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第十一章電路及其應(yīng)用第十一章電路及其應(yīng)用3.實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量3.實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量目標(biāo)體系構(gòu)建目標(biāo)體系構(gòu)建【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量長(zhǎng)度的原理和讀數(shù)方法。2.理解金屬絲電阻率的測(cè)量原理,掌握各物理量的測(cè)量方法。3.掌握利用伏安法測(cè)電阻的原理和方法,會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差分析。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】課內(nèi)互動(dòng)探究2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2課內(nèi)互動(dòng)探究2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(20長(zhǎng)度的測(cè)量及測(cè)量工具的選用探究一
情境導(dǎo)入一、游標(biāo)卡尺1.測(cè)量原理游標(biāo)卡尺是測(cè)量長(zhǎng)度的較精密的儀器,它的主要部分由一根主尺和一根游標(biāo)尺(或稱副尺)構(gòu)成,如圖所示。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2長(zhǎng)度的測(cè)量及測(cè)量工具的選用探究一情境導(dǎo)入一、游標(biāo)卡尺2主尺的最小分度是1mm,副尺上有10個(gè)等分刻度,它們的總長(zhǎng)度等于9mm,因此副尺上每一個(gè)分度比主尺的最小分度小0.1mm。當(dāng)副尺的零刻度線與主尺的零刻度線對(duì)齊時(shí),副尺上的第一條刻線、第二條刻線……依次與主尺的1mm刻線、2mm刻線……分別相差0.1mm、0.2mm…,副尺上第十條刻線正好對(duì)齊主尺上9mm刻度線,這種游標(biāo)卡尺可以準(zhǔn)確到0.1mm,其他不同準(zhǔn)確度的游標(biāo)卡尺的原理也是一樣的。見表格2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2主尺的最小分度是1mm,副尺上有10個(gè)等分刻度,它們的總長(zhǎng)游標(biāo)卡尺精度(mm)測(cè)量結(jié)果[n為游標(biāo)卡尺上正對(duì)刻度左側(cè)的小格數(shù)](mm)小格數(shù)刻度總長(zhǎng)度(mm)主尺與游標(biāo)卡尺每小格長(zhǎng)度差(mm)1090.10.1+0.1n20190.050.05+0.05n50490.020.02+0.02n2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2游標(biāo)卡尺精度測(cè)量結(jié)果[n為游標(biāo)卡尺上正對(duì)刻度左側(cè)的小格數(shù)]2.使用方法(1)校零位:使卡腳并攏,查看游標(biāo)與主尺零刻線是否對(duì)齊,否則加以修正。(2)測(cè)量:將待測(cè)物放在兩測(cè)爪之間(注:測(cè)一般物長(zhǎng)用外測(cè)爪,測(cè)孔徑等物體內(nèi)部長(zhǎng)度時(shí),用內(nèi)測(cè)爪,測(cè)深槽或深筒時(shí),用游標(biāo)后的深度尺窄片),移動(dòng)游標(biāo),使測(cè)爪剛好與物體接觸即可讀數(shù)。(3)讀數(shù):①以游標(biāo)零刻線位置為準(zhǔn)。在主尺上讀取毫米數(shù)L。②看游標(biāo)上第幾條刻線與主尺上的某一刻線對(duì)齊,從游標(biāo)上讀出毫米以下的小數(shù)為KΔL,式中K為與主尺某刻線對(duì)齊的游標(biāo)第K條刻線,ΔL為游標(biāo)卡尺的精度。③得讀數(shù)為L(zhǎng)+KΔL。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22.使用方法2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(203.注意事項(xiàng)(1)不管是10分度的游標(biāo)卡尺,還是20分度、50分度的游標(biāo)卡尺,在讀數(shù)時(shí)均不需估讀,讀數(shù)的精確度要確保不變。(2)讀數(shù)時(shí)要使視線與尺垂直,避免產(chǎn)生視差。(3)使用卡尺時(shí)應(yīng)防止撞擊,切不可用游標(biāo)卡尺量度毛坯,以免損傷測(cè)腳。(4)測(cè)腳必須緊靠工件,用制動(dòng)螺絲把游標(biāo)尺固定后再讀數(shù)。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_23.注意事項(xiàng)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(20A
如圖所示,甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖,當(dāng)測(cè)量一鋼筆帽的內(nèi)徑時(shí),應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的______(選填“A”“B”或“C”)進(jìn)行測(cè)量,示數(shù)如圖乙所示,該鋼筆帽的內(nèi)徑為______________mm。典例剖析典例111.252020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2A如圖所示,甲為一游標(biāo)卡思路引導(dǎo):(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀。(2)特別注意:該游標(biāo)為20分度。解析:由游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)原理可知,測(cè)內(nèi)徑應(yīng)選游標(biāo)卡尺的內(nèi)測(cè)量爪,故選A;游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm,游標(biāo)尺的讀數(shù)為5×0.05mm=0.25mm,故鋼筆帽的內(nèi)徑為11.25mm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2思路引導(dǎo):(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.