《福建省長(zhǎng)泰一中高三物理 第七章 實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率復(fù)習(xí)課件 新人教版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《福建省長(zhǎng)泰一中高三物理 第七章 實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率復(fù)習(xí)課件 新人教版選修31（45頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率1.1.掌握螺旋測(cè)微器的原理及讀數(shù)方法掌握螺旋測(cè)微器的原理及讀數(shù)方法. .2.2.掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法壓表的讀數(shù)方法. .3.3.會(huì)用伏安法測(cè)電阻，并能測(cè)定金屬的電阻率會(huì)用伏安法測(cè)電阻，并能測(cè)定金屬的電阻率. . 1.1.螺旋測(cè)微器螺旋測(cè)微器(1)(1)構(gòu)造：構(gòu)造： 如圖如圖,S,S為固定刻度，為固定刻度，H H為可動(dòng)刻度為可動(dòng)刻度. .(2)(2)原理原理. .可動(dòng)刻度可動(dòng)刻度H H上的刻度為上的刻度為5050等份，則螺旋測(cè)微器的精確度為等份，則螺旋測(cè)微器的精確度為0.0
2、1 mm.0.01 mm.(3)(3)讀數(shù)讀數(shù). .測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫測(cè)量時(shí)被測(cè)物體長(zhǎng)度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動(dòng)刻度讀出米部分由可動(dòng)刻度讀出. .測(cè)量值測(cè)量值(mm)=(mm)=固定刻度數(shù)固定刻度數(shù)(mm)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出注意半毫米刻度線是否露出)+)+可動(dòng)刻度數(shù)可動(dòng)刻度數(shù)( (估讀一位估讀一位) )0.01(mm).0.01(mm).如圖所示，固定刻度示數(shù)為如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm2.0 mm，不足半毫米，不足半毫米, ,而從可動(dòng)刻而從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為度上讀的示數(shù)為15.015.0，最后的讀數(shù)為：，最后
3、的讀數(shù)為：2.0 mm+15.02.0 mm+15.00.01 mm 0.01 mm =2.150 mm. =2.150 mm. 2.2.伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電阻(1)(1)電流表的內(nèi)接法和外接法的比較電流表的內(nèi)接法和外接法的比較. .內(nèi)內(nèi) 接接 法法 外外 接接 法法 電電 路路 圖圖誤差原因誤差原因 電流表分壓電流表分壓 U U測(cè)測(cè)=U=Ux x+U+UA A 電壓表分流電壓表分流I I測(cè)測(cè)=I=Ix x+I+IV V內(nèi)內(nèi) 接接 法法 外外 接接 法法 電阻測(cè)量值電阻測(cè)量值 xAxURIRRR測(cè)測(cè)測(cè)測(cè) 量 值 大 于 真 實(shí) 值xVxxVURIR RRRR測(cè)測(cè)測(cè)測(cè) 量 值 小 于 真 實(shí)
4、值(2)(2)兩種電路的選擇兩種電路的選擇. .阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻阻值比較法：先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若進(jìn)行比較，若R Rx x較小，宜采用電流表外接法；若較小，宜采用電流表外接法；若R Rx x較大，宜采較大，宜采用電流表內(nèi)接法用電流表內(nèi)接法. .簡(jiǎn)單概括為簡(jiǎn)單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小大內(nèi)偏大，小外偏小”. .比值法比值法當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí), ,用電流表外接法用電流表外接法; ;當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí), ,用電流表內(nèi)接法用電流表內(nèi)接法. . xAVxRRRRxAVxRRRR實(shí)驗(yàn)試探法：按如圖所示接好電路，實(shí)驗(yàn)試探法：按如圖所示接好電路，讓電壓表一根接
5、線柱讓電壓表一根接線柱P P先后與先后與a a、b b處接處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法可采用電流表內(nèi)接法. . 3.3.電阻率的測(cè)定原理電阻率的測(cè)定原理把金屬絲接入如圖所示的電路中，用電壓表測(cè)金屬絲兩端的電把金屬絲接入如圖所示的電路中，用電壓表測(cè)金屬絲兩端的電壓，用電流表測(cè)金屬絲中的電流，根據(jù)壓，用電流表測(cè)金屬絲中的電流，根
