高考物理大一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率課件.ppt
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,第七章 恒定電流,實(shí)驗(yàn)七 測(cè)定金屬的電阻率,1.螺旋測(cè)微器 (1)構(gòu)造:如圖甲,S為固定刻度,H為可動(dòng)刻度. (2)原理:可動(dòng)刻度H上的刻度為50等份,旋鈕K每旋轉(zhuǎn)一周,螺桿P前進(jìn)或后退0.5 mm,則螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm.,甲,乙,(3)讀數(shù) ①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. ②測(cè)量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01 (mm) ③如圖乙所示,固定刻度示數(shù)為2.0 mm,不足半毫米,從可動(dòng)刻度上讀的示數(shù)為15.0,最后的讀數(shù)為:2.0 mm+15.0×0.01 mm=2.150 mm.,2.游標(biāo)卡尺 (1)構(gòu)造(如圖所示):主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個(gè)內(nèi)外測(cè)量爪)、游標(biāo)尺上還有一個(gè)深度尺,尺身上還有一個(gè)緊固螺釘. (2)用途:測(cè)量厚度、長(zhǎng)度、深度、內(nèi)徑、外徑.,(3)原理:利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成. 不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)小等分刻度,它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個(gè)的、20個(gè)的、50個(gè)的,見下表:,(4)讀數(shù):若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù),則記 錄結(jié)果表達(dá)為(x+K×精確度)mm. 3.常用電表的讀數(shù) 對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問題,首先要弄清電表 量程,即指針指到最大刻度時(shí)電表允許通過的最大電壓或電流 值,然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度,按照指針的實(shí) 際位置進(jìn)行讀數(shù)即可.,(1)0~3 V的電壓表和0~3 A的電流表讀數(shù)方法相 同,此量程下的精確度分別是0.1 V或0.1 A,看清楚指針的實(shí)際位置,讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位. (2)對(duì)于0~15 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀 數(shù)時(shí) 只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面一位,即讀到0.1 V. (3)對(duì)于0~0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位,這時(shí)要求“半格估讀”,即讀 到最小刻度的一半0.01 A.,4.電流表、電壓表測(cè)電阻兩種方法的比較,電流表分壓 U測(cè)=Ux+UA,電壓表分流 I測(cè)=Ix+I(xiàn)V,RA?Rx,RV?Rx,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法. 2.掌握螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)方法. 3.會(huì)用伏安法測(cè)電阻,進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率.,三、實(shí)驗(yàn)器材 被測(cè)金屬絲,直流電源(4 V),電 流 表(0~0.6 A),電 壓 表(0~3 V),滑動(dòng)變阻器(50 Ω),開關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測(cè)微器,毫米刻度尺.,四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲的三個(gè)不同位置各 測(cè) 一 次直徑,求出其平均值d. 2.按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路. 3.用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo) 線的 有效 長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量3次,求出其平均值l. 4.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)無誤后,閉合電鍵S,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)I和U的值,填入記 錄表 格 內(nèi),斷 開電 鍵S,求 出導(dǎo)線電阻 Rx的平均值. 5.整理儀器.,一、伏安法測(cè)電阻的電路選擇方法 1.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Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法.,3.實(shí)驗(yàn)試探法:按如圖所示電路圖接好電路,讓電壓表的一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,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.,三、誤差分析 1.金屬絲直徑、長(zhǎng)度的測(cè)量帶來誤差. 2.若為內(nèi)接法,電流表分壓,若為外接法,電壓表分流.,四、注意事項(xiàng) 1.測(cè)量直徑應(yīng)在導(dǎo)線連入電路前進(jìn)行,測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度,應(yīng)在連入電路后拉直的情況下進(jìn)行. 2.本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的阻值較小,故采用電流表外接法. 3.電流不宜太大(電流表用0~0.6 A量 程),通電時(shí)間 不宜太長(zhǎng),以免金屬絲溫度升高,導(dǎo)致電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中變大.,考點(diǎn)一 測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù),考點(diǎn)二 儀器的選擇和數(shù)據(jù)處理,考點(diǎn)三 對(duì)誤差分析和實(shí)驗(yàn)原理的考查,考點(diǎn)一 測(cè)量?jī)x器、儀表的讀數(shù),17.7,23.85,3.18,2.150,0.02,0.44,0.1,2.20,0.1,1.70,0.5,8.5,(2014·高考山東卷)實(shí)驗(yàn)室購(gòu) 買了一捆 標(biāo) 稱長(zhǎng) 度 為100 m的銅導(dǎo)線,某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定其實(shí)際長(zhǎng)度.該同學(xué)首先測(cè)得導(dǎo)線橫截面積為1.0 mm2,查 得 銅 的 電 阻率為1.7×10-8 Ω·m,再利用圖甲所示電路測(cè)出銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實(shí)際長(zhǎng)度.,考點(diǎn)二 儀器的選擇和數(shù)據(jù)處理,可供使用的器材有: 電流表:量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω; 電壓表:量程3 V,內(nèi)阻約9 kΩ; 滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值5 Ω; 滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20 Ω; 定值電阻:R0=3 Ω; 電源:電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻可不計(jì); 開關(guān)、導(dǎo)線若干.,回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填“R1”或“R2”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至________端(填“a”或“b”). (2)在圖乙所示的實(shí)物圖中,已正確連接了部分導(dǎo)線,請(qǐng) 根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接. (3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電流表的讀數(shù)為0.50 A時(shí),電壓表示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為________________________V. (4)導(dǎo)線實(shí)際長(zhǎng)度為________________________m(保留2位有效數(shù)字).,R2,a,見解析圖,2.30(2.29~2.31均正確),94(93~95均正確),在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,若待測(cè)金屬絲的電阻約為5 Ω,要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,提供以下器材供選擇: A.