某同學(xué)用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量金屬圓管的內(nèi)、外壁直徑,游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如圖(a)和(b)所示。由圖可讀出,圓管內(nèi)壁的直徑為____________cm,圓管外壁的直徑為____________cm;由此可計(jì)算出金屬圓管橫截面的面積。2.232.992020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.某同學(xué)用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量金屬圓管的內(nèi)、外壁直徑解析:題圖(a)中游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為3×0.1mm=0.3mm,所以最終讀數(shù)為22mm+0.3mm=22.3mm=2.23cm。題圖(b)中游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為29mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為9×0.1mm=0.9mm,所以最終讀數(shù)為29mm+0.9mm=29.9cm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2解析:題圖(a)中游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm,游標(biāo)尺讀數(shù)二、螺旋測(cè)微器1.測(cè)量原理螺旋測(cè)微器又叫千分尺,它是一種比游標(biāo)卡尺更精密的測(cè)量長(zhǎng)度的儀器,如圖所示的是一種常用的螺旋測(cè)微器,用它測(cè)量長(zhǎng)度可以準(zhǔn)確到0.01mm,它的測(cè)砧A和固定刻度B固定在尺架C上,可動(dòng)刻度E、旋鈕D、微調(diào)旋鈕D′、測(cè)微螺桿F是連在一起的,并通過精密螺紋套在B上,精密螺紋的螺距為0.5mm,即D每旋轉(zhuǎn)一周,F(xiàn)前進(jìn)或者后退0.5mm,可動(dòng)刻度E上的刻度為50等分,每一小格表示0.01mm,這也就是螺旋測(cè)微器的精度,即它可以估讀到千分位,故也叫做千分尺。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2二、螺旋測(cè)微器2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第2.使用方法(1)校準(zhǔn)零位:測(cè)量前使測(cè)微螺桿F和測(cè)砧A并攏,可動(dòng)刻度E的零刻度與固定刻度B的軸向線應(yīng)在固定刻度的零刻度線處對(duì)齊,否則應(yīng)加以修正。(2)測(cè)量:旋動(dòng)旋鈕D,將測(cè)微螺桿F旋出,把被測(cè)的物體放入A、F之間的夾縫中,轉(zhuǎn)動(dòng)D,當(dāng)F將要接觸物體時(shí),再輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕D′,當(dāng)聽到“嗒、嗒…”的聲音時(shí)(表明待測(cè)物剛好被夾住),然后轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊手柄使F止動(dòng)。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22.使用方法2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(20(3)讀數(shù):測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出,小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出。測(cè)量值(毫米)=固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(毫米)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2(3)讀數(shù):測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出,小3.注意事項(xiàng)(1)測(cè)量時(shí),當(dāng)F將要接觸被測(cè)物體時(shí),要停止使用D,改用D′,以避免F和被測(cè)物體間產(chǎn)生過大的壓力,這樣,既可以保護(hù)儀器又能保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。(2)讀數(shù)時(shí),要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出。(3)讀數(shù)時(shí)要準(zhǔn)確到0.01mm,估讀到0.001mm,即測(cè)量結(jié)果若用mm為單位,則小數(shù)點(diǎn)后面必須保留三位。如在測(cè)量中發(fā)現(xiàn)可動(dòng)刻度中某刻度線正好與固定刻度的水平線對(duì)齊,則最后一位讀數(shù)要補(bǔ)上一個(gè)零。如某同學(xué)讀出的讀數(shù)為“6.32mm”,肯定有效數(shù)字是錯(cuò)的,正確的應(yīng)讀成6.320mm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_23.注意事項(xiàng)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(20
用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件______(選填“A”“B”
“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為__________mm。B
