种尺的读数为：甲图：___________mm, 乙图：___________mm
2．小敏同学在做测量一段圆柱形金属的电阻率实验时：
（1）如图甲，利用螺旋测微器测出该金属导体的直径为__________mm，用游标卡尺测出它的长度为__________mm；
（2）他决定先用多用电表“粗测”金属的电阻．多用电表内部结构如图乙所示，可知_______（填“红”或“黑”）与B端相连；测量前，小敏选择了欧姆表的“×1”倍率，先将红黑表笔短接，进行___________________．接着测量金属电阻，欧姆表示数如图所示，由该示数可知，小敏接下来使用伏安法较准确地测量金属的电阻时，手头上拥有内阻 RA 约为 20Ω的电流表，内阻 RV 约为 5KΩ电压表，则他应该选择图________（填“a”或“b”）的接法来进行实验，并且，选择该接法所测得的电阻比真实值偏_______（填“大”或“小”）
（3）小敏使用多用电表的过程中对其内部结构产生了兴趣，如图乙，表头内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=200μA，已知该表拥有1mA和2.5mA两个直流电流量程，通过计算可知，R1+R2=________Ω，当B端连接“1”接口时，图丙的读数为________．
3．小华利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一个圆柱体的直径和高度，测量结果如下图甲和乙所示。该圆柱体的高度为__________cm，该圆柱体的直径为__________mm。
4．图甲游标卡尺的示数L=________mm；图乙螺旋测微器的示数D=_________mm．
5．在测得金属的电阻率实验中，为了精确测量金属的长度和直径，需要用到游标卡尺和螺 旋测微器，实际上在用游标卡尺测量长度时，待测物体的长度是游标卡尺上__________之间的距离，某次测量如图所示，游标卡尺读数为_____________cm，螺旋测微器读数为_____________mm．
6．如图甲、乙所示是螺旋测微器和游标卡尺测量工件长度时的情形．螺旋测微器读数为_____mm．游标卡尺读数为______mm

7．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．需要测量以下物理量：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度L=___________mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径D=___________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，表盘示数如图所示，则该电阻的阻值约为___Ω
8．甲图（1）中游标卡尺的读数为________cm，甲图（2）中螺旋测微器的读数为_______mm.
9．现有一合金制成的圆柱体.为测量该合金的电阻率,小黑同学现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻,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的长度.螺旋测微器和游标卡尺的示数如图所示。
(1) 由图可读得圆柱体的直径为____mm,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ρ=_____。
10．在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示。可知该金属丝的直径d＝______×10-3米。
11．使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径是 ______m.
12．在实验室中用螺旋测微器测量金属丝的直径，螺旋测微器的读数部分如图所示，则金属丝的直径是__________mm。
参考答案
1．50.15 3.206
【解析】
【详解】
[1]游标卡尺的固定刻度读数为50mm，游标尺上第3个刻度游标读数为：0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为：
50mm+0.15cm=50.15mm；
[2]螺旋测微器的固定刻度读数为3mm，可动刻度读数为0.01×20.6mm=0.206mm，
所以最终读数为：
3mm+0.205mm=3.206mm．
2．1.844 42.40 红 欧姆调零 b 小 25 1.24mA（或1.23mA）
【解析】
【详解】
(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为34.4×0.01mm=0.344mm，所以最终读数为1.5mm+0.344mm=1.844mm；