6、據(jù) 計(jì)算金屬絲的電計(jì)算金屬絲的電阻阻R Rx x，然后用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度，然后用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑器測(cè)量金屬絲的直徑d d，計(jì)算出金屬絲的橫截面積，計(jì)算出金屬絲的橫截面積S S；根據(jù)電阻；根據(jù)電阻定律定律 得出計(jì)算金屬絲電阻率的公式得出計(jì)算金屬絲電阻率的公式xURIxRS，l2xR Sd U.4 Ill毫米刻度尺，螺旋測(cè)微器，直流電流表和直流電壓表，滑動(dòng)變毫米刻度尺，螺旋測(cè)微器，直流電流表和直流電壓表，滑動(dòng)變阻器阻器( (阻值范圍阻值范圍0 050 )50 )、電池組、開關(guān)、被測(cè)金屬絲、導(dǎo)線、電池組、開關(guān)、被測(cè)金屬絲、導(dǎo)線若
7、干若干. . 一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1.1.直徑測(cè)定：用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各直徑測(cè)定：用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值測(cè)一次直徑，求出其平均值d d，計(jì)算出金屬絲的橫截面積，計(jì)算出金屬絲的橫截面積2dS.42.2.電路連接：按如圖所示的電路原理圖連接好用伏安法測(cè)電阻電路連接：按如圖所示的電路原理圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)驗(yàn)電路. . 3.3.長(zhǎng)度測(cè)量：用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有長(zhǎng)度測(cè)量：用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3 3次，求出其平均值次，求出其平均值l. .4.U4
8、.U、I I測(cè)量：把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻測(cè)量：把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合開關(guān)值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合開關(guān)S S，改變滑動(dòng)，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I I和和U U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S. S. U UI IR Rx x5.5.拆除實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材拆除實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材. . 二、數(shù)據(jù)處理二、數(shù)據(jù)處理1.1.在求在求R Rx x的平均值時(shí)可用兩種方法的平均值時(shí)可用兩種方法(
9、1)(1)用用 分別算出各次的數(shù)值，再取平均值分別算出各次的數(shù)值，再取平均值. .(2)(2)用用U-IU-I圖線的斜率求出圖線的斜率求出. .2.2.計(jì)算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)U U、I I、l、d d的值代入電阻率計(jì)算的值代入電阻率計(jì)算式式xURI2d U.4 Il1.1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得的，直徑的測(cè)量是產(chǎn)金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得的，直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一生誤差的主要來源之一. .2.2.采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測(cè)量值小于真實(shí)值，使電阻率的測(cè)量值
10、偏小法，測(cè)量值小于真實(shí)值，使電阻率的測(cè)量值偏小. .3.3.金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等均會(huì)帶來偶然金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等均會(huì)帶來偶然誤差誤差. .4.4.由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測(cè)量誤差成測(cè)量誤差. . 1.1.本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法流表外接法. .2.2.實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電流表、待測(cè)金屬絲、滑動(dòng)變
11、阻器連成主干線路流表、待測(cè)金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成主干線路( (閉合電路閉合電路) )，然后，然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬絲的兩端再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬絲的兩端. .3.3.測(cè)量被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩測(cè)量被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測(cè)金屬絲長(zhǎng)度，測(cè)個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測(cè)金屬絲長(zhǎng)度，測(cè)量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直, ,反復(fù)測(cè)量三次，求其平均值反復(fù)測(cè)量三次，求其平均值. .4.4.測(cè)金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量，求其平均值測(cè)金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量，求其平均