典例剖析典例20.4102020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑。思路引導(dǎo):(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀。(2)特別注意:主尺半刻度線是否露出。解析:讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B,使讀數(shù)固定不變,螺旋測(cè)微器的固定刻度為0mm,可動(dòng)刻度為41.0×0.01mm=0.410mm,所以最終讀數(shù)為0mm+0.410mm=0.410mm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2思路引導(dǎo):(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻2.在測(cè)量一根粗細(xì)均勻的合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過程如圖所示,校零時(shí)的讀數(shù)為____________mm,合金絲的直徑為_____________mm。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練0.0090.6482020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22.在測(cè)量一根粗細(xì)均勻的合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,利用螺旋測(cè)微器解析:校零時(shí)可動(dòng)刻度為0.7格,故讀數(shù)為0.9×0.01mm=0.009mm,測(cè)量時(shí)固定刻度上讀數(shù)為0.5mm,可動(dòng)刻度為15.7格,故讀數(shù)為0.5mm+15.7×0.01mm=0.657mm。合金絲的直徑為兩次讀數(shù)之差,D=0.657mm-0.009mm=0.648mm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2解析:校零時(shí)可動(dòng)刻度為0.7格,故讀數(shù)為0.9×0.01m金屬絲電阻率的測(cè)量探究二
情境導(dǎo)入一、實(shí)驗(yàn)器材毫米刻度尺,螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺,直流電流表和直流電壓表,滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~50Ω),電池組,開關(guān),被測(cè)金屬絲,導(dǎo)線若干。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2金屬絲電阻率的測(cè)量探究二情境導(dǎo)入一、實(shí)驗(yàn)器材2020-2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三、實(shí)驗(yàn)步驟1.測(cè)直徑:用螺旋測(cè)微器在導(dǎo)線的三個(gè)不同位置上各測(cè)一次,并記錄。2.測(cè)長(zhǎng)度:將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直,用毫米刻度尺測(cè)量接入電路的金屬絲長(zhǎng)度l(即有效長(zhǎng)度),反復(fù)測(cè)量三次,并記錄。3.連電路:依照原理圖中所示的電路圖用導(dǎo)線把器材連好。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2三、實(shí)驗(yàn)步驟2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(204.測(cè)U、I:電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,閉合開關(guān)S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記入表格內(nèi),斷開開關(guān)S。5.整理:拆除實(shí)驗(yàn)電路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。4.測(cè)U、I:人教版必修第三冊(cè)課件:113實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2五、誤差分析1.長(zhǎng)度測(cè)量、直徑測(cè)量造成的偶然誤差。2.電壓表、電流表讀數(shù)造成的偶然誤差。3.電流表外接法,R測(cè)<R真,導(dǎo)致ρ測(cè)<ρ真(系統(tǒng)誤差)。五、誤差分析六、注意事項(xiàng)1.測(cè)量導(dǎo)線的長(zhǎng)度時(shí)應(yīng)當(dāng)測(cè)量連入電路的導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度(而不是金屬絲的總長(zhǎng)度)。2.由于被測(cè)金屬導(dǎo)線的阻值較小,為了減小測(cè)量誤差,應(yīng)選用電流表外接法。3.為準(zhǔn)確求出R的平均值,應(yīng)采用U-I圖像法求電阻。4.在用伏安法測(cè)電阻時(shí),通過待測(cè)導(dǎo)線的電流I的值不宜過大(電流表用0~0.6A量程),通電時(shí)間不宜過長(zhǎng),以免金屬導(dǎo)線的溫度過高,造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中增大。六、注意事項(xiàng)
利用螺旋測(cè)微器、米尺和如圖所示的器材(其中電流表的內(nèi)阻為1Ω,電壓表的內(nèi)阻為5kΩ)測(cè)量一根粗細(xì)均勻的阻值約為5Ω的金屬絲的電阻率。典例剖析典例3利用螺旋測(cè)微器、米尺和如圖所(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的器材連接成實(shí)物電路,要求盡量避免交叉,電流表、電壓表應(yīng)該選擇合適的量程(已知電源的電動(dòng)勢(shì)為6V,滑動(dòng)變阻器的阻值為0~20Ω)。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的器材連接成實(shí)物電路,要求盡(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑和用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度示數(shù)如圖乙所示,電流表、電壓表的讀數(shù)如圖丙所示。由圖可以讀出金屬絲兩端的電壓U=_________,流過金屬絲的電流I=_________,金屬絲的長(zhǎng)度L=____________,金屬絲的直徑d=________________。(3)該金屬絲的電阻率是_________________(保留兩位有效數(shù)字)2.20V0.44A30.50cm1.850×10-3