電池組(3 V,內(nèi)阻1 Ω) B.電流表(0~3 A,內(nèi)阻0.012 5 Ω) C.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻0.125 Ω) D.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻4 kΩ) E.電壓表(0~15 V,內(nèi)阻15 kΩ) F.滑動(dòng)變阻器(0~20 Ω,允許最大電流1 A) G.滑動(dòng)變阻器(0~2 000 Ω,允許最大電流0.3 A) H.開關(guān)、導(dǎo)線若干,考點(diǎn)三 對(duì)誤差分析和實(shí)驗(yàn)原理的考查,(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)從上述器材中選用____________(填寫儀器前的字母代號(hào)); (2)測(cè)電阻時(shí),電流表、電壓表、待測(cè)金屬絲電阻Rx在組成測(cè)量電路時(shí),應(yīng)采 用電 流表________(選 填“外”或“內(nèi)”)接法,待測(cè)金屬絲電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏______(選填“大”或“小”); (3)若用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如圖所示,則讀數(shù)為________mm;,ACDFH,外,小,0.900,(4)若用L表示金屬絲的長(zhǎng)度,d表示直徑,測(cè)得 電阻為R,請(qǐng)寫出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式ρ=________.,“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)的核心是導(dǎo)線 電阻的測(cè)量,除伏安法外,還有幾種常用的方法,這也是本實(shí)驗(yàn)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn).,1.(2015·陜西西工大附中適應(yīng)性訓(xùn)練)用以下器材可測(cè)量電阻Rx的阻值. A.待測(cè)電阻Rx,阻值約為600 Ω B.電源E,電動(dòng)勢(shì)約為6.0 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì) C.毫伏表V1,量程為0~500 mV,內(nèi)阻r1=1 000 Ω D.電壓表V2,量程為0~6 V,內(nèi)阻r2約為10 kΩ E.電流表A,量程為0~0.6 A,內(nèi)阻r3約為1 Ω F.定值電阻R0,R0=60 Ω G.滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為150 Ω H.單刀單擲開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干,方法一:伏伏法,(1)測(cè)量中要求兩塊電表的讀數(shù)都不小于其量程的1/3,并能測(cè)量多組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖.,[答案] 測(cè)量電路如圖所示,(2)若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算Rx,則由已知量和測(cè)量量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=____________,式中各符號(hào)的意義是:__________________________________________________ _________________________________________. (所有物理量用題中代數(shù)符號(hào)表示),U1為毫伏表V1的讀數(shù),U2為電壓表V2的讀數(shù),r1為毫伏表的內(nèi)阻,R0為定值電阻,[總結(jié)提升] 已知內(nèi)阻的電壓表可當(dāng)做電流表使用,若量程太小可以配合定值電阻增大其量程,這是設(shè)計(jì)電路中的高頻考點(diǎn).,2.(2015·福建南安模擬)為測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值(阻值約為200 Ω),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材: 電池組E:電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì) 電流表A1:量程0~15 mA,內(nèi)阻約為100 Ω 電流表A2:量程0~300 μA,內(nèi)阻1 000 Ω 滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍0~20 Ω,額定電流2 A 電阻箱R2:阻值范圍0~9 999 Ω,額定電流1 A 開關(guān)S、導(dǎo)線若干,方法二:安安法,要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值,請(qǐng)回答下面問題: (1)為了測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓,可以將電流表________(填寫器材代號(hào))與電阻箱串聯(lián),并將電阻箱阻值調(diào)到________Ω,這樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0 V的電壓表; (2)在方框中畫出完整測(cè)量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號(hào);,A2,9 000,[答案],(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是________mA,電流表A2的示數(shù)是________μA,測(cè)得待測(cè)電阻Rx的阻值是___________.本次測(cè)量存在一定的系統(tǒng)誤差,考慮這個(gè)原因測(cè)量值較真實(shí)值_______填“偏大”或“偏小”).,8.0,150,187.5 Ω,偏小,[總結(jié)提升] 已知內(nèi)阻的電流表可當(dāng)做電壓表使用,若量程太小,配合定值電阻可以增大其量程,這也是電學(xué)設(shè)計(jì)電路的高頻考點(diǎn).,方法三:等效法 如圖所示,先讓待測(cè)電阻與一電流表串 聯(lián)后接到 電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上,讀出電 流表示數(shù)I;然后將電阻箱與電流表串 聯(lián)后接到同一電源上,調(diào)節(jié)電阻箱的 阻 值,使電流表的示數(shù)仍為I,則電阻箱的 讀數(shù)等于待測(cè)電阻的阻值.,3.某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率,需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻. (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,某次測(cè)量的示數(shù)如圖甲和乙所示,長(zhǎng)度為________ cm,直徑為________________________ mm.,5.01,5.316(5.310~5.320),(2)按圖丙連接電路后,實(shí)驗(yàn)操作如下: ①將滑動(dòng)變阻器R1的阻值置于最__________處(填“大”或 “小”);將S2撥向接點(diǎn)1,閉合S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表示數(shù)為I0. ②將電阻箱R2的阻值調(diào)至最________(填“大”或“小”),S2撥向接點(diǎn)2;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電流表示數(shù)仍為I0,此時(shí)R2阻值為1 280 Ω. (3)由此可知,圓柱體的電阻為________ Ω.,大,大,1 280,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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