12、值. .5.5.閉合開關(guān)閉合開關(guān)S S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置最大的位置. .6.6.在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，通過待測(cè)金屬絲的電流強(qiáng)度在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，通過待測(cè)金屬絲的電流強(qiáng)度I I不宜過大不宜過大( (電流表用電流表用0 00.6 A0.6 A量程量程) )，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬絲的，通電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大. .7.7.若采用圖象法確定若采用圖象法確定R Rx x，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使
13、各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)大一些，連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮. .替代法測(cè)電阻替代法測(cè)電阻1.1.實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材待測(cè)電阻、電阻箱、電流表、單刀雙擲開關(guān)、電池、導(dǎo)線若干待測(cè)電阻、電阻箱、電流表、單刀雙擲開關(guān)、電池、導(dǎo)線若干. .2.2.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理用電阻箱替代待測(cè)電阻，按如圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱，使用電阻箱替代待測(cè)電阻，按如圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱，使兩次電流相等，則電阻箱的阻值就等于待測(cè)電阻的阻值兩次電流相等，則電阻箱的阻值就等于待測(cè)電阻的阻值. .3.3.誤差分析
14、誤差分析這樣測(cè)出的阻值與電表的阻值無(wú)關(guān)，而取決于兩次電流表的讀這樣測(cè)出的阻值與電表的阻值無(wú)關(guān)，而取決于兩次電流表的讀數(shù)的準(zhǔn)確性，避免了因電表的內(nèi)阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，操作步驟數(shù)的準(zhǔn)確性，避免了因電表的內(nèi)阻產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，操作步驟也很簡(jiǎn)捷也很簡(jiǎn)捷. . 熱點(diǎn)一熱點(diǎn)一 儀器的選擇和電路的設(shè)計(jì)儀器的選擇和電路的設(shè)計(jì)【例證【例證1 1】(2012(2012山東高考山東高考) )在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可在測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，可供選用的器材如下：供選用的器材如下：待測(cè)電阻絲：待測(cè)電阻絲：R Rx x( (阻值約阻值約4 4 ，額定電流約，額定電流約0.5 A)0.5 A)；電壓表：電壓表：V(V(
15、量程量程3 V3 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約3 k)3 k)；電流表：電流表：A A1 1( (量程量程0.6 A0.6 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.2 )0.2 )； A A2 2( (量程量程3 A3 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.05 )0.05 )；電源：電源：E E1 1( (電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)3 V3 V，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì)) )； E E2 2( (電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)12 V12 V，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì)) )；滑動(dòng)變阻器：滑動(dòng)變阻器：R(R(最大阻值約最大阻值約20 )20 )；螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)螺旋測(cè)微器；毫米刻度尺；開關(guān)S S；導(dǎo)線；導(dǎo)線. .(1)(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，