m4.4×10-5
Ω·m(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑和用米尺測(cè)量金屬絲思路引導(dǎo):(1)按照實(shí)驗(yàn)原理連線。(2)電流表、電壓表讀數(shù)時(shí),要先看清量程,再讀數(shù)。解析:(1)由于金屬絲的電阻比電壓表的內(nèi)阻小得多,因此采用電流表外接法,具體連線見答案。(2)由圖可以看出:電壓表的量程是3V,所以讀數(shù)是2.20V;電流表的量程是0.6A,所以讀數(shù)是0.44A;由于螺旋測(cè)微器的半毫米刻度線已經(jīng)露出,因此讀數(shù)是1.850×10-3m;米尺的讀數(shù)是40.50cm-10.00cm=30.50cm。思路引導(dǎo):(1)按照實(shí)驗(yàn)原理連線。答案:(1)答案:(1)3.(2020·山東省淄博一中高一下學(xué)期期中)在“測(cè)量金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接的實(shí)物連接圖如圖所示。(1)根據(jù)實(shí)物連接圖,畫出電路圖;(2)依照實(shí)物連接圖,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)置于______(填“a”或“b”)端;對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練(3)已知待測(cè)金屬絲的橫截面積為S,某次測(cè)量中電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng),據(jù)此可求得金屬絲的電阻率ρ=____________(用已給出的字母表示)。a
3.(2020·山東省淄博一中高一下學(xué)期期中)在“測(cè)量金屬的答案:(1)見解析圖。解析:(1)根據(jù)實(shí)物連接圖,畫出電路圖如圖所示(2)為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的阻值最大,即應(yīng)將滑動(dòng)觸頭置于a端。答案:(1)見解析圖。第十一章電路及其應(yīng)用第十一章電路及其應(yīng)用3.實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量3.實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量目標(biāo)體系構(gòu)建目標(biāo)體系構(gòu)建【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量長(zhǎng)度的原理和讀數(shù)方法。2.理解金屬絲電阻率的測(cè)量原理,掌握各物理量的測(cè)量方法。3.掌握利用伏安法測(cè)電阻的原理和方法,會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差分析?!緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】課內(nèi)互動(dòng)探究2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2課內(nèi)互動(dòng)探究2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(20長(zhǎng)度的測(cè)量及測(cè)量工具的選用探究一
情境導(dǎo)入一、游標(biāo)卡尺1.測(cè)量原理游標(biāo)卡尺是測(cè)量長(zhǎng)度的較精密的儀器,它的主要部分由一根主尺和一根游標(biāo)尺(或稱副尺)構(gòu)成,如圖所示。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2長(zhǎng)度的測(cè)量及測(cè)量工具的選用探究一情境導(dǎo)入一、游標(biāo)卡尺2主尺的最小分度是1mm,副尺上有10個(gè)等分刻度,它們的總長(zhǎng)度等于9mm,因此副尺上每一個(gè)分度比主尺的最小分度小0.1mm。當(dāng)副尺的零刻度線與主尺的零刻度線對(duì)齊時(shí),副尺上的第一條刻線、第二條刻線……依次與主尺的1mm刻線、2mm刻線……分別相差0.1mm、0.2mm…,副尺上第十條刻線正好對(duì)齊主尺上9mm刻度線,這種游標(biāo)卡尺可以準(zhǔn)確到0.1mm,其他不同準(zhǔn)確度的游標(biāo)卡尺的原理也是一樣的。見表格2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2主尺的最小分度是1mm,副尺上有10個(gè)等分刻度,它們的總長(zhǎng)游標(biāo)卡尺精度(mm)測(cè)量結(jié)果[n為游標(biāo)卡尺上正對(duì)刻度左側(cè)的小格數(shù)](mm)小格數(shù)刻度總長(zhǎng)度(mm)主尺與游標(biāo)卡尺每小格長(zhǎng)度差(mm)1090.10.1+0.1n20190.050.05+0.05n50490.020.02+0.02n2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2游標(biāo)卡尺精度測(cè)量結(jié)果[n為游標(biāo)卡尺上正對(duì)刻度左側(cè)的小格數(shù)]2.使用方法(1)校零位:使卡腳并攏,查看游標(biāo)與主尺零刻線是否對(duì)齊,否則加以修正。(2)測(cè)量:將待測(cè)物放在兩測(cè)爪之間(注:測(cè)一般物長(zhǎng)用外測(cè)爪,測(cè)孔徑等物體內(nèi)部長(zhǎng)度時(shí),用內(nèi)測(cè)爪,測(cè)深槽或深筒時(shí),用游標(biāo)后的深度尺窄片),移動(dòng)游標(biāo),使測(cè)爪剛好與物體接觸即可讀數(shù)。(3)讀數(shù):①以游標(biāo)零刻線位置為準(zhǔn)。在主尺上讀取毫米數(shù)L。②看游標(biāo)上第幾條刻線與主尺上的某一刻線對(duì)齊,從游標(biāo)上讀出毫米以下的小數(shù)為KΔL,式中K為與主尺某刻線對(duì)齊的游標(biāo)第K條刻線,ΔL為游標(biāo)卡尺的精度。