[2]游标卡尺的主尺读数为42mm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为8×0.05mm=0.40mm，所以最终读数为：42mm+0.40mm=42.40mm；
(2)[3]根据欧姆表红进黑出的原理可知，红表笔与相连；[4]测量前，小敏选择了欧姆表的“×1”倍率，先将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处，即进行欧姆调零；
[5]由图丙所示可知，此段电阻丝的电阻为：
根据，所以电流表采用外接法，则他应该选择图的接法来进行实验；[6]电流表采用外接法时，由于电压表的分流作用，电流测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值；
(3)[7]当端连接“2”接口时，该表是1mA直流电流量程，根据电路结构则有：
解得：
[8]当端连接“1”接口时，该表是2.5mA直流电流量程，图丙的读数为1.24mA
3．1.110cm(1.105cm或1.115cm) 3.790mm(3.789mm或3.791mm)
【解析】
【详解】
[1]．由题可知，该圆柱体的高度为游标卡尺读数，即
L=11mm＋2×mm=11.10mm=1.110cm(1.105cm和1.115cm可给分，其余不给分)；
[2]．该圆柱体的直径为螺旋测微器的读数，即
D=3.5mm＋29.0×0.01mm=3.790mm(3.789mm和3.791mm可给分，其余不给分)
4．102.30mm 4.700mm
【解析】
【详解】
[1]甲是20分度的卡尺，其精确度为0.05mm，主尺读数为：102mm，游标上第6个刻度与上面对齐，读数为：
故最终读数为
[2]螺旋测微器：固定刻度为4.5mm，可动刻度为
20.0×0.01mm=0.200mm
则读数为4.700mm。
5．主尺的零刻线到游标的零刻线 4.120 0.483
【解析】
【详解】
[1]实际上在用游标卡尺测量长度时，待测物体的长度是游标卡尺上主尺的零刻线到游标的零刻线之间的距离；[2]50分度的游标卡尺，精确度是0.02mm，游标卡尺的主尺读数为41mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.02mm=0.20mm，所以最终读数为：41mm+0.20mm=41.20mm=4.120cm
[3]螺旋测微器的固定刻度为0mm，可动刻度为48.3×0.01mm=0.483mm，所以最终读数为0mm+0.483mm=0.483mm
6．6.210 30.35
【解析】
【详解】
[1]由图可知，螺旋测微器的固定部分为6.0mm；转动部分为21.0，故读数为：6.0+21.0×0.01=6.210mm；
[2]游标卡尺游标为20分度，故游标最小分度为0.05mm；主尺刻度为30mm；游标卡尺对齐的刻度为：7×0.05=0.35mm，故读数为：30+0.35mm=30.35mm；
7．50.15 4.700 220
【解析】
【详解】
（1）[1]游标卡尺的读数为50mm＋0.05×3mm＝50.15mm；
（2）[2]螺旋测微器的读数为4.5mm＋0.01×20.0mm＝4.700mm；
（3）[3]电阻的阻值等于22×10＝220Ω；
8．7. 215 5. 600（5. 598～5. 602）
【解析】
【详解】
[1]．甲图（1）中游标卡尺的读数为：7.2cm+0.05mm×3=7.215cm；
[2]．甲图（2）中螺旋测微器的读数为:5.5mm+0.01mm×10.1=5.601mm.
9．4.600 7.015
【解析】
【详解】
(1)[1]由图所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为4.5mm，可动刻度为10.0×0.01mm=0.100mm，所以最终读数为4.5mm+0.100mm=4.600mm；
[2]由图所示可知，游标卡尺主尺示数为7.0cm，游标尺第三刻线与主尺刻线相对齐，为3×0.05mm=0.15mm，游标卡尺示数为70mm+0.15mm=70.15mm=7.015cm；
(2)[3]根据电阻定律，有：
根据欧姆定律有：
联立解得：
10．1.101
【解析】
【详解】
[1]固定刻度的读数为1mm，可动刻度读数为
0.01×10.1mm=0.101mm
所以最终读数为：
d=1.101mm=1.101×10-3m
11．2.150×10-3
【解析】
【详解】
[1]螺旋测微器的固定刻度为2mm，可动刻度为
15.0×0.01mm=0.150m
所以最终读数为
2mm+0.150mm=2.150mm=2.150×10-3m
12．0.920
【解析】
【详解】
根据螺旋测微器的读数原理可得，读数为