16、讀數(shù)為用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_mm._mm.(2)(2)若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表若滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為使測(cè)量盡量精確，電流表應(yīng)選應(yīng)選_、電源應(yīng)選、電源應(yīng)選_(_(均填器材代號(hào)均填器材代號(hào)) )，在虛線框內(nèi)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖完成電路原理圖. .【解題指南】【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)由兩部分組成，注意估讀螺旋測(cè)微器的讀數(shù)由兩部分組成，注意估讀. .(2)(2)選儀器應(yīng)在安全性的基礎(chǔ)上減小誤差選儀器應(yīng)在安全性的基礎(chǔ)上減小誤差. .(3)(3)正確選擇電流表的內(nèi)外接法正確選
17、擇電流表的內(nèi)外接法. .【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】(1)(1)螺旋測(cè)微器的主尺上顯示為螺旋測(cè)微器的主尺上顯示為1.5 mm1.5 mm，小數(shù)，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀得為部分由可動(dòng)刻度讀得為0.273 mm0.273 mm，二者相加就是測(cè)量值，二者相加就是測(cè)量值，1.5 mm+0.273 mm=1.773 mm.1.5 mm+0.273 mm=1.773 mm.(2)(2)待測(cè)電阻絲的額定電流為待測(cè)電阻絲的額定電流為0.5 A,0.5 A,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選量程為量程為0.6 A0.6 A的電流表的電流表A A1 1，待測(cè)電阻絲的電阻為，待測(cè)電阻絲的電阻為4 4 ，額定電流
18、，額定電流為為0.5 A0.5 A，故由歐姆定律得額定電壓為，故由歐姆定律得額定電壓為2 V2 V，所以電源應(yīng)選，所以電源應(yīng)選E E1 1. .由由于待測(cè)電阻絲的電阻較小，故電流表應(yīng)選外接法于待測(cè)電阻絲的電阻較小，故電流表應(yīng)選外接法. .電路原理圖電路原理圖如圖所示如圖所示. .答案：答案：(1)1.773(1.771(1)1.773(1.7711.7751.775均正確均正確) )(2)A(2)A1 1 E E1 1 電路圖如圖電路圖如圖熱點(diǎn)二熱點(diǎn)二 用表格和圖象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用表格和圖象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 【例證【例證2 2】(2011(2011浙江高考浙江高考) )在在“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素
19、的探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系定量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為了探究實(shí)驗(yàn)中，為了探究3 3根材料根材料未知，橫截面積均為未知，橫截面積均為S=0.20 mmS=0.20 mm2 2的金的金屬絲屬絲a a、b b、c c的電阻率，采用如圖所示的電阻率，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，的實(shí)驗(yàn)電路，M M為金屬絲為金屬絲c c的左端點(diǎn)，的左端點(diǎn)，O O為金屬絲為金屬絲a a的右端點(diǎn)，的右端點(diǎn)，P P是金屬絲上可移動(dòng)的接觸點(diǎn)是金屬絲上可移動(dòng)的接觸點(diǎn). .在實(shí)驗(yàn)過在實(shí)驗(yàn)過程中，電流表讀數(shù)始終為程中，電流表讀數(shù)始終為I=1.25 A,I=1.25 A,電壓表讀數(shù)電壓表讀數(shù)U U隨隨OPOP間距離間距離x x的的變化如表
20、：變化如表：(1)(1)繪出電壓表讀數(shù)繪出電壓表讀數(shù)U U隨隨OPOP間距離間距離x x的變化圖線；的變化圖線；(2)(2)求出金屬絲的電阻率求出金屬絲的電阻率，并進(jìn)行比較，并進(jìn)行比較. . x/mm x/mm 60060070700 08008009009001000100012001200140014001600160018001800200020002100210022002200230023002402400 0U/V U/V 3.953.954.504.505.105.105.905.906.506.506.656.656.826.826.936.937.027.027.157.15
21、7.857.858.508.509.059.059.759.75【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】(1)(1)建立建立U-xU-x坐標(biāo)系，進(jìn)行描點(diǎn)、連線坐標(biāo)系，進(jìn)行描點(diǎn)、連線, ,得到圖線如得到圖線如圖所示：圖所示： (2)(2)根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律 ，又根據(jù)電阻定律又根據(jù)電阻定律 ，所以所以由由(1)(1)中圖線可知：中圖線可知：從從600 mm600 mm到到1 000 mm1 000 mm為金屬絲為金屬絲a a，U Ua a=(6.5-3.9) V=2.6 V=(6.5-3.9) V=2.6 V=1.04=1.041010-6-6 m mURIRSlUSIl6a32.60.2010m1.25(