③得讀數(shù)為L(zhǎng)+KΔL。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22.使用方法2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(203.注意事項(xiàng)(1)不管是10分度的游標(biāo)卡尺,還是20分度、50分度的游標(biāo)卡尺,在讀數(shù)時(shí)均不需估讀,讀數(shù)的精確度要確保不變。(2)讀數(shù)時(shí)要使視線與尺垂直,避免產(chǎn)生視差。(3)使用卡尺時(shí)應(yīng)防止撞擊,切不可用游標(biāo)卡尺量度毛坯,以免損傷測(cè)腳。(4)測(cè)腳必須緊靠工件,用制動(dòng)螺絲把游標(biāo)尺固定后再讀數(shù)。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_23.注意事項(xiàng)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(20A
如圖所示,甲為一游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)示意圖,當(dāng)測(cè)量一鋼筆帽的內(nèi)徑時(shí),應(yīng)該用游標(biāo)卡尺的______(選填“A”“B”或“C”)進(jìn)行測(cè)量,示數(shù)如圖乙所示,該鋼筆帽的內(nèi)徑為______________mm。典例剖析典例111.252020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2A如圖所示,甲為一游標(biāo)卡思路引導(dǎo):(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀。(2)特別注意:該游標(biāo)為20分度。解析:由游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)原理可知,測(cè)內(nèi)徑應(yīng)選游標(biāo)卡尺的內(nèi)測(cè)量爪,故選A;游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm,游標(biāo)尺的讀數(shù)為5×0.05mm=0.25mm,故鋼筆帽的內(nèi)徑為11.25mm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2思路引導(dǎo):(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.某同學(xué)用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量金屬圓管的內(nèi)、外壁直徑,游標(biāo)卡尺的示數(shù)分別如圖(a)和(b)所示。由圖可讀出,圓管內(nèi)壁的直徑為____________cm,圓管外壁的直徑為____________cm;由此可計(jì)算出金屬圓管橫截面的面積。2.232.992020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.某同學(xué)用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量金屬圓管的內(nèi)、外壁直徑解析:題圖(a)中游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為3×0.1mm=0.3mm,所以最終讀數(shù)為22mm+0.3mm=22.3mm=2.23cm。題圖(b)中游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為29mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為9×0.1mm=0.9mm,所以最終讀數(shù)為29mm+0.9mm=29.9cm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2解析:題圖(a)中游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm,游標(biāo)尺讀數(shù)二、螺旋測(cè)微器1.測(cè)量原理螺旋測(cè)微器又叫千分尺,它是一種比游標(biāo)卡尺更精密的測(cè)量長(zhǎng)度的儀器,如圖所示的是一種常用的螺旋測(cè)微器,用它測(cè)量長(zhǎng)度可以準(zhǔn)確到0.01mm,它的測(cè)砧A和固定刻度B固定在尺架C上,可動(dòng)刻度E、旋鈕D、微調(diào)旋鈕D′、測(cè)微螺桿F是連在一起的,并通過精密螺紋套在B上,精密螺紋的螺距為0.5mm,即D每旋轉(zhuǎn)一周,F(xiàn)前進(jìn)或者后退0.5mm,可動(dòng)刻度E上的刻度為50等分,每一小格表示0.01mm,這也就是螺旋測(cè)微器的精度,即它可以估讀到千分位,故也叫做千分尺。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2二、螺旋測(cè)微器2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第2.使用方法(1)校準(zhǔn)零位:測(cè)量前使測(cè)微螺桿F和測(cè)砧A并攏,可動(dòng)刻度E的零刻度與固定刻度B的軸向線應(yīng)在固定刻度的零刻度線處對(duì)齊,否則應(yīng)加以修正。(2)測(cè)量:旋動(dòng)旋鈕D,將測(cè)微螺桿F旋出,把被測(cè)的物體放入A、F之間的夾縫中,轉(zhuǎn)動(dòng)D,當(dāng)F將要接觸物體時(shí),再輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)微調(diào)旋鈕D′,當(dāng)聽到“嗒、嗒…”的聲音時(shí)(表明待測(cè)物剛好被夾住),然后轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊手柄使F止動(dòng)。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22.使用方法2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(20(3)讀數(shù):測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出,小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出。