22、1 000600)10從從1 000 mm1 000 mm到到2 000 mm2 000 mm為金屬絲為金屬絲b b，U Ub b=(7.1-6.5) V=0.6 V=(7.1-6.5) V=0.6 V =9.6=9.61010-8-8 m m從從2 000 mm2 000 mm到到2 400 mm2 400 mm為金屬絲為金屬絲c c，U Uc c=(9.7-7.1) V=2.6 V=(9.7-7.1) V=2.6 V=1.04=1.041010-6-6 m m通過計(jì)算可知，金屬絲通過計(jì)算可知，金屬絲a a和和c c電阻率相同，遠(yuǎn)大于金屬絲電阻率相同，遠(yuǎn)大于金屬絲b b電阻率電阻率. . 6
23、b30.60.2010m1.25(2 0001 000)106c32.60.2010m1.25(2 4002 000)10答案：答案：(1)(1)見規(guī)范解答見規(guī)范解答(2)(2)a a=1.04=1.041010-6-6 m(0.96m(0.961010-6-61.101.101010-6-6 m)m)b b=9.6=9.61010-8-8 m(8.5m(8.51010-8-81.101.101010-7-7 m)m)c c=1.04=1.041010-6-6 m(0.96m(0.961010-6-61.101.101010-6-6 m)m)金屬絲金屬絲a a與與c c電阻率相同，遠(yuǎn)大于金屬絲
24、電阻率相同，遠(yuǎn)大于金屬絲b b的電阻率的電阻率. . 1.1.在在“測(cè)定金屬絲電阻率測(cè)定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，由的實(shí)驗(yàn)中，由 可知，對(duì)實(shí)驗(yàn)可知，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是( )( )A.A.金屬絲直徑金屬絲直徑d d的測(cè)量的測(cè)量B.B.電壓電壓U U的測(cè)量的測(cè)量C.C.電流電流I I的測(cè)量的測(cè)量D.D.金屬絲長(zhǎng)度金屬絲長(zhǎng)度l的測(cè)量的測(cè)量【解析】【解析】選選A.A.四個(gè)選項(xiàng)中的四個(gè)物理量對(duì)金屬絲的電阻率均有四個(gè)選項(xiàng)中的四個(gè)物理量對(duì)金屬絲的電阻率均有影響，但影響最大的是直徑影響，但影響最大的是直徑d d，因?yàn)樵谟?jì)算式中取直徑的平方，因?yàn)樵谟?jì)算式中取直徑的平方. . 2
25、d U4Il2.(20122.(2012南平模擬南平模擬) )在測(cè)定金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)在測(cè)定金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_mm. _mm. 【解析】【解析】固定刻度部分讀數(shù)為固定刻度部分讀數(shù)為0.5 mm0.5 mm，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為，可動(dòng)刻度部分讀數(shù)為11.711.70.01 mm=0.117 mm,0.01 mm=0.117 mm,則螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為則螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0.5 mm+0.5 mm+0.117 mm=0.617 mm(0.6160.117 mm=0.617 mm(0.6160
26、.619 mm0.619 mm都對(duì)都對(duì)).).答案：答案：0.617(0.6160.617(0.6160.619)0.619)3.3.某小組的兩位同學(xué)采用某小組的兩位同學(xué)采用“伏安法伏安法”測(cè)金屬絲的電阻實(shí)驗(yàn)中，測(cè)金屬絲的電阻實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行正確描點(diǎn)后，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進(jìn)行正確描點(diǎn)后，甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)自己的理解各作出一條圖線，如圖甲、乙所示，根據(jù)你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，理解各作出一條圖線，如圖甲、乙所示，根據(jù)你對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，你認(rèn)為你認(rèn)為_同學(xué)的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲同學(xué)的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為的電阻為_.(_.(保留兩位有效數(shù)字
27、保留兩位有效數(shù)字) )【解析】【解析】當(dāng)金屬絲兩端電壓為零時(shí)，通過的電流也為零，因此當(dāng)金屬絲兩端電壓為零時(shí)，通過的電流也為零，因此圖線必過原點(diǎn)，故甲同學(xué)的圖線正確；在甲同學(xué)畫的圖線上距圖線必過原點(diǎn)，故甲同學(xué)的圖線正確；在甲同學(xué)畫的圖線上距原點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方取一個(gè)點(diǎn)，其坐標(biāo)值為原點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方取一個(gè)點(diǎn)，其坐標(biāo)值為(0.4 A,1.52 V),(0.4 A,1.52 V),故金屬故金屬絲電阻為：絲電阻為：答案：答案：甲甲 3.83.8 U1.52R3.8 .I0.44.(20124.(2012廣東高考廣東高考) )某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率, ,需要測(cè)量需要測(cè)量圓柱體的尺寸
28、和電阻圓柱體的尺寸和電阻. .(1)(1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑, ,某次測(cè)量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示某次測(cè)量的示數(shù)如圖甲和圖乙所示, ,長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為_cm,_cm,直徑為直徑為_mm._mm.(2)(2)按圖丙連接電路后按圖丙連接電路后, ,實(shí)驗(yàn)操作如下實(shí)驗(yàn)操作如下: :將滑動(dòng)變阻器將滑動(dòng)變阻器R R1 1的阻值置于最的阻值置于最_(_(選填選填“大大”或或“小小”) )處；將處；將S S2 2撥向接點(diǎn)撥向接點(diǎn)1 1，閉合，閉合S S1 1，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)R R1 1，使電流表示數(shù)為，使電流表示數(shù)為I I0 0；將電阻箱
29、將電阻箱R R2 2的阻值調(diào)至最的阻值調(diào)至最_(_(選填選填“大大”或或“小小”) )，S S2 2撥撥向接點(diǎn)向接點(diǎn)2 2；保持；保持R R1 1不變，調(diào)節(jié)不變，調(diào)節(jié)R R2 2，使電流表示數(shù)仍為，使電流表示數(shù)仍為I I0 0，此時(shí)，此時(shí)R R2 2阻值為阻值為1 280 ;1 280 ;(3)(3)由此可知，圓柱體的電阻為由此可知，圓柱體的電阻為_._.【解析】【解析】(2)(2)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)性原則、安全性原則和電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要遵循科學(xué)性原則、安全性原則和準(zhǔn)確性原則準(zhǔn)確性原則. .此電路中滑動(dòng)變阻器是以限流方式接入電路中的，此電路中滑動(dòng)變阻器是以限流方式接入電路中的，故在故在(a
30、)(a)步驟中合上開關(guān)前應(yīng)使其接入電路中的阻值為最大，以步驟中合上開關(guān)前應(yīng)使其接入電路中的阻值為最大，以保證電路安全保證電路安全. .同理同理(b)(b)步驟中亦將電阻箱步驟中亦將電阻箱R R2 2的阻值調(diào)至最大的阻值調(diào)至最大. .(a)(a)步驟中，由閉合電路歐姆定律得步驟中，由閉合電路歐姆定律得 其中其中R R表表示圓柱體的電阻示圓柱體的電阻. .(b)(b)步驟中，仍由閉合電路歐姆定律得步驟中，仍由閉合電路歐姆定律得由等量代換可得由等量代換可得R RR R2 21 280 .1 280 .答案答案: :(1)5.01 5.315 (2)(1)5.01 5.315 (2)大大 大大 (3)
31、1 280(3)1 28001gEI,RRRr021gEIRRRr5. (20135. (2013龍巖模擬龍巖模擬) )某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻某同學(xué)想要了解導(dǎo)線在質(zhì)量相同時(shí)，電阻與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的與截面積的關(guān)系，選取了材料相同、質(zhì)量相等的5 5卷導(dǎo)線，進(jìn)行卷導(dǎo)線，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：了如下實(shí)驗(yàn)：(1)(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一導(dǎo)線的直徑如圖所示用螺旋測(cè)微器測(cè)量某一導(dǎo)線的直徑如圖所示. .讀得直徑讀得直徑d=_mm. d=_mm. (2)(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)：該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量及相關(guān)計(jì)算得到如下數(shù)據(jù)： 電阻電阻R/R/121.0121.05
32、0.050.023.923.910.010.03.13.1導(dǎo)線直徑導(dǎo)線直徑d/mmd/mm0.8010.8010.9990.9991.2011.2011.4941.4941.9981.998導(dǎo)線截面積導(dǎo)線截面積S/mmS/mm2 20.5040.5040.7840.7841.1331.1331.7531.7533.1353.135請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷，該種導(dǎo)線的電阻R R與截面積與截面積S S是否滿足是否滿足反比關(guān)系？反比關(guān)系？若滿足反比關(guān)系，請(qǐng)說明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出若滿足反比關(guān)系，請(qǐng)說明理由；若不滿足，請(qǐng)寫出R R與與S S應(yīng)滿足應(yīng)滿足的關(guān)系的關(guān)系.