測(cè)量值(毫米)=固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(毫米)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2(3)讀數(shù):測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的整數(shù)毫米數(shù)由固定刻度讀出,小3.注意事項(xiàng)(1)測(cè)量時(shí),當(dāng)F將要接觸被測(cè)物體時(shí),要停止使用D,改用D′,以避免F和被測(cè)物體間產(chǎn)生過大的壓力,這樣,既可以保護(hù)儀器又能保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。(2)讀數(shù)時(shí),要注意固定刻度上表示半毫米的刻度線是否已經(jīng)露出。(3)讀數(shù)時(shí)要準(zhǔn)確到0.01mm,估讀到0.001mm,即測(cè)量結(jié)果若用mm為單位,則小數(shù)點(diǎn)后面必須保留三位。如在測(cè)量中發(fā)現(xiàn)可動(dòng)刻度中某刻度線正好與固定刻度的水平線對(duì)齊,則最后一位讀數(shù)要補(bǔ)上一個(gè)零。如某同學(xué)讀出的讀數(shù)為“6.32mm”,肯定有效數(shù)字是錯(cuò)的,正確的應(yīng)讀成6.320mm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_23.注意事項(xiàng)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(20
用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件______(選填“A”“B”
“C”或“D”)。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為__________mm。B
典例剖析典例20.4102020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2用螺旋測(cè)微器測(cè)量合金絲的直徑。思路引導(dǎo):(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù),在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀。(2)特別注意:主尺半刻度線是否露出。解析:讀數(shù)前應(yīng)先旋緊B,使讀數(shù)固定不變,螺旋測(cè)微器的固定刻度為0mm,可動(dòng)刻度為41.0×0.01mm=0.410mm,所以最終讀數(shù)為0mm+0.410mm=0.410mm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2思路引導(dǎo):(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻2.在測(cè)量一根粗細(xì)均勻的合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過程如圖所示,校零時(shí)的讀數(shù)為____________mm,合金絲的直徑為_____________mm。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練0.0090.6482020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22.在測(cè)量一根粗細(xì)均勻的合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,利用螺旋測(cè)微器解析:校零時(shí)可動(dòng)刻度為0.7格,故讀數(shù)為0.9×0.01mm=0.009mm,測(cè)量時(shí)固定刻度上讀數(shù)為0.5mm,可動(dòng)刻度為15.7格,故讀數(shù)為0.5mm+15.7×0.01mm=0.657mm。合金絲的直徑為兩次讀數(shù)之差,D=0.657mm-0.009mm=0.648mm。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2解析:校零時(shí)可動(dòng)刻度為0.7格,故讀數(shù)為0.9×0.01m金屬絲電阻率的測(cè)量探究二
情境導(dǎo)入一、實(shí)驗(yàn)器材毫米刻度尺,螺旋測(cè)微器或游標(biāo)卡尺,直流電流表和直流電壓表,滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~50Ω),電池組,開關(guān),被測(cè)金屬絲,導(dǎo)線若干。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2金屬絲電阻率的測(cè)量探究二情境導(dǎo)入一、實(shí)驗(yàn)器材2020-2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三、實(shí)驗(yàn)步驟1.測(cè)直徑:用螺旋測(cè)微器在導(dǎo)線的三個(gè)不同位置上各測(cè)一次,并記錄。2.測(cè)長(zhǎng)度:將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直,用毫米刻度尺測(cè)量接入電路的金屬絲長(zhǎng)度l(即有效長(zhǎng)度),反復(fù)測(cè)量三次,并記錄。3.連電路:依照原理圖中所示的電路圖用導(dǎo)線把器材連好。2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_22020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(2019)必修第三冊(cè)課件:11.3實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量_2三、實(shí)驗(yàn)步驟2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版(204.測(cè)U
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