33、._(3)(3)若導(dǎo)線的電阻率若導(dǎo)線的電阻率=5.1=5.11010-7-7 m, m,則表中阻值為則表中阻值為3.1 3.1 的導(dǎo)線長(zhǎng)度的導(dǎo)線長(zhǎng)度l=_m(=_m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). ). 【解析】【解析】(1)(1)螺旋測(cè)微器讀數(shù)要嚴(yán)格按步驟讀取螺旋測(cè)微器讀數(shù)要嚴(yán)格按步驟讀取, ,讀數(shù)為讀數(shù)為(1+20.0(1+20.00.01) mm=1.200 mm.0.01) mm=1.200 mm.(2)(2)由數(shù)據(jù)可得：由數(shù)據(jù)可得：R R與與S S不成反比，不成反比，R R與與S S2 2成反比成反比( (或或RSRS2 2= =恒量恒量).).(3)(3)根據(jù)電阻定律
34、公式根據(jù)電阻定律公式 所以所以答案：答案：(1)1.200 (2)(1)1.200 (2)不滿足，不滿足，R R與與S S2 2成反比成反比( (或或RSRS2 2= =恒量恒量) ) (3)19(3)19R,Sl67RS3.13.13510m19 m.5.110l6.(20126.(2012寧德模擬寧德模擬) )某電流表的內(nèi)阻在某電流表的內(nèi)阻在0.10.10.2 0.2 之間，現(xiàn)要之間，現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻，可選用的器材如下：測(cè)量其內(nèi)阻，可選用的器材如下：A.A.待測(cè)電流表待測(cè)電流表A A1 1( (量程量程0.6 A)0.6 A)B.B.電壓表電壓表V V1 1( (量程量程3 V,3 V,內(nèi)阻
35、約內(nèi)阻約2 k)2 k)C.C.電壓表電壓表V V2 2( (量程量程15 V15 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約10 k)10 k)D.D.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R R1 1( (最大電阻最大電阻10 )10 )E.E.定值電阻定值電阻R R2 2( (阻值阻值5 )5 )F.F.電源電源E(E(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)4 V)4 V)G.G.電鍵電鍵S S及導(dǎo)線若干及導(dǎo)線若干(1)(1)電壓表應(yīng)選用電壓表應(yīng)選用_；(2)(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；(3)(3)如測(cè)得電壓表的讀數(shù)為如測(cè)得電壓表的讀數(shù)為U U，電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為I I，則電流表，則電流表A A1 1內(nèi)內(nèi)阻的表達(dá)式為：阻的表達(dá)式為：
36、R RA A=_.=_.【解析】【解析】由于電源電動(dòng)勢(shì)為由于電源電動(dòng)勢(shì)為4 V,4 V,在量程在量程為為15 V15 V的電壓表中有約的電壓表中有約 的刻度沒有利的刻度沒有利用，測(cè)量誤差較大，因而不能選；量程用，測(cè)量誤差較大，因而不能選；量程為為3 V3 V的電壓表其量程雖然小于電源電動(dòng)的電壓表其量程雖然小于電源電動(dòng)勢(shì)，但可在電路中接入滑動(dòng)變阻器進(jìn)行保護(hù)，故選用電壓表勢(shì)，但可在電路中接入滑動(dòng)變阻器進(jìn)行保護(hù)，故選用電壓表V V1 1. .由于電流表的內(nèi)阻在由于電流表的內(nèi)阻在0.10.10.2 0.2 之間，量程為之間，量程為0.6 A0.6 A，電流表，電流表上允許承擔(dān)的最大電壓為上允許承擔(dān)的最
37、大電壓為0.12 V0.12 V，因而電壓表不能并聯(lián)在電流，因而電壓表不能并聯(lián)在電流表的兩端，必須將一個(gè)阻值為表的兩端，必須將一個(gè)阻值為5 5 的定值電阻的定值電阻R R2 2與電流表串聯(lián)與電流表串聯(lián)再接到電壓表上，才滿足要求再接到電壓表上，才滿足要求. .滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中分壓與限滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中分壓與限23流的連接方式均符合要求，但考慮限流的連接方式簡(jiǎn)單、能耗流的連接方式均符合要求，但考慮限流的連接方式簡(jiǎn)單、能耗低，因而滑動(dòng)變阻器采用限流的連接方式低，因而滑動(dòng)變阻器采用限流的連接方式. .故本題電壓表選用故本題電壓表選用V V1 1；設(shè)計(jì)電路圖如圖所示；電流表；設(shè)計(jì)電路圖如圖所示；電流表A A1 1內(nèi)阻的表達(dá)式為：內(nèi)阻的表達(dá)式為：答案：答案：(1)V(1)V1 1 (2)(2)見解析圖見解析圖 (3)(3)A2URR .I2URI
福建省長(zhǎng)泰一中高三物理 第七章 實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率復(fù)習(xí)課件 新人